एक शतकाहून अधिक काळ, जीवशास्त्राच्या पाठ्यपुस्तकांनी असे ठेवले आहे की कशेरुकी दृष्टी, आपल्या स्वतःसह, दोन भिन्न प्रकारच्या पेशींनी बनलेली आहे: मंद प्रकाशावर प्रक्रिया करण्यासाठी रॉड आणि तेजस्वी प्रकाश आणि रंगासाठी शंकू.
तथापि, खोल समुद्रातील माशांचा समावेश असलेले नवीन संशोधन आता या प्रस्थापित समजाला आव्हान देत आहे.
शास्त्रज्ञांनी या खोल-समुद्री प्राण्यांमध्ये एक नवीन प्रकारचा व्हिज्युअल सेल ओळखला आहे जो रॉड्सच्या भौतिक स्वरूपाचे आण्विक यंत्रसामग्री आणि सामान्यतः शंकूशी संबंधित जीन्स यांचे मिश्रण करतो.
हा संकरित कोशिका, महासागराच्या खोलीच्या नेहमी गडद परिस्थितीत पाहण्यासाठी अद्वितीयपणे रुपांतरित केलेला, लाल समुद्रात राहणाऱ्या खोल समुद्रातील माशांच्या तीन भिन्न प्रजातींच्या अळ्या अवस्थेत सापडला.
अभ्यास केलेल्या प्रजातींमध्ये हॅचेटफिश (मॉरोलिकस म्युक्रोनाटस), लाइट फिश (व्हिन्सिगुएरिया माबहिस) आणि लँटर्न फिश (बेंथोसेमा टेरोटम) यांचा समावेश होता.
हॅचेटफिशने या संकरित पेशी आयुष्यभर टिकवून ठेवल्या, तर इतर दोन प्रजाती प्रौढ म्हणून पारंपारिक रॉड-कोन विभागात बदलल्या.
हे लहान मासे, साधारणपणे 3-7 सेमी लांब, आणि त्यांच्या अळ्या त्याहूनही लहान, अशा सागरी जगामध्ये वाढतात जेथे सूर्यप्रकाश पाणचट खोलीत प्रवेश करण्यासाठी संघर्ष करतो.
कशेरुकी डोळयातील पडदा, डोळ्याच्या मागील बाजूस असलेला संवेदी पडदा जो प्रकाश शोधण्यासाठी आणि मेंदूसाठी सिग्नलमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी जबाबदार असतो, त्यात दोन मुख्य प्रकारचे प्रकाश-संवेदनशील व्हिज्युअल पेशी असतात, ज्यांना फोटोरिसेप्टर्स म्हणतात, ज्यांना त्यांच्या विशिष्ट रॉड आणि शंकूच्या आकारानुसार नाव दिले जाते.
फिनलंडमधील हेलसिंकी विद्यापीठातील सागरी जीवशास्त्रातील पोस्टडॉक्टरल संशोधक लिली फॉग आणि ॲडव्हॅनल सायन्समध्ये प्रकाशित झालेल्या संशोधनाच्या प्रमुख लेखिका लिली फॉग म्हणाल्या, “दांडके आणि शंकू जेव्हा गडद आणि चमकदार वातावरणात फिरतात तेव्हा ते डोळयातील पडद्यात त्यांची स्थिती हळूहळू बदलतात, म्हणूनच रात्रीच्या वेळी जेव्हा आपण बाथरूममध्ये जाताना लाइट स्विच चालू करतो तेव्हा आपल्या डोळ्यांना अनुकूल होण्यास वेळ लागतो.
फॉग म्हणतात, “आम्हाला आढळले की हे खोल समुद्रातील मासे, अळ्यांसारखे, बहुतेक मिश्रित-आणि-सुसंगत प्रकारचे संकरित फोटोरिसेप्टर वापरतात,” फॉग म्हणतात. “या पेशी रॉड्ससारख्या दिसतात – लांब, दंडगोलाकार आणि शक्य तितक्या प्रकाश कण – फोटॉन – कॅप्चर करण्यासाठी ऑप्टिमाइझ केलेल्या. परंतु ते शंकूच्या आण्विक यंत्रांचा वापर करतात, सामान्यत: फक्त शंकूमध्ये आढळणारी जीन्स चालू करतात.”
