TangloppeTorsdag “…Men hvorfor har du så store øyne, Hyperiidae?”

Hyperia macrocephala. Foto: Uwe Kils, engelsk utgave av Wikipedia, Wikimedia Commons

Hyperia macrocephala. Foto: Uwe Kils, engelsk utgave av Wikipedia, Wikimedia Commons

Tidlig i amfipodenes tilstedeværelse tror vi at tre hovedgrupper skilte seg fra hverandre.  Fra hovedgruppen (Gammaridae) ble først de små og rare Ingolfiellidae skilt ut, siden gruppen vi kaller Hyperiidae.

Hva skiller Hyperiidae-amfipodene fra de andre amfipodene? Mest av alt levestilen. I motsetning til alle andre amfipoder, holder de til i de frie vannmassene – svømmende opp og ned og rundtomkring i det vi kaller vannsøylen. De kan komme helt opp i vannflaten, men de trives ikke lenge nede ved bunnen. Alle hyperiidaene holder til i salt vann.

Utseendemessig skiller hyperiidaene seg fra alle andre amfipoder mest av alt fordi de har så store øyne. Hos de aller fleste dekker øynene hele hodet! Veldig ofte er det også sånn at hodet ser nesten gjennomsiktig ut – langt inne i øynene ser vi noe som kan se ut som en øyebunn – midt inne i hodet…

Lysfølsomme organer (vi kan gjerne kalle dem “øyne”) har gjennom tidenes løp utviklet seg uavhengig av hverandre i flere dyrerekker: hos nesledyr (Cnidaria), virveldyr (Vertebrata), bløtdyr (Mollusca), leddormer (Annelida), fløyelsdyr (Onychophora) og leddyr (Arthropoda). Ingen av de andre dyrerekkene har slike organer. Øynene som er utviklet i de forskjellige dyrerekkene følger ikke alle samme utforming – men hovedfunksjonen er at de gir informasjon om lys, og bevegelse av lyset.

Themisto abyssorum. Foto AHS Tandberg

Themisto abyssorum. Foto AHS Tandberg

Innenfor rekken leddyr finnes det flere forskjellige øyetyper – de fleste krepsdyrene har det vi ofte kaller fasettøyne når vi snakker om undergruppen insecta (insekter), dette er øyne som er satt sammen av mange små lysinnsamlere (ommatidier). Hvordan fungerer slike sammensatte øyne, og hva slags bilde av verden får de som har det?

Hyperiidaen Pronoe sp. Legg merke til hvordan øynene har en lang gjennomsiktig del ytterst. Foto: (c) Smithsonian Institution, fotograf KJ Osborn

Hyperiidaen Pronoe sp. Legg merke til hvordan øynene har en lang gjennomsiktig del ytterst. Foto: (c) Smithsonian Institution, fotograf KJ Osborn

Vi vet selvsagt ikke helt hvordan de dyrene som har sammensatte øyne oppfatter det de ser. Det finnes fasettøyne som kan polarisere lyset, det finnes de som bare kan se forskjell på lys og ikke lys, og det finnes nok helt sikkert alle mulige varianter imellom. Hovedfordelen med et sammensatt øye er at det samler lys fra mange forskjellige områder (gjerne i forskjellige retninger), slik at eieren kan få med seg informasjon fra et stort område rundt seg. Siden de mange øynene alle ser i litt forskjellig reting vil bevegelse veldig fort bli registrert, og det er jo bra hvis bevegelsen betyr mat – eller hvis den betyr at noen vil spise deg…

Jo større slike øyne er, jo mer detaljert vil de se, og i et større område. Dette er nok en årsak til at de amfipodene som har klart seg bra midt i de frie vannmassene har hele hodet dekket av øyne; det er nok en klar fordel å fort kunne se både mat og fiender. Jo dypere ned i vannet en kommer, jo mindre lys trenger ned. De siste fotonene med lys som presser seg ned i havet rekker omtrent 1000m ned. Nedenfor de øverste 60-70 metrene er alt lyset som kommer ensformig blått. Ting som  er over en selv vil kunne observeres som skygger mot det “lyse” området som er oppover, mens ting dypere enn en selv vil være vanskeligere å legge merke til.


