Sötétben látni a világot

Mint arról bárki, aki vaksötétben próbált megtalálni egy kulcslyukat tanúskodhat, az éjszakai látás trükkös dolog. A hangsúly egyáltalán nem színeken van, hanem árnylatokon; valami észrevétele és meg nem látása közt alig néhány fotonnyi különbség van.

Érthető ennek függvényében, hogy az éjszakai életmódra berendezkedő  állatok igyekszenek maximalizálni a retinájuk által felfogott fényt. Az ilyen irányú adaptáció egyik legismertebb következménye egy különleges fényvisszaverő réteg kialakulása a szemben – ez az ún. tapetum, és ez az oka például annak, hogy a macskafélék szeme sötétben világít.  

Természetesen még létezhetnek finomítások, és egy ilyent a hetekben írtak le az Azara-éjimajom (Aotus azarae) (owl monkey) kapcsán.

Az Aotus génuszba tartozó éjimajmok egyik jellegzetessége, hogy az össze közeli rokonuk nappali, vagyis szinte biztos, hogy itt egy viszonylag a közelmúltban kialakult tulajdonsággal állunk szemben. Így elvileg az éjszakai látás élettani hogysmintjének megismerésén túl arra is fényt deríthetünk, hogy az evolúció milyen fejlődési folyamatokba “piszkált bele”.

Egy kapucinus majommal összehasonlítva, két dolog szinte dobja magát: egyrészt az Azara-éjimajom rendelkezik a fent említett tapetummal, másrészt jól látható, hogy a szemek mérete jelentősen megnőtt a koponyhoz képest, ami természetesen nem haszontalan, ha a vizuális információt igyekszünk maximalizálni. (Hogy részben lelőjem a poént: ez az a két tulajdonság amiről nem lesz szó a későbbiekben.) Van azonban egy harmadik, nagyon is lényeges változás, amihez némi szövettani viszgálódásra van szükségünk: az éjimajmok szemében a színérzékeny csapsejtek aránya, a monokromatikus, de fényre nagyon szenzitív pálcikákhoz képest lecsökkent (pontosabban arányiban több pálcikát lelünk).

A kérdés így arra egyszerűsíthető le (és itt tényleg átugrok néhány lépést), hogy milyen fejlődéstani lapja lehet egy ilyen változásnak? Miért és miként dönt úgy több sejt a retina kialakulása során, hogy pálcika-identitást választ?

A válaszhoz röviden meg kell ismerkednünk a retina kialakulásának egyik fejlődéstani szabályszerűségével: azok a sejtek amelyek a fejlődés korai szakaszaiban lépnek ki a sejtciklusból, azok csapok (cones) lesznek, míg a később kilépők pálcikák (rods). (Természetesen még számos más sejttípus van – kicsit bővebben lásd itt -, de a történet szempontjából most egyszerűsítenék.) És ez egyben sugal egy elég egyszerű evolúciós utat is az éjimajmok retinája felé: ha valami módon – pl. elhúzódik a sejtciklus – kevesebb sejt differenciálódik az egyedfejlődés korai fázisaiban, több sejt léphet ki a sejtciklusból később és válhat pálcika-fotoreceptorrá. 

A jelek szerint az Aotus éjimajmok épp ezt a megoldást választották. (Persze ezt kimutatni egy kicsit trükkös, hiszen vizsgált, viszonylag közeli rokon majmok fejlődése is különbözik annyira, hogy nem hasonlítható össze csak a megtermékenyítéstől eltelt idő alapján.) A retina differenciácója az éjszakai fajokban (nocturnal) későbbre tolódott, és ez pont a számukra igen hasznos fényérzékeny sejttípus mennyiségét növelte meg.      

Dyer, M., Martins, R., da Silva Filho, M., Muniz, J., Silveira, L., Cepko, C., Finlay, B. (2009) Developmental sources of conservation and variation in the evolution of the primate eye. PNAS 106(22): 8963-8968. doi: 10.1073/pnas.0901484106