संशोधकांनी 65 ते 650 फूट (20 ते 200 मीटर) खोलवर पकडलेल्या अळ्या माशांच्या रेटिनाची तपासणी केली.
ते ज्या प्रकारच्या गडद वातावरणात राहतात त्यामध्ये, कशेरुकी डोळयातील रॉड आणि शंकूच्या पेशी सहसा कार्य करतात, परंतु दोन्हीही चांगले काम करत नाहीत. हे मासे उत्क्रांतीवादी पदार्थ दाखवतात.
“आमचे परिणाम दीर्घकाळ टिकून राहिलेल्या कल्पनेला आव्हान देतात की रॉड आणि शंकू दोन स्पष्टपणे वेगळे निश्चित सेल प्रकार आहेत. त्याऐवजी, आम्ही दाखवतो की फोटोरिसेप्टर्स अनपेक्षित मार्गांनी संरचनात्मक आणि आण्विक वैशिष्ट्यांचे मिश्रण करू शकतात. हे सूचित करते की पृष्ठवंशीय दृश्य प्रणाली पूर्वीच्या विचारापेक्षा अधिक लवचिक आणि उत्क्रांतीदृष्ट्या अनुकूल आहेत.”
ऑस्ट्रेलियातील क्वीन्सलँड विद्यापीठातील सागरी जीवशास्त्रज्ञ आणि न्यूरोसायंटिस्ट फॅबिओ कोर्टेसी, अभ्यासाचे प्रमुख लेखक म्हणाले, “हा एक अतिशय प्रभावी परिणाम आहे जो दर्शवितो की जीवशास्त्र बॉक्समध्ये व्यवस्थित बसत नाही.” “पार्थिव प्रजातींसह सर्व पृष्ठवंशी प्राण्यांमध्ये या पेशी अधिक सामान्य असल्याचे आढळल्यास मला आश्चर्य वाटणार नाही.”
तिन्ही प्रजाती त्यांच्या शरीरावर लहान प्रकाश-उत्सर्जक अवयवांचा वापर करून बायोल्युमिनेसेन्स उत्सर्जित करतात, बहुतेक ओटीपोटावर असतात. ते निळा-हिरवा प्रकाश तयार करतात जो वरील सूर्याच्या अंधुक पार्श्वभूमीच्या प्रकाशात मिसळतो. ही रणनीती, ज्याला काउंटर-लाइटिंग म्हणतात, हे भक्षक टाळण्यासाठी खोल समुद्रात क्लृप्त्या करण्याचा एक सामान्य प्रकार आहे.
“यासारखे छोटे मासे खुल्या महासागराला खायला घालतात. ते मुबलक प्रमाणात असतात आणि टूना आणि मार्लिन, डॉल्फिन आणि व्हेल यांसारखे सागरी सस्तन प्राणी आणि समुद्री पक्षी यासह अनेक मोठ्या शिकारी माशांसाठी अन्न म्हणून काम करतात,” कोर्टेसी म्हणाले.
या माशांच्या प्रजाती प्राण्यांच्या साम्राज्यातील सर्वात मोठ्या दैनंदिन स्थलांतरांमध्ये देखील भाग घेतात. ते प्लँक्टन-समृद्ध पाण्यात खाण्यासाठी रात्रीच्या वेळी पृष्ठभागाजवळ पोहतात, नंतर दिवसा – 650 ते 3,280 फूट (200 ते 1,000 मीटर) – खोलवर परत येतात.
“खोल समुद्र हा मानवी शोधाची सीमा आहे, महत्त्वाच्या शोधांची क्षमता असलेला एक रहस्यमय बॉक्स,” कोर्टेसी म्हणाले. “भावी पिढ्या त्याच्या चमत्कारांची प्रशंसा करत राहतील याची खात्री करण्यासाठी आपण या निवासस्थानाची अत्यंत काळजीपूर्वक काळजी घेतली पाहिजे.”