Detaljerte studier av hyperiidene sine øyne har vist oss enda mer enn at det sikkert er bra med store øyne. Det finnes mange forskjellige løsninger av øyne innen gruppen Hyperiidae – alt fra “ser generelt rundt seg til alle kanter samtidig” som vi finner hos for eksempel Themisto abyssorum – en art vi har mye av i de dype delene av våre farvann, til “følger med på det som skjer over seg med en helt annen type øyne enn de som brukes til å se under seg” som er tilfellet for Paraphromina gracilis – en art som har blitt samlet utenfor California og studert av forskere fra Smithsonian Institution i USA.

Figur 1 fra Fergus et al (2015). A: Paraphromina  gracilis B: Øynene til P. gracilis. Lysinnsamlingsområdet til et ommatidium er fremhevet. C: Hodet til P. gracilis, pil på et nedre øye D: Illustrasjon av  øye til P. gracilis.

Figur 1 fra Fergus et al (2015). A: Paraphromina gracilis B: Øynene til P. gracilis. Lysinnsamlingsområdet til et ommatidium er fremhevet. C: Hodet til P. gracilis, pil på et nedre øye D: Illustrasjon av øye til P. gracilis.

Paraphromina gracilis er nesten gjennomsiktige amfipoder – dette hjelper dem nok i å gjemme seg fra de som vil spise dem. Men som alle hyperiidae er de avhengige av å jakte på mat – andre dyreplankton som lever sammen med dem – og løsningen er å se godt. Øynene deres består av 12 ommatidier hver med flere lysbrønner på tvers av hele øyet som samler lys til hvert ommatidium fra oppsiden (oppoversøkende øyne), og som hver har koblet til seg et sett av kortere nedoversøkende lysbrønner. Dette gjør at de kan se forskjellige bølgelengder av lyset med de oppoversøkende og de nedoversøkende delene av øyet. Slik øynene til P. gracilis fungerer, ser de nok litt bedre oppover enn nedover, så vi kan gå ut fra at de leter etter mat, fiender og partnere mest over seg.

Andre krepsdyr har demonstrert bedre mulighet til å observere lys enn P. gracilis – og veldig få arter har blitt studert i detalj nok til at vi vet noe om hvilke bølgelengder som gir best informasjon. Av de artene der vi har god informasjon om øynene, ser vi at P. gracilis nok har det “videste” utsynet – lyset kan komme hele 2.5 grader “feil” på lysbrønnene og allikevel treffe de lysfølsomme cellene nederst (øynene som ser nedover kan få lys hele 5.5 grader utenfor den direkte linjen ned mot lys-reseptorene). Kombinert med det at det finnes slike lysbrønner over hele hodet, vil de derfor kunne se bevegelse nesten rundt hele seg (ikke bakover, der sperrer resten av kroppen litt for utsikten).

Themisto abyssorum. Foto AHS Tandberg

Themisto abyssorum. Foto AHS Tandberg

Mange av de hyperiidaene som har et mer ensformig øye – selv om det fremdeles dekker hele hodet – er nok å finne litt høyere opp i vannmassene enn Paraphromina. De skal vi komme tilbake til i en senere blogg.

Lederen av laben som undersøkte øynene til Paraphromina sier at hver gang hun begynner å studere en ny art krepsdyr fra de frie vannmassene finner hun en ny variant av sammensatte øyne, og alle avspeiler hvordan de lever. Det er bare å glede seg til neste publikasjon fra dem for å finne ut av enda flere nye og rare øye-løsninger!

Anne Helene


Litteratur:
Fergus JLB, Johnsen S, Osborn KJ (2015) A unique apposition compound eye in the mesopelagic hyperiid amphipod Paraphromina gracilis. Current Biology 25, 473-478.

Eksterne lenker:
Londons Natural History Museum har for tiden en temautstilling om syn  – om evolusjon av organer som kan hjelpe bærerne til å ta inn informasjon om lys og mørke, om bevegelse, og om farge.