Neue Erkenntnisse über den Sehsinn der Walhaie

Ein Walhai. (Credits: Photo: Mitsumasa Koyanagi, OMU)
Ein Walhai. (Credits: Photo: Mitsumasa Koyanagi, OMU)

Eine Forschungsgruppe mit Beteiligung von Professor Mitsumasa Koyanagi und Professor Akihisa Terakita der Osaka Metropolitan University Graduate School of Science hat die genetischen Informationen und die Struktur des Fotorezeptors Rhodopsin untersucht, der für Wahrnehmung schwachen Lichts bei Walhaien verantwortlich ist. Die Studie zielte darauf ab festzustellen, wie Walhaie bei dem schwachen Licht in extremen Tiefen sehen können. Das Team verglich die Walhaie mit Zebrahaien, die als ihre nächsten Verwandten angesehen werden, sowie mit Braungebänderten Bambushaien, die ebenfalls zur Ordnung Orectolobiformes gehören und gemeinhin als Teppichhaie bezeichnet werden.

„Diese Studie nutzte genetische Informationen und molekularbiologische Methoden, um erstaunliche Ergebnisse zu erhalten, ohne den Walhaien oder ihrer Biologie zu schaden. Unser Forschungsansatz besteht darin, diese Methoden zu verwenden, um Hinweise zu liefern, welche die Rätsel um die Lebensweise dieser Tiere entschlüsseln“, erklärte Koyanagi. „Der schöne Teil ist, dass es sogar bei Arten funktioniert, bei denen die Informationen begrenzt sind, beispielsweise große Tiere oder Wildtiere, die schwer zu beobachten sind, oder denen man in ihrem natürlichen Lebensraum nur schwer folgen kann.“

Die Studie zeigte, dass das Rhodopsin der Walhaie effizient blaues Licht wahrnehmen kann – die häufigste Wellenlänge in der Tiefsee. Der Grund dafür ist, dass der Austausch zweier Aminosäuren die von dem Rhodopsin registrierten Lichtspektren verschiebt, wodurch sie empfindlich für blaue Wellenlängen werden. Allerdings widerspricht dieser Austausch dem gängigen Wissen, weil er mit einer Mutation an einer Position übereinstimmt, von der bekannt ist, dass sie bei Menschen eine angeborene Nachtblindheit verursacht.

Die Wissenschaftler stellten fest, dass der Austausch das Rhodopsin der Walhaie weniger stabil gegenüber Wärme macht: Es zerfällt rasch bei 37 Grad Celsius, verglichen mit dem menschlichen Rhodopsin oder mit dem Rhodopsin von Haien, bei dem kein solcher Austausch stattfindet. Bei den Tiefseetemperaturen weit unterhalb von 37 Grad Celsius kann die Funktionalität des Walhai-Rhodopsins jedoch aufrechterhalten werden, was dafür spricht, dass sich diese einmalige Anpassung für Leben in der lichtarmen Niedrigtemperatur-Tiefseeumgebung entwickelte.

Studie: „Whale shark rhodopsin adapted to deep-sea lifestyle by a substitution associated with human disease“ von Kazuaki Yamaguchi, et al., Proceedings of the National Academy of Sciences

Quelle

(THK)

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