Pestrosvítivec černý vypadá děsivě, svoji kořist vidí díky červenému světlu, které jiní nevidí

Pestrosvítivce černého (Malacosteus niger) bychom mohli zařadit mezi typická hlubinná monstra. Černé tělo, obrovská tlama, dlouhé zuby a hlava, která v poměru ke zbytku ryby působí skoro přehnaně. Jenže pestrosvítivec není žádný obří zabiják. Dorůstá zhruba několika desítek centimetrů a na člověka rozhodně nečíhá v temnotě oceánu. To, co je na něm opravdu zvláštní, není totiž velikost ani nebezpečnost, ale způsob, jakým se v hlubokém moři dívá kolem sebe.

Většina hlubinných živočichů je přizpůsobená především na modré a modrozelené světlo, protože právě tyto vlnové délky pronikají vodou nejlépe. Pestrosvítivec ale dokáže vytvořit i světlo posunuté k červené části spektra. A co je ještě důležitější, dokáže ho také vidět. Pro většinu jeho kořisti je přitom takové světlo prakticky mimo jejich běžné zrakové možnosti. Ryba si tak může nasvítit bezprostřední okolí, aniž by její oběť měla stejnou šanci poznat, že byla odhalena.

Pestrosvítivec patří do čeledi Stomiidae, tedy mezi ryby, které hlubinné podmínky vytvarovaly do celé řady podivných podob. U mnoha z nich najdeme nápadně velkou hlavu, dlouhé zuby, světélkující orgány a čelisti schopné spolknout kořist, která by se na první pohled do jejich těla vůbec neměla vejít.

U Malacosteus niger je hlava možná nejvýraznější částí celého těla. Spodní čelist je dlouhá, úzká a působí skoro křehce. Tlama se dokáže rozevřít do velkého úhlu a zuby z ní trčí i tehdy, když je zavřená. Nejde přitom o robustní chrup určený k drcení. Zuby jsou dlouhé, tenké a zahnuté tak, aby zachycená kořist měla co nejmenší šanci uniknout.

Podivná je i samotná stavba čelistí. U této ryby chybí část tkání, které u většiny obratlovců vytvářejí plnější dno ústní dutiny, takže při otevření působí tlama téměř jako lehká kostěná konstrukce. Takové řešení snižuje odpor vody a zároveň umožňuje rychlé sevření čelistí. Některé části přední páteře jsou navíc méně zkostnatělé než u běžných ryb, díky čemuž může pestrosvítivec při útoku výrazněji pohybovat hlavou.

Člověka při tom napadne, že něco takového musí lovit především jiné ryby. Jenže obsah žaludků vědce překvapil.

Pestrosvítivec má obrovský areál rozšíření. Byl zaznamenán v Atlantiku, Tichém i Indickém oceánu a patří mezi skutečně kosmopolitní hlubinné druhy. Žije převážně ve stovkách metrů pod hladinou a některé exempláře byly nalezeny i ve výrazně větších hloubkách.

V takovém prostředí už sluneční světlo prakticky nehraje roli. Člověk by možná čekal úplnou tmu, jenže hluboký oceán není dokonale černý. Neustále se v něm objevují drobné záblesky. Vytvářejí je ryby, korýši, medúzy, hlavonožci i další živočichové, kteří používají bioluminiscenci k obraně, lákání kořisti, hledání partnera nebo prostě k tomu, aby se navzájem rozeznali.

Naprostá většina těchto záblesků je modrá nebo modrozelená. Má to jednoduchý důvod - právě takové světlo se ve vodě šíří nejlépe. V průběhu evoluce se tomu přizpůsobily také oči hlubinných ryb. Mnoho z nich vnímá modrou oblast spektra velmi dobře, ale směrem k červené jejich citlivost rychle klesá. Pro pestrosvítivce je to příležitost.

Pod očima má světelné orgány, fotofory, které vytvářejí záření různých vlnových délek. Jeden z nich produkuje modrozelené světlo, jaké je v hlubokém moři běžné, ale další vyzařuje tmavě červené světlo. Část jeho spektra leží za hranicí 700 nanometrů. Pro hlubinnou rybu je něco takového mimořádné.

Červené světlo ve vodě rychle zaniká, a proto se nedostává do velkých hloubek ze slunečního záření. Živočich, který celý život tráví stovky metrů pod hladinou, tedy nemá velký důvod vyvíjet zrak citlivý právě na tuto část spektra. Pestrosvítivec však světlo vytváří sám.

