Исследователи из Японии под руководством Центра исследований динамики биосистем RIKEN в Кобе и Осакского столичного университета в Осаке обнаружили, что зрение китовой акулы обладает уникальными температурно-зависимыми адаптациями, невиданными ни у одной другой формы жизни. Они подробно изложили свои выводы в исследовании под названием "Родопсин китовой акулы адаптирован к глубоководному образу жизни за счет замены, связанной с человеческими заболеваниями", опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Китовые акулы (Rhincodon typus) - самые крупные рыбы на планете, самый длинный экземпляр, достоверно измеренный исследователями, составляет 61,7 фута (18,8 м). Хотя китовые акулы проводят большую часть своего времени у освещенной солнцем поверхности океана, они иногда посещают морские глубины. Самое глубокое погружение, зафиксированное китовой акулой, составляет впечатляющие 1 928 метров, хотя трудно понять, почему. Есть и другие существа, которые ныряют на большую глубину в поисках пищи - например, кашалоты в поисках гигантских кальмаров или слоновые тюлени в поисках глубоководной пищи. Однако китовая акула в основном питается планктоном или другими приповерхностными продуктами, поэтому, скорее всего, она ныряет не только по очевидной причине "потому что может".

Давление на этой глубине очень сильное (2 800 фунтов на квадратный дюйм или 191 атмосферное давление), а температура неизменна - 39°F (4°C). Всего в 200 метрах под поверхностью глубину окружает темнота, в которой появляются первые признаки биолюминесцентных форм жизни. На глубине 1 500 метров единственный доступный свет исходит от биолюминесцентных животных. Солнечный свет, рассеиваемый и поглощаемый водой, оставляет мало возможностей для обнаружения глазом. Многие глубоководные существа имеют огромные глаза, чтобы компенсировать это, в то время как другие полностью отказались от глазного зрения.

Глаза китовой акулы представляют собой странный набор любопытных приспособлений. Зубы окружают радужную оболочку, глаза могут втягиваться в череп, и они обладают родопсином с "синим сдвигом", что позволяет им улавливать больше синего света. Улавливание синего света удобно в глубокой воде, потому что синий свет проникает глубже, чем другие частоты. Возникает загадочный вопрос: почему у существа, которое большую часть времени проводит у поверхности, глаза лучше всего приспособлены для глубоководья - глаза, которые ухудшают зрение вблизи поверхности?

Спектроскопический анализ фоторецепторов сетчатки выявил длину волны максимального поглощения около 478 нм. Свет с длиной волны около 480 нм наиболее доступен в глубоководной среде, что позволяет предположить, что зрение китовой акулы в глубоководной среде является одной из форм настройки фоторецепторов. Такая настройка наблюдалась и у других морских животных, но механизм у китовой акулы, по-видимому, был иным.

Исследователи тщательно изучили выравнивание последовательности фоторецепторов по сравнению с их ближайшими родственниками-акулами. Этот анализ выявил два изменения аминокислотных участков, замененных исключительно у китовой акулы, и отсутствие замен в ранее охарактеризованных участках спектральной настройки. То, что делал глаз китовой акулы, отличалось от того, что наблюдалось в других местах. Исследователи обнаружили фоторецепторы сетчатки с несколькими стратегиями мутаций, одна из которых связана с ночной слепотой у людей.

Было обнаружено, что один из вариантов замены в первую очередь отвечает за сдвиг в сторону спектра синего света. Аналогичный вариант у людей приводит к состоянию, называемому врожденной стационарной ночной слепотой, когда зрение сильно ухудшается в условиях низкой освещенности. Этот вариант также оказался термически нестабильным, то есть он может разрушаться под воздействием температуры. Было бы интересно проверить людей, страдающих этим заболеванием, на способность видеть в условиях низкой освещенности в глубоком море при отрицательных температурах, хотя участники могут счесть это не слишком полезным.

В отдельном варианте глазной пигмент китовой акулы был снова термически активирован в сторону нестабильности, в данном случае - настройки на более длинные волны.

В одиночку эти термически нестабильные генные пигменты можно было бы считать помехой для зрения. Однако, как выяснили исследователи, их сочетание повышает общую стабильность зрения и позволяет китовым акулам видеть мир с разных точек зрения при изменении освещенности окружающей среды.