Proč sobům v zimě modrají oči – David Catchpoole

Ukazuje se, že s blížícími se Vánocemi se barvě očí rohatých zvířat dramaticky mění. Každý rok na konci prosince se hnědé oči sobů náhle zbarví do tmavě modré!

Jedinečná schopnost přizpůsobit se

Tento jev studovali norští biologové, kteří se dostali k jádru věci. Vědci tvrdí, že ke změně v očích zvířat dochází v důsledku jedinečných světelných podmínek vytvořených za polárním kruhem. Ukazuje se, že k tomu dochází v důsledku adaptace očních bulev severních krásek na vzhled opačných typů osvětlení, které jsou typické pro Arktidu.

Nedostatek slunečního světla způsobuje, že krajina má převážně modravé tóny a rozmazané tvary. A v polovině května začíná intenzivní osvětlení, slunce nezapadá za obzor, oslepuje svými paprsky, odráží se od sněhu. Aby se zlepšil zrak rohatých arktických obyvatel v jakémkoli ročním období, příroda jim udělila schopnost měnit barvu očí. Hnědé oči vidí perfektně, pokud je osvětlení jasné a oslepující. Modrá barva umožňuje jelenům perfektní orientaci ve tmě.

Vědci tento jev studují již 10 let. Zjistili, že u zvířat nemění barvu duhovka, ale reflexní plocha nacházející se za centrální zónou sítničky. Tato část oka se nazývá zrcadlo (tapetum) a u lidí se nenachází, ale je přítomna u většiny zvířat, která vedou noční životní styl. S pomocí zrcadla pronikne do oka i malý paprsek světla, díky čemuž jsou zvířata schopna vidět i za soumraku a tmy. Tento efekt lze pozorovat u koček – jejich oči září a vše, co se v noci děje, vidí dokonale.

Podrobnosti o vědeckém výzkumu

Biologové z Norské univerzity v Tromsø, jednom z největších měst ležících severně od polárního kruhu, se zamýšleli nad tím, jak se sobi dokážou přizpůsobit přechodu ze světa téměř úplné tmy do světa oslepujícího světla, jelikož se mimo jiné od bílého, netajícího sněhu odrážejí sluneční paprsky.

Aby to zjistili, vědci odebrali sobí oči od sámských pastevců sobů. Sámové bohužel svá zvířata často zabíjejí během slunovratů. Norští vědci odebrali vzorky v zimních i letních měsících a poté je poslali k analýze Glenu Jeffreymu, neurologovi z University College London. „Poprvé mi poslali 10 očí z léta i zimy,“ říká Jeffrey. „Když jsem se na ně podíval, byl to největší šok celé mé vědecké kariéry. Zimní oči byly tmavě modré a letní oči zlaté.“

Tapetum lucidum (reflexní povrch za centrální částí sítnice) pomáhá nočním živočichům vidět ve tmě i na světle, protože světlocitlivé zrakové neurony detekují vzácné fotony za zhoršených světelných podmínek. U všech zvířat kromě jelenů se však barva očí nemění, zejména po tak dlouhou dobu. „Zdá se, že se jedná o unikátní a fenomenální případ, kdy savec změnil barvu tapeta,“ říká Jeffrey.

Jeffrey a jeho kolegové z Norska ve svém článku vysvětlují, že když je sobí tapetum modré, oko odráží o 50 procent méně světla než během „zlatého“ období. Sobi s modrým tapetem nevidí tak jasně, ale jejich oči jsou 1000krát citlivější na světlo. „Dalo by se říci, že sobi trpí klinickým glaukomem,“ říká Jeffrey.

Další zjištění

Podle vědců je ztráta zrakové ostrosti a získání citlivosti na světlo pro jeleny nezbytným kompromisem, protože jim umožňuje detekovat pohyb predátora téměř v úplné tmě. Jeleni se snadno přizpůsobují vnějším podmínkám, v předvečer zimy se jelení kůže mění z hnědé na bílou a výrazně se zvyšuje zásoba podkožního tuku.

Vědcům také trvalo téměř 10 let, než dospěli k následujícímu závěru: barva světla odraženého od tapeta závisí také na tlaku tekutiny uvnitř samotného jeleního oka. V tmavých zimních měsících se jelení zornice zcela roztáhne, aby dovnitř propustila co nejvíce světla. Protože tekutina uvnitř oka nemá žádný vývod, tlak se zvyšuje. Tlak na cévy se zvyšuje a vzdálenost mezi kolagenními vlákny v tapetu se zmenšuje, což mění jeho barvu ze zlatavého odstínu na modrou.