Jeho výhodu si lze představit jako situaci, kdy někdo v úplné tmě rozsvítí baterku, kterou vidí pouze on. Ostatní kolem něj zůstávají přesvědčeni, že je stále tma.

Není to samozřejmě dokonalé přirovnání. Červené světlo pestrosvítivce není úplně neviditelné pro každého hlubinného živočicha a jednotlivé druhy mají různě citlivý zrak. Základní princip ale sedí. Mnoho živočichů v jeho okolí je na dlouhé vlnové délky velmi málo citlivých, zatímco pestrosvítivec je dokáže využívat.

Ryba tak nemusí čekat, až kolem ní náhodou něco problikne vlastní bioluminiscencí. Může si prostor před sebou aktivně osvětlit. Dosah takového světla není velký, protože červené vlnové délky voda silně pohlcuje, ale pro lov na krátkou vzdálenost to stačí. Tohle by samo o sobě bylo pozoruhodné. Jenže když vědci začali zkoumat jeho oči, zjistili, že příběh je ještě podivnější.

Dalo by se čekat, že pestrosvítivec má jednoduše zrakový pigment citlivý na červené světlo. Některé příbuzné hlubinné ryby podobné pigmenty skutečně mají. U Malacosteus niger ale situace tak jednoduchá není.

Jeho běžné zrakové pigmenty jsou nejcitlivější přibližně v zelené části spektra. Samy o sobě tedy nevysvětlují, jak může účinně vnímat červené světlo, které si vytváří.

V sítnici se však nachází ještě něco navíc. Vědci v ní objevili fotosenzitizující látky, které dokážou zachytit světlo s delší vlnovou délkou a jeho energii předat zrakovým pigmentům. Chemicky jsou příbuzné derivátům bakteriochlorofylu c a d, tedy pigmentům známým především u některých fotosyntetických bakterií. U obratlovce je to velmi neobvyklé řešení.

Pestrosvítivec tedy nemusel celý svůj zrakový aparát přestavět tak, aby byl založený výhradně na červeně citlivých pigmentech. Místo toho využívá jakýsi pomocný systém, který jeho sítnici umožňuje zachytit světlo, které by jinak využívala jen omezeně.

Právě proto se pestrosvítivec černý dostal do učebnic a odborných prací o evoluci zraku. Jeho oko není pouze oko hlubinné ryby. Je to zrakový systém, který si poradil s velmi neobvyklým problémem způsobem, jenž je mezi obratlovci téměř ojedinělý.

Objev fotosenzitizéru přinesl další otázku. Pokud jde o látku příbuznou bakteriochlorofylu, vyrábí si ji ryba sama? Nebo jí při tom pomáhají bakterie?

Nějakou dobu se nabízela možnost, že potřebné látky vytvářejí mikroorganismy žijící přímo v oku nebo někde v těle pestrosvítivce. V přírodě by takové řešení nebylo nijak šokující. Symbiózy živočichů a bakterií jsou běžné a v hlubokém oceánu najdeme i druhy, které se bez mikroorganismů prakticky neobejdou.

Podrobnější výzkum však žádnou odpovídající populaci bakterií v sítnici neodhalil. Začalo se proto vážně uvažovat o jiné možnosti - pestrosvítivec může potřebné látky získávat v potravě.

A právě tady začíná dávat smysl něco, co na první pohled smysl vůbec nedávalo.

Když biolog vidí hlavu pestrosvítivce, očekává dravce lovícího především jiné ryby. Jenže při studiu obsahu žaludků se ukázalo, že velmi častou potravou jsou klanonožci, tedy drobní mořští korýši.

V jedné z podrobnějších studií tvořily podle zkoumané oblasti přibližně 69 až 83 procent jednotlivých nalezených kusů kořisti. Biomasa už samozřejmě vycházela jinak, protože jeden klanonožec váží nesrovnatelně méně než ryba nebo větší korýš. Přesto bylo zřejmé, že nejde jen o náhodně spolknuté drobnosti.

To je pozoruhodné už kvůli tomu, jak pestrosvítivec vypadá. Nemá jemná síta nebo husté žaberní struktury typické pro živočichy, kteří filtrují plankton. Má dlouhé zuby a rozevíratelnou tlamu, tedy nástroje, které by se mnohem lépe hodily k uchopení větší kořisti.

