Australská bioložka Kerstin Fritsches z University of Queensland v Australii se zaobírala čerstvě ulovenými mečouny, měřila jim teplotu oční sítnice. Naměřená teplota sítnice jejich očí kolísala v rozmezí 5 až 25 stupňů Celsia. Vypreparované sítnice podrobila testu při kterém na ně nechala dopadat záblesky světla o různé frekvenci a o různé intenzitě. Zjistila, že teplota oka má velký vliv na fysiologickou schopnost oka při rozlišování jednotlivých záblesků.
Mečouni obvykle udržují teplotu svých očí a svého mozku, v rozmezí 19 až 28 stupňu Celsia. Závisí to na hloubce ve které se ryba pohybuje. Teplota oka může tedy být vyšší, než by odpovídalo teplotě okolního chladného prostředí.
Podle všeho si ryba reguluje teplotu v závislosti na potřebách daných intenzitou světla, které je v dané hloubce k dispozici.
O mečounech se ví, že obývají tu část oceánu, která je co do výskytu potravy chudá. Kořist je zde nejen sporá, ale navíc je značně rozptýlená. Aerodynamický tvar těla mečounům umožňuje rychle pročesávat velké vodní prostory. Zdá se ale, že jejich rychlost by jim sama o sobě moc platná nebyla. Adaptace jejich oka, která představuje výhodu rozpoznání i krátkých záblesků o malé intenzitě jim dává větší šance při rychlém pohybu ve spoře osvětlených prostorách kořist najít.
U mečounů je část jejich okohybných svalů přeměněna k tomu, aby produkovaly teplo. Krev z těchto svalů je odváděna do oka a mozku.
Tým Fritchesové testoval také dalšího mořského predátora – tuňáka. Také u něj zjistili, že zvýšení teploty oka má u něj obdobný příznivý vliv na rozlišovací schopnost jejich zraku. Tuňák ale ve své specializaci nešel tak daleko, neboť si ohřívá celé tělo, což je energeticky jistě velmi náročné a asi jen těžko bude schopen nastavit si „topení“ na tak vysokou teplotu jako mečoun. Mečoun je v tomto zřejmě jednička.
Pramen: Current Biology (DOI: 10.1016/j.cub.2004.12.064)
Diskuze:
pouze doplnění
ondrej,2005-01-12 10:55:53
Možná bych se pokusil toto zjistění jenom trošku "pootočit a doplnit":
- zvýšená teplota těla (či toho oka a mozku, jež jsou spojeny nervy) - obecně vzato - pokud se nemýlím, zvyšuje rychlost přenosu nervových vzruchů; tedy vysvětlení tohoto jevu nemusí být jen v tom, že samotné zvýšení teploty může zvyšovat samotnou citlivost sítnice na podráždění - ale třeba i v tom, že toto "zvýšené podráždění" (rozumějme: interpretace tohoto do potravního chování mečounů) může být důsledkem i pouze toho, že třeba při nižší teplotě indukované nervové vzruchy by prostě do mozku "nedorazily" nebo dorazily pozdě - až když je kořist "v trapu".
No ono je zajímavé, že ti mečouni nemají větší oči
Pavel Brož,2005-01-12 16:41:33
Totiž některé v hloubce žijící ryby získaly adaptací extrémně veliké oči, což jak tak koukám na ten obrázek není zrovna případ toho mečouna. Přitom by člověk čekal, že ta evoluce půjde právě tímto směrem, pokud má být cílem zvyšování citlivosti oka.
Na druhou stranu je fakt, že i u suchozemských tvorů řeší evoluce tutéž úlohu různě. Tak např. u jistých malých nočních druhů primátů vyvinula obrovské oči, u jiných naopak došla jinému řešení, jaké sdílíme my lidé spolu s pravými opicemi - totiž že malá centrální část sítnice je mnohonásobně hustěji "očidlovaná" než zbytek a okohybné svaly pak umí tuto část natočit právě do obrazu pozorovaného objektu. Zřejmě tedy u mořských tvorů taky existovala dvě různá řešení - buď zvětšení plochy oka, nebo jeho zahřátí. Těžko říct dopředu, které řešení je pro který druh lepší, ta konkrétní volba může být i dílem náhody.
jojo
Tinny,2005-01-13 08:30:22
u studenokrevných živočichů s teplotou roste rychlost nervové soustavy. Že si takoví živočichové někdy "přihřívají" mozek a oči jsem už slyšel dříve...
ad. větší oči - pro P. Brože
ondrej,2005-01-13 09:33:01
Adaptace ryb (a nejen nich, a nejen mořských, tedy hlubokomořských) na nutnost žít v podmínkách téměř absolutní tmy není nutně jen ve zvyšování velikosti či citlivosti oka. Jinou, a to podotýkám ne zrovna vzácně využívanou možností, je i jeho redukce či úplná ztráta a nahrazení "jeho funkce" (tedy potřeby orientace) rozvinutím jiných smyslů, př. tzv. "proudovým orgánem" - boční čarou (př. slepá jeskynní tetra Anoptichthys mexicanus), rozvinutím chemoreceptivního (třeba úhoř, mnozí sumci) či taktilního (př. podzemní savci) smyslu apod.
Nějak jsem nepochopil co Vás vedlo k porovnávání velkých očí některých nočních primátů s (nejen) naší žlutou skvrnou - jakože 2 řešení téhož? Zde se podle mého jedná nejenže o 2 řešení, ale i o 2 zadání - noční vs. denní aktivitu nelze podle mého názoru dost dobře takto srovnávat (samozřejmě je možno bavit se o úrovni z jaké na to hledíme - viz př.: "Je či není mečoun blízce příbuzný tomu úhoři?").
U nočních primátů vidím nutnost extra dobrého vidění v celém zorném poli i v noci (pohyb, predace,...) - to ti "denní" mají - aniž by museli mít nějak extra vysokou hustotu světločivných buněk po sítnici - prostě ji vzhledem k době aktivity nepotřebují (m.j. ani zorničku tak "plastickou" mít nepotřebují), u denních to absolutně nejostřejší vidění stačí v místech "zacílení" - př. životně důležitého skoku na druhý stom, hod oštěpu po jelenovi apod.
Prostě v tom vidím 2 zadání. Jedno srovnatelné zadání bych viděl třeba v případě porovnávání př. 2 nočních savců - a jeden př. s velkýma očima, 2. s malýma - ale zároveň př. s dlouhými "vousy". S tím, že ta která konkrétní volba může být částečně či zcela třeba i dílem náhody, samozřejmě nelze než souhlasit.
Máte pravdu, jde vlastně o dvě různá zadání
Pavel Brož,2005-01-13 13:39:45
Už nevím, v které knížce jsem na to narazil, autor se tam pozastavoval právě nad tím, že někteří primáti mají v poměru k tělu obrovské oči, zatímco jiní stejně dobře vidící mají jiné řešení spočívající ve vysoké koncentraci tyčinek či čípků ve středu sítnice. Netýká se to jen denního vidění, pokud se nemýlím, nejen čípky, které jsou zodpovědné za denní, ale i tyčinky zodpovědné za noční vidění mají u lidí a pravých opic zvýšenou koncentraci ve středu sítnice (mimochodem - žlutá skvrna je pokud vím místo vyústění nervů ze sítnice ven, tedy je to místo, kde naopak není vidět vůbec nic, nikoliv místo neostřejšího vidění - je ale pravda, že v jejím blízkém okolí je koncentrace tyčinek a čípků největší).
Jinak ale máte pravdu v tom, že nejde o nejvhodnější příklad dvojího řešení téhož zadání, spíše jde o zadání různá (schopnost vidět v celém zorném poli kontra schopnost fokusace na specifický cíl, přesně jak píšete).
Jste si jist, pane Broži?
ondrej,2005-01-13 16:28:43
Vaše formulace o "zodpovědnosti" mi nepřipadá zrovna nejvhodnější: čípky nejsou až tak "zodpovědné" za denní a tyčinky za "noční" vidění. Jde tu přece o rozlišení barevné (3 typy čípků - citlivé na 3 druhy barev - výsledný efekt dán "směsným" podrážděním různého počtu různého druhu čípků), popř. černobílé u těch tyčinek (pouze míra světla - úroveň šedi). Míra barvocitu (anebo schopnosti vidění potmě) je pak dána poměrem čípky vs. tyčinky - a samozřejmě jejich absolutním počtem v sítnici (příklad: černobíle vidící komba vidí i ve dne ... - ovšem zase pouze čenobíle).
Další výhradu mám k té "Vaší žluté skvrně": dle Vás jde o místo vyústění nervů, tedy místo, kde není vidět vůbec nic ... nespletl jste si to s tzv. "slepou" skvrnou? To je dle mého přesně to místo odpovídající Vaší definici, tzv. žlutá skvrna - jak ji "znám" já - je opravdu místem nejvyšší koncentrace světločivných buněk v sítnici.
dodatek
ondrej,2005-01-13 16:31:55
pouze pro úplnost:
Komba = drobný africký primát, velké oči, noční aktivita.
Ano, s tou žlutou skvrnou jsem se spletl,
Pavel Brož,2005-01-13 17:50:05
omlouvám se, spletl jsem si ji se slepou skvrnou. Samozřejmě že ty tyčinky fungují i ve dne, ovšem čípky v noci ne, nemají totiž takovou citlivost, proto se běžně v literatuře setkáte s používáním čípkové kontra tyčinkové vidění coby synonyma pro denní kontra noční vidění. Tzn. že čípky nejsou samy zodpovědné jenom za denní vidění, ve dne fungují i ty tyčinky, naopak to ale není - čípky v noci opravdu neupotřebíte, protože jejich citlivost je mnohonásobně pod citlivostí tyčinek, tedy za noční vidění jsou opravdu zodpovědné pouze tyčinky. S tím směšováním je to pak docela složitá záležitost, a stejně tak s citlivostí na tři druhy barev - ve skutečnosti jsou např. ve zdravém lidském oku tři mírně odlišné druhy fotoaktivních molekul, z nichž každá má jinou spektrální křivku účinnosti, tzn. že každý z těch tří druhů čípků reaguje i na "jiné barvy", ale s jinou účinností. Jenom díky tomu je možné vidět i jiné barvy, než jsou ty tři "charakteristické", tzn. ty, u kterých ten který typ čípku vykazuje maximum. Výsledný vjem určitého barevného odstínu je pak dán takto - máte nějaké konkrétní spektrum, jaké daná plocha vyzařuje (to můžete popsat pomocí nekonečně mnoha čísel, pro každou vlnovou délku intenzitou vyzařování právě této vlnové délky). Toto spektrum vynásobíte citlivostní křivkou těch tří čípků, a vyintegrujete výsledný signál pro každou z těch tří křivek. Dostanete tři integrály, tři konkrétní čísla, a tato čísla určují barevný odstín, jaký člověk vidí. Pokud budete mít zcela jiné původní spektrum, které je ale zvolené tak, že všechny ty tři integrály vyjdou stejné, tak výsledný barevný vjem pro člověka bude identický, tzn. že člověk toto jiné spektrum uvidí jako identický barevný odstín, jaký viděl při sledování toho předchozího spektra.
Mimochodem - třeba takový holub disponuje pěti odlišnými typy čípků, tím pádem dokáže odlišit i spektra, která člověk vidí jako barevně identická (tzn. že v jeho případě probíhá redukce v principu nekonečné spektrální informace na pět, nikoliv jen na tři integrály). Včely běžně disponují třemi typy čípků, jako člověk, ale s jinými účinnostními optimy (např. s jedním v oblasti UV), a proto existují spektra, která vidí včely stejně, ale člověk různě barevně, a naopak spektra, která vidí člověk stejně, a včela různě barevně.
Proto mi Vaše formulace o třech typech čípků citlivých na "3 druhy barev" nepřipadá zrovna nejvhodnější - když už se teda máme tahat za slovíčka :-)))
od mečounů k politice ...
Ondrej,2005-01-14 09:22:01
Čípky vs. tyčinky + denní vs. noční vidění - samozřejmě souhlasím, proto jsem jako příklad vzal barvoslepého, nočního savce - tedy samé tyčinky; čípky opravdu v noci pouze "zabírají místo". Pořád jsem ovšem přesvědčen o tom, že dle Vás v literatuře občas používané přiřazování denního vidění k čípkům a nočního k tyčinkám je poněkud nešťastné - ve vztahu k těm čípkům bych byl skutečně rád, když by se citovaly pouze ve vztahu k tomu rozlišování barev, leč to je asi na osobním pohledu každého.
S tím barevným viděním ("směsným" viděním) jste to rozvedl přesně - já jsem se až tak nerozepisoval - a asi to byla chyba (taky si nejsem jist, zda bych mohl až do takových detailů - jo, jo - skleróza postupuje ...). Ano - skutečně je to tak - to, co se lidem (tedy absolutní většině) může jevit jako červené, jako červené nemusí vidět př. včela (nemluvě tedy o té kombě). Tedy i takové tvrzení "vlčí mák kvete rudě" (resp. třeba "v parlamentu je př. 20 rudých" ...) je celkem snadno vyvratitelné (oj, až do politiky jsme se dostali ... - i když zde jsem pochopitelně zrovna neměl na mysli "oficiální" červenou průkazku ...).
PS: psal jsem nejen o citlivosti na 3 barvy, ale i o "směsném podráždění různého počtu různých druhů čípků" ... - to je ovšem naprosto nedostatečné, musím zpětně plně uznat. Z této formulace je možno onu citlivost i trochu mimo ty na ty 3 "hlavní barvy" pouze vytušit ... - tedy s Vaší poslední poznámkou plně souhlasím a zdravím!
Také zdravím, mějte se!
Pavel Brož,2005-01-14 16:48:28
Těším se na příští diskuzi s Vámi, vždycky se rád něco dovím.
Mimochodem, co se týče fyziologie toho vidění, je tam strašně hodně zajímavých věcí. Mohu doporučit (asi znáte) knížku Věda hledá duši od nositele Nobelovy ceny a spoluobjevitele DNA Francise Cricka. Má sice nadnesený název, protože se zabývá pouze popisem toho, jakým způsobem se v mozku vyhodnocují zrakové vjemy, a navíc k žádnému finálnímu vysvětlení zrakového vnímání nedospívá, je v ní ale spousta velice zajímavých detailů ohledně toho vidění. Těším se na nějakou další populární knížku o tomto tématu, bohužel, nějak se neobjevuje. Osobně si myslím, že některé otázky typu proč je světlo té a té vlnové délky vnímáno třeba jako červená, budou ještě hodně dlouhou dobu nezodpovězené.
co to?
Tinny,2005-01-31 08:18:04
mám dvě věci..
1. nevím, proč se tu hádáte o čípky a tyčinky... mimochodem -řekněme že u lidí- ve žluté skvrně je méně receptorů citlivých na "šerosvit" než v ostních částech sítnice - je tam více receptorů rozlišujících barvy. Mimochodem i proto v šeru či tmě vnímáte slabý zdroj světla jaksi "bokem" vidění jasnější, než když se do něho podíváte přímo - žlutou skrvnou.
2. vtátíme se k příspěvku a k mečounům - toužím zde sdělit něco "neakademického".
Dloubat oči mečounům a měřit jejich teplotu (očí těch několik minut mrtvých ryb) může napadnout jen tu pověstnou blondýnku, notabene anglosaského původu.
(se mi ulevilo :-)) teda nic proti blondýnkám.
Pokud vím, některé výzkumné týmy snímají ryby infačervenoukamerou a dokáží tak zjistit aktuální teplotu jakékoli části těla "plovavce" a to i časovými změnami (např. frekvenci pulsování vytápěcího systému)... To topení zajišťují stahy určitých svalů.
A jak jsem psal dříve, "vytápěné" oko a nervová soustava u studenokrevných je dobrá pro rychlejší (někdy podstatně) práci těchto orgánů...
pro Tinnyho
ondrej,2005-01-31 16:45:05
Každý má jistě právo sdělit zde svůj názor na ten či onen článek či příspěvek tu v diskuzi jej komentující - tedy k obecným či i konkrétnějším věcem, mojich příspěvků se ovšem nedotýkajících, nemám nic zásadního, co bych chtěl uvést.
Onu vaši větu "1. nevím, proč se tu hádáte o čípky a tyčinky..." ale bez komentáře nenechám: celkem bych uvítal, když by jste upřesnil, co jste tím mínil.
Skutečně si nemyslím, že bychom zde s p. Brožem vedli hádku - rozdíl mezi hádkou a diskuzí vidím celkem zásadní. Taktéž vaše podivení se nad tím, kam až jsme zašli v debatě mi nějak uniká ... - od čeho jiného, než od upřesňování si případných nejasností, různých pohledů na věc apod. jsou tyto diskuze?
aha
Tinny,2005-01-31 17:13:34
pro Ondřeje:
to moje druhé sdělení neberte moc vážně, nechal jsem se unést emocemi. Oceňuji, že jste to přešel bez komentáře.
A teď k tomu zaprvé. Pokud se Vás můj příspěvek dotknul, pak se omlouvám. Nemínil jsem tím nic jiného, než že u článku o měření teploty oka u ryby se najednou vede vášnivá debata o žluté a slepé skvrně u komb a lidí. Čekal jsem diskusi na jiné téma.
Téma které jste probírali je ovšem zajímavé a určitě je třeba jej prodiskutovat, to nezpochybňuji. Čekal bych ale že to bude diskuse speciální. Na druhou stranu ta diskuse vlastně vyplynula z diskuse k tomuto článku a lze si jen těžko představit, že by kvůli tomu zde diskutující lidé zakládali extra diskusní téma... takže už mlčim. :o)
Tak teď víte, co jsem tím mínil.
A pokud jde o to vidění - přesněji jen o ty čípky a tyčinky - zaveďme pro to speciální diskusi.. je toho tolik nejasného... např. jaké jsou ty 3 barvy, které se "mixují"? R-G-B to určitě nejsou.. :o)
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
