Bolygónk legnagyobb halai akár 18 méter hosszúra is megnőnek, és annyit nyomnak, mint két elefánt. A cetcápák ráadásul az egyik legnagyobb függőleges mozgástérrel is rendelkeznek a tengeri élőlények között: az óceán felszínétől közel 2000 méter mélységig kalandoznak, hogy táplálkozzanak.

A fényes felszíni vizek és a koromfekete mélytenger között látásigények szempontjából akkora eltérés van, hogy a kutatók mostanáig nem értették, hogyan lehetséges ez az életmód. A szakértők azonban nemrégiben felfedezték azt a genetikai trükköt, amely képesség teszi az állatokat a változatos fényviszonyok közötti boldogulásra.

A Proceedings of the National Academy of Sciences című folyóiratban a napokban megjelent tanulmányukban a szakértők egy olyan genetikai mutációról számolnak be, amely a cetcápák retinájában lévő egyik látópigmentet érzékenyebbé teszi a hőmérséklet-változásokra. Ennek eredményeképpen a pigmentek – amelyek sötét környezetben a kék fényt érzékelik – csak a hűvös mélytengeri vizekben aktiválódnak, és deaktiválódnak, ha a cápák visszatérnek a felszínre táplálkozni. Ez lehetővé teszi az állatok számára, hogy különböző mélységekben látásuk más funkcióit használják. Érdekes módon a cápák által hordozott genetikai variáns nagyon hasonló ahhoz, amely az emberi retinában leépíti a pigmenteket, és farkasvakságot okoz.

Az továbbra sem világos, miért merülnek olyan mélyre a cetcápák. Mivel ilyen mélységben elég kevés a táplálék, a viselkedés a párzással függhet össze. De bármi is az oka, a cápák a retinájukban található fényérzékelő pigmentre, a rodopszinra támaszkodnak a sötét vizekben való tájékozódáshoz. Ez a pigment kevésbé hasznosak napsütéses környezetben, de sok gerinces állatnak, köztük az embernek is segít a fény érzékelésében félhomályban. A mélytengerben a cetcápák szemében lévő rodopszin kifejezetten a kék fény észlelésére van kalibrálva – ez az egyetlen frekvenciatartomány ugyanis, amely eléri ezeket a mélységeket.

Korábbi vizsgálatok kimutatták, hogy a tengerfenéken élő japán macskacápák (Scyliorhinus torazame) szemében hasonlóan kalibrált pigmentek vannak a kék fény észlelésére. Ezek az apró cápák azonban a mélyben is maradnak, így a cetcápa az egyedüli ismert cápafaj, amelyek a felszíni vizekben is előfordulva rendelkezik ezekkel a pigmentekkel. A világosabb vizekben a kék fényt érzékelő pigmentek akadályozhatják más fényfrekvenciák észlelését, de a cetcápák láthatóan így is könnyedén manővereznek.

Ezt a rejtélyt akarta megfejteni az a japán kutatócsoport, amely vizsgálni kezdte a cetcápák látását. A kutatók először egy zebracápa, a bálnacápa közeli rokona szemét boncolták fel. A zebracápák korallzátonyok környékén élnek, és sokkal korlátozottabb függőleges mozgástérrel rendelkeznek. A szövetből kinyert genetikai információkat a szakértők összehasonlították a cetcápák korábban közzétett genomikai adataival, hogy pontosan meghatározzák, miben különbözik a két cápafaj genetikai kódja.

Két olyan helyet is találtak a genomban, ahol olyan mutációk voltak, amelyek megváltoztatták a rodopszin aminosav-összetételét. Az egyik mutáció különösen érdekes volt, ugyanis egy olyan aminosavcserét okoz, amely előfordul a nyeregfarkú sügérnél is. Utóbbi az Antarktisz környékén terjedt el, és szintén mélytengeri faj, amely fokozottan érzékeli a kék fényt.  A cetcápa és a nyeregfarkú sügér nincs egyedül a kérdéses helyen előforduló mutációval. Az embernél egy ugyanitt jellemző genetikai változás csökkenti a retinában lévő rodopszin stabilitását és hatékonyságát, ami a veleszületett farkasvakságot okoz, megnehezítve a gyenge fényviszonyok közötti látást.

A kutatók feltételezik, hogy hasonló folyamat játszódik le a cetcápák retinájában is. A kérdéses génhelyeken előforduló aminosavak laboratóriumi vizsgálata során megállapították, hogy a halak rodopszin pigmentjei kevésbé stabilak és melegebb hőmérsékleten lebomlanak. Ez azt jelenti, hogy kék fényt érzékelő pigmentjeik valószínűleg hatékonyabbak a mélyebb, hűvösebb vizekben, mint a melegebb felszínen.

Ennek eredményeképpen a cetcápák látása átalakul, miközben felfelé és lefelé haladnak a tengerben, mivel a változó hőmérséklet aktiválja és deaktiválja a kék fényt érzékelő pigmentjeiket. A rodopszin „kikapcsolása” a sekélyebb vizekben lehetővé teszi a cápák számára, hogy lássák a többi fényt, míg a mélyben a kékre koncentrálhatnak.

Számos más mélyre merülő faj alkalmaz hasonló stratégiát, amikor pigmentjeiket úgy hangolják, hogy a mélyebb vizekben kiszűrjék a kék fényt. A cetcápákat azonban az különbözteti meg, hogy ők egy olyan mutációból profitálnak vizuálisan, amely lebontja a pigmenteket, ami más fajoknál gyengébb látást eredményez, mondják a szakértők.