Pravděpodobné vysvětlení je poměrně prosté. V hlubokém moři se větší sousto neobjevuje každých pár minut. Pestrosvítivec je vybavený tak, aby dokázal využít příležitost, když kolem něj propluje větší ryba nebo korýš, ale mezi takovými úlovky může průběžně sbírat menší kořist.

Jenže klanonožci mohou mít ještě jednu hodnotu. Někteří z nich obsahují látky, které se chemicky podobají fotosenzitizérům nalezeným v oku pestrosvítivce. Vědci proto uvažují, že právě potrava může být zdrojem sloučenin potřebných k jeho mimořádnému vidění.

Pokud to tak skutečně je, vzniká krásně podivná situace - ryba žere drobné korýše a z jejich těl získává látky, které jí pomáhají vidět světlo používané při hledání další potravy.

Samotný fotosenzitizér přitom není jedinou zvláštností pestrosvítivcova oka. Sítnice je přizpůsobena životu při nepatrném množství světla a obsahuje struktury, které mohou zvyšovat šanci, že dopadající foton nebude promarněn.

U hlubinných živočichů je každý takový detail důležitý. Na hladině je světla tolik, že většina z nás vůbec nemusí přemýšlet o tom, kolik fotonů dopadne do oka. Několik set metrů pod hladinou už může jít o každý jednotlivý záblesk.

Pestrosvítivec proto používá více řešení zároveň. Vytváří vlastní světlo, posunul svou schopnost vidět směrem k delším vlnovým délkám a navíc používá fotosenzitizér, který možnosti jeho běžných zrakových pigmentů ještě rozšiřuje.

Nejde tedy o jedinou evoluční zvláštnost, ale o celý soubor úprav, které do sebe zapadají.

Mnoho hlubinných ryb podniká každý den pozoruhodnou cestu. Za světla zůstávají hluboko, kde jsou lépe ukryté před predátory, a po setmění vystoupají o stovky metrů výš, protože tam následují plankton a další potravu. Před svítáním zase mizí zpět.

Pestrosvítivec černý mezi typické dálkové noční migranty nepatří. Zdá se, že se většinu času drží v hlubších vodách. Pro rybu s jeho způsobem lovu je to logické. Její výhoda je založena právě na světelných podmínkách hlubokého oceánu. Čím více okolního světla by bylo, tím menší cenu by měl její vlastní „tajný“ červený reflektor.

Je tedy pevně svázána s prostředím, které by člověku připadalo téměř dokonale nehostinné. Voda je studená, tlak vysoký, potravy málo a sluneční světlo chybí. Přesto právě tam vznikla jedna z nejzajímavějších zrakových adaptací, jaké u ryb známe.

Pestrosvítivce sice vědci znají už dlouho, ale pozorovat jej v přirozeném prostředí není jednoduché. Ryba je malá, žije hluboko a na rozdíl od velkých žraloků nebo velryb ji nelze snadno sledovat pomocí vysílaček nebo opakovaně vyhledávat na známých místech.

Velká část informací o ní proto pochází z exemplářů zachycených hlubinnými sítěmi. Z nich lze zjistit, co měla ryba v žaludku, prozkoumat její oči, čelisti, světelné orgány nebo chemické složení tkání. Mnohem obtížnější je ale sledovat, co skutečně dělá během běžného dne.

Ani její lov nebyl pozorován v takové míře, aby bylo možné přesně popsat každý krok. Víme, jaké má nástroje a jakou kořist polyká, ale část obrazu stále skládáme nepřímo.

Článek byl sepsán na základě informací z následujících zdrojů:.ěř na molekuly, ale mnohem hůř odpovídáme na jednoduchou otázku, jak vypadá deset obyčejných minut jejího života někde kilometr pod hladinou…

Článek byl sepsán na základě informací z následujících zdrojů:

https://animalia.bio/malacosteus-niger

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0967063705001652

https://www.fishbase.se/summary/Malacosteus-niger

https://australian.museum/learn/animals/fishes/black-loosejaw-malacosteus-niger-ayres-1848/

https://a-z-animals.com/animals/stoplight-loosejaw/

https://en.wikipedia.org/wiki/Malacosteus_niger