Torsk er mer fargeblinde enn forventet

Et funksjonelt syn er for de fleste høyere organismer helt essensielt for å overleve. Hvordan vi oppfatter verden i farger, intensitet, kontrast, oppløsning og bevegelse, avhenger av både lys og egenskaper til øyet. Sentralt er fotoreseptorene staver og tapper i netthinnen/retina, som absorberer lyset med synspigment og danner nervesignal til hjernen. Mens stavene brukes til mørkesyn, brukes tapper til fargesyn i dagslys. Synspigment er spesialiserte molekyler og er basisen for lysoppfattelse. Fargesyn er svært varierende i ulike arter, særlig hos fisk i det marine miljøet hvor lyset raskt endres.

I avhandlingen har Valen benyttet seg av moderne molekylære metoder, som genomdata, for å få oversikt over tilgjengelige synspigment i torskens genmateriale. Torsk har ulike livsstadier, hvor egg og spesialiserte larver finnes i øvre vannsjikt, mens den voksne torsken også finnes på dypere vann med begrensede lysforhold. Avhandlingen kartlegger aktive synspigmentgener på ulike livsstadier, og dermed endret evne til farge- og mørkesyn.

Resultatene viser overaskende at torsk kun har synspigment for blått og grønt lys, og har gjennom evolusjonen mistet gener for oppfattelse av UV og rødt lys, og er dermed fargeblind for dette lyset! Videre er torskelarvens fargesyn mer komplekst enn hos voksen torsk, men den har enda ikke mulighet til mørkesyn. Gjennom utviklingen endres så synet ved å slå av enkelte gen. Samtidig utvikler torsken staver med mørkesyn pigment som muliggjør aktivitet under svake lysforhold, som i dypet og ved soloppgang/-nedgang. Arbeidet viser at bruk av geninformasjon gir nyttig kunnskap om synsfunksjon og tilpasning til endret miljø. I tillegg viser arbeidet at torskens to-stegs dannelse av retina, først tapper og så staver, kan brukes som modell for å finne kandidat-gener som spesifiserer nervestamceller til fotoreseptor-skjebner. Denne kunnskapen er nyttig både for å optimalisere oppdrett og fiskeri, men også for medisinsk forskning som innebærer neurodegenerative øyesykdommer.

Personalia:

Ragnhild Valen (f. 1984) er født og oppvokst i Haugesund. Hun fullførte mastergraden i Medisinsk cellebiologi / Celle- og utviklingsbiologi ved Universitetet i Bