Зрение рыб

Большая белая акула вертит своим глазиком ( by George Probst)
Большая белая акула вертит своим глазиком ( by George Probst)

Для большинства видов рыб зрение является важным органом чувств. Их глаза похожи по своему строению на глаза наземных позвоночных, птиц и млекопитающих, но имеют более округлый хрусталик. Их сетчатка содержит палочки для монохромного видения и колбочки для цветного видения, поэтому большинство видов различают цвета. Некоторые рыбы способны видеть ультрафиолетовый и даже поляризованный свет. Среди безчелюстных (Agnatha), минога имеет хорошо развитые глаза, тогда как миксины — лишь примитивные глазные пузыри. Предки современных миксин, как предполагается, были протопозвоночными, жившими глубоко в темных водах, вдали от хищников. В этих условиях выпуклые глазные пузыри улавливали больше света, чем плоские глаза. В отличие от людей, рыбы наводят фокус перемещением хрусталика навстречу или назад от сетчатки.

Раздел: Вопросы физиологии рыб
Метки:

Рыбьи глаза и ночное видение

Изображения символики Висконсинского Университета барсука Bucky и буквы «»W» в темноте — без фоточувствительного усилителя (B и E) и с ним (C и F)

Сочетая особенности зрительной системы омара и африканской рыбы, инженеры из Висконсинского университета в Мадисоне создали глаз ночного видения. Изобретение станет компонентом поисково-спасательных роботов или хирургического оборудования для изучения затемненных объектов.

Вдохновленные феноменом живой природы, исследователи разработали подход, который, в отличие от других методов, улучшает ночное видение через совершенствование оптической системы, а не рецептивного поля. Результаты опубликованы в журнале «Proceedings of the National Academy of Sciences».

Раздел: Интересные факты
Метки: ,

Поляризованный орнамент меченосцев

Поляриметрическое изображение крупного самца меченосца в фальшивом цвете, раскрывающим поляризацию на поверхности его тела (Washington University in St. Louis)

Морские биологи из Техасского университета в Остине сделали открытие, используя поляризационную камеру, работающую по технологии “bio-inspire”.

Эта камера была разработана адъюнкт-профессором компьютерных наук и инженерии Виктором Груевым из Вашингтонского университета. Она активно применяется в различных областях морской биологии и недавно понадобилась Школе Медицины для наблюдения раковых клеток на ранних стадиях развития.

С её помощью биологи Техасского университета обнаружили, что самок меченосца привлекает особый рисунок на теле крупных самцов (подробнее о меченосцах). Удивительно, но этот, так называемый, поляризованный орнамент, различим лишь в поляризованном свете.

Раздел: Семейство Пецилиевые
Метки: ,

Исследование пещерных рыб поможет в понимании лицевой асимметрии человека

Пещерная рыбка Astyanax mexicanus

Генетически-определенная асимметрия лицевой части черепа древних пещерных рыб может пролить свет на причины возникновения расщелины неба или лицевой асимметрии у человека. Об этом свидетельствуют результаты работы Джошуа Гросса (Joshua Gross), старшего преподавателя Управления Биологических наук университета Цинциннати, и докторантов Аманды Крутцлер (Amanda Krutzler) и Брайана Карлсона (Brian Carlson), опубликованные в журнале «Genetics».

Исследователи изучили особенности лицевой части черепа пещерных рыб Astyanax mexicanus, которые в течение миллионов лет обитали в черных пещерах Сьерра де Эль Абра, Мексики, вследствие чего утратили глаза. Авторы сравнили результаты измерений с другой морфой зрячих рыб, обитающих в поверхностных водах Мексики, Техаса и Нью-Мексики.

Раздел: Другие семейства рыб
Метки: ,

Пельвикахромис тениатус воспринимает свет ближнего ИК-диапазона

Pelvicachromis taeniatus

Многие животные способны воспринимать свет, длина волны которого находится вне диапазона видимости человека. Многочисленные виды чувствительны к коротковолновому свету (УФ), в то время как длинноволновой, например, свет ближней инфракрасной области спектра (БИК), должен быть недоступен для визуального восприятия. В данной статье описаны результаты работы, опубликованной в октябрьском номере журнала «Naturwissenschaften» под названием «Visual prey detection by near-infrared cues in a fish», в которой показано, что, при освещении светом ближней инфракрасной области спектра, цихлиды Pelvicachromis taeniatus демонстрируют отчетливую реакцию на добычу, отражающую этот длинноволновой свет. В контрольных экспериментах в отсутствие пищи отмечено, что наблюдаемое поведение является не просто реакцией на среду, освещаемую светом ближнего ИК спектра. Полученные данные свидетельствуют о наличии у пельвикахромиса тениатуса визуальной реакции на излучение БИК-диапазона в функциональном контексте и ставят под вопрос текущее представление о восприятии этого света различными видами животных.

Раздел: Вопросы физиологии рыб
Метки: , ,

Адаптация к отсутствию света на примере Astyanax mexicanus

Биологи из университета штата Мэриленд выяснили, как изменения поведения и генетики привели к эволюции мексиканских слепых пещерных рыб (Astyanax fasciatus mexicanus) от своих зрячих, живших на поверхности, предков. В исследовании, опубликованном 12 августа 2010 г. в журнале "Современная биология" ("Current Biology"), профессор Уильям Джеффри совместно с докторам наук Масато Йосизава и Шпелой Горицки (Špela Gorički), а также доцентом Дафной Соарес с кафедры биологии, представили данные, в которых была продемонстрирована совместная эволюция генетических и поведенческих особенностей, позволивших пещерным рыбам компенсировать отсутствие зрения, находить пищу и ориентироваться в пространстве.

В данной работе впервые обнаружена прямая связь между эволюцией, поведением и генетикой мексиканских слепых пещерных рыбок, которые считаются великолепной моделью для изучения эволюции.

Раздел: Вопросы физиологии рыб
Метки: ,

Цветовое зрение африканских цихлид

Сотни видов цихлид обитают в Великих Африканских озерах. Эти разноцветные рыбки, как известно, характеризуются своим экологическим разнообразием. Цихлиды имеют 7 уникальных генов конопсина или колбочкового опсина, благодаря которым продуцируется пигменты, чувствительные к цветовому спектру от ультрафиолетового до красного. Как правило, у видов представлено лишь три зрительных пигмента, что определяет трихроматическое зрение. Так как виды обладают различными генами опсина, их цветовое восприятие может отличаться. В дополнение к большому количеству зрительных пигментов, набор которых зависит от экспрессии определенных генов, пигменты у цихлид очень тонко настраиваются вследствие перестроек в аминокислотной последовательности опсина. Два механизма настройки цветовосприятия играют большую роль в экологии цихлид и могут иметь эволюционное значение в видообразовании.

Раздел: Африканские цихлиды
Метки:

Зрение в качестве эволюционного механизма, приводящее к биологическому разнообразию

ScienceDaily (Dec. 28, 2009) — международная команда ученых открыла каким образом изменения генетической экспрессии и последовательности генов приводит к разнообразию зрительных систем африканских цихлид.

В исследовании, опубликованном 21 декабря 2009 года, в журнале PLoS Biology доцент Karen Carleton, вместе с кандидатом наук Chris Hofmann и аспирантом Kelly O’Quin в университете Мэриленда факультета биологии и сотрудники Justin Marshall, университет Квинсленда, Tom Cronin, университет Мэриленда, Балтимор, а также Ole Seehausen из университета в Берне описали свыше 60 видов цихлид озера Малави и Виктория, у которых зрительная чувствительность адаптировалась в ответ на специфические экологические факторы, включающие то, чем они питаются и чистоту воды, в которой они плавают.

Раздел: Африканские цихлиды
Метки: ,