Brittlestars veranderen hun lichaamskleur om te zien
Heather Stewart
Brittlestars, zeedieren die een beetje op zeesterren lijken, kunnen zonder ogen zien door de kleur van hun lichaam te veranderen.
Hoewel we al wisten dat slangsterren overal in hun lichaam fotoreceptoren hebben, wisten we tot nu toe niet precies hoe ze werkten. De ontdekking zou kunnen helpen verklaren hoe andere verwante zeedieren, zoals zee-egels, ook zonder ogen kunnen zien.
Lauren Sumner-Rooney van de Universiteit van Oxford en haar collega's keken naar twee nauw verwante soorten slangsterren : een die zich op het licht kan oriënteren, Ophiocoma wendtii, en een die dat niet kan, O. pumila. Beide soorten zijn zeer lichtmijdend en brengen bijna al hun tijd door onder rotsen.
Sumner-Rooney wilde weten of deze slangsterren het contrast van een scène konden bepalen, in plaats van alleen onderscheid te maken tussen licht en donker. Dit zou een vaardigheid met zich meebrengen die vergelijkbaar is met het gezichtsvermogen.
Kleurverandering
Door naar de twee nauw verwante soorten te kijken, konden Sumner-Rooney en haar collega's vermoeden dat O. wendtii in staat was om zich te oriënteren op verschillende lichtcontrasten, maar O. pumila kon dat niet. Sumner-Rooney zegt dat deze vaardigheid van pas komt omdat “het gemakkelijker wordt om een schuilplaats te vinden” in complexe visuele omgevingen zoals een koraalrif.
De onderzoekers plaatsten individuen van de twee soorten in een cilindrische tank met een diameter van 60 centimeter. Ze kleurden een smalle band van de tankwand zwart met een witte rand en lieten de rest van de tankwand een uniform grijs.
Omdat de zwarte en witte banden zo dicht bij elkaar lagen, botste het licht dat erop weerkaatste en creëerde een lichtintensiteit die identiek was aan die van de grijze delen van de muur. Dit betekent dat een dier dat eenvoudig licht kan voelen, de zwarte band niet zou kunnen identificeren. O. wendtii had de neiging om de zwarte band te herkennen en ernaartoe te kruipen om beschutting te zoeken, maar O. pumila niet.
Waarom de ene soort dit vermogen heeft en de andere niet het feit dat O. wendtii van kleur verandert, in tegenstelling tot O. pumila. O. wendtii is een diepe, roodbruine kleur in het licht en een lichtbeige in het donker.
Met een combinatie van microscopische waarnemingen en RNA-sequencing speculeren de onderzoekers dat in het licht het pigment van het dier- bevattende cellen vernauwen de fotoreceptoren. Dit betekent dat ze licht maar uit één richting kunnen ontvangen, waardoor de slangsterren meer gedetailleerde informatie krijgen over het contrast van hun omgeving.
Zee-egels die kunnen “zien” zonder ogen hebben ook deze pigmentbevattende cellen.
Journal reference: Huidige biologie, DOI : 10.1016/j.cub.2019.11.042