Modrá a zlatá ale nejsou jedinými barvami sobího tapeta. Vědci zkoumali oči malého stáda sobů žijícího v areálu Univerzity v Tromsø. Tito jedinci jsou v zimě neustále vystaveni umělému městskému osvětlení. A jejich oči se s příchodem zimy nezbarvily do modra, ale do zelena!

Příroda dala jelenům jedinečný mechanismus, který lidé vnímají jako fenomén.

Zlaté oči arktických sobů neboli karibu (Rangifer Tarandus) se v zimě stanou tmavě modrými. Vědec, který se výzkumem tohoto fenoménu zabývá od jeho objevení v roce 2001, neurolog Glen Jeffrey, studuje vidění na University College London. Popsal rozdíl v barvě jako “působivý”, řekl:
„Trvalo nám 12 let, než jsme postupně zjistili, co se děje a proč.“1,2

Ukazuje se, že barva se mění v důsledku sezónních změn v reflexních charakteristikách tapetu u sobů (tapetum lucidum, [lesklá vrstva pod sítnicí u obratlovců]) – reflexní povrch za sítnicí, který se často nazývá „kočičí oko“.3

V arktickém létě, kdy denní světlo trvá až 24 hodin denně, je odraz od tapeta zlatý, protože bоVětšina světla se odráží přímo přes sítnici. V zimě, kdy noc pokračuje až do jara, je tmavě modrá barva očí spojena s menším množstvím světla (a kratší vlnovou délkou), které oko odráží.

Tato změna v odrazivosti tapeta je spojena se zmenšením vzdálenosti mezi jeho kolagenovými vlákny, pravděpodobně v důsledku stlačení v důsledku zvýšeného tlaku oční bulvy pozorovaného u polárních zvířat. To zase může být způsobeno částečným zablokováním odtoku vody, protože zornice zůstává během dlouhé tmy plně rozšířena (aby se maximalizoval vstup světla). Kromě toho může modrý posun zvýšit boční rozptyl světla skrz bоvětší počet fotoreceptorů, snižující přímý odraz – díky tomu se absorbuje více světla a zvyšuje se citlivost sítnice (díky zrakové ostrosti), což se hodí i ve tmě.

Schopnost sobů (zatím jimi objevená) je v jejich jedinečném prostředí zjevně výhodou. Ale prokázat, že nějaká schopnost je užitečná, není totéž jako prokázat, že se spíše vyvinula, než byla vytvořena; a co víc, není to vůbec totéž jako ukazovat как mohlo by se to vyvíjet.

Všimněte si, že tato adaptace není totéž jako přirozený výběr, který v populaci udržuje výhodnější variace. Pokud k tomu dojde,4 probíhá tak po mnoho generací, zatímco výše popsaná adaptace barvy očí je každoroční změna v průběhu života jedince.
Kromě skutečnosti, že se jedná o „důležitou adaptaci“, se výzkumníci nepokoušejí vysvětlit, jak by mechanismus, který umožňuje tak složité sezónní úpravy, mohl vzniknout prostřednictvím darwinovských procesů.

Takové neočekávané úrovně složitosti činí evoluční dilema ohledně původu oka5 ještě neřešitelnějším a poskytují silné důkazy ve prospěch stvoření a designu spíše než evoluce.
Barva očí sobů se mění ze zlaté (vpravo) v létě na modrou (vlevo) v zimě.

Odkazy a poznámky

1. Choi, C., Sobí oči v zimě modrají, livescience.com, 30. října 2013.
2. Stokkan, KA, et al., Posunující se zrcadla: adaptivní změny v odrazech sítnice na zimní tmu u arktických sobů, Proceedings of the Royal Society B 280(1773): 22. prosince 2013 | doi:10.1098/rspb.2013.2451.
3. Stejně jako u různých jiných nočních tvorů se i u koček mohou zdát oči „svítit ve tmě“, když jim například světlomety osvětlí tapetum.
4. Viz creation.com/muddy.
5. Bergman, J., Vyvinuly se oči darwinovskými mechanismy? J. stvoření 22(2):67–74, 2008; creation.com/eyes-evolve.