Jak widzi wąż?

Pierwsze poważne badania nad genami kontrolującymi widzenie u węży wykazały, że gady dopasowują swoją wizję do swojego stylu życia. 

One of the species studied in the paper was Chironius fuscus

Międzynarodowy zespół biologów węży i ekspertów w dziedzinie wzroku badał różne aspekty wzroku węży, w tym wrażliwe na światło pigmenty, geny tych barwników oraz soczewki znajdujące się w oczach węży.

Badacze odkryli, że węże polujące w ciągu dnia mają w oczach soczewki blokujące światło ultrafioletowe, które pozwalają gadowi widzieć wyraźnie w jasnych warunkach.

Gatunki polujące w nocy mają odwrotnie: soczewki, które przepuszczają więcej światła UV, pomagając im widzieć w ciemności.

Dr David Gower, biolog ewolucyjny, który prowadził badania, mówi: “Istnieje ponad 3,500 żywych gatunków węży, o bardzo zróżnicowanym stylu życia.

“Większość współczesnych prac nad genetyką widzenia została wykonana na ssakach, ptakach i rybach. Ale badanie oczu węży jest ważne dla dokładniejszego i pełniejszego zrozumienia tego, jak funkcjonuje wzrok i jak ewoluował u kręgowców w ogóle”.

Oczy węża

Węże mają różne zestawy wyspecjalizowanych komórek w siatkówce oka, które zwierzę wykorzystuje do wykrywania światła. Posiadanie wielu rodzajów pigmentów wizualnych umożliwia zwierzętom widzenie w kolorze, ponieważ pigmenty te są wrażliwe na różne długości fal światła.

Zespół, w skład którego wchodzili badacze muzealni dr Bruno Simões i Filipa Sampaio, badał geny biorące udział w produkcji tych wizualnych pigmentów u 69 gatunków węży.

Odkryli oni, że większość węży posiada trzy barwniki wizualne. Węże są zatem prawdopodobnie dichromatyczne w świetle dziennym, co oznacza, że widzą dwa podstawowe kolory w porównaniu z trzema, które widzą ludzie.

Większość badanych węży jest wrażliwa na światło UV, co pozwala im dobrze widzieć w warunkach słabego oświetlenia.

Aby światło dotarło do siatkówki i zostało wchłonięte przez pigmenty, najpierw przemieszcza się przez soczewkę oka. Węże z wrażliwymi na promieniowanie UV pigmentami optycznymi mają więc soczewki, które przepuszczają światło UV.

Z drugiej strony, badania wykazały, że większość węży, które w ciągu dnia polegają na bardzo ostrym wzroku, takich jak wąż złocisty Chrysopelea ornata i wąż winorośli Ahaetulla nosuta, mają soczewki, które blokują światło UV.

Gatunki te prawdopodobnie również dostroiły pigmenty w siatkówce oka tak, że nie są już wrażliwe na krótkotrwałe światło UV.

Dopasowanie widzenia do stylu życia

Zespół odkrył, że wizualne geny pigmentów zmieniły się znacząco podczas ewolucji węża, w tym zaszło wiele zmian w długości fal światła, na które pigmenty są wrażliwe.

Oczy węża dostosowały się do zmieniającego się i różnorodnego stylu życia.

Badanie sugeruje, że ostatni przodek wszystkich żyjących węży miał wzrok wrażliwy na promieniowanie UV.

Dr Gower mówi: “Dokładna natura węża przodka jest kontrowersyjna, ale dowody są zgodne z ideą, że został on przystosowany do życia w warunkach słabego oświetlenia na lądzie”.

Wyniki badań, finansowanych przez Leverhulme Trust, zostały opublikowane w czasopiśmie “Molecular Biology and Evolution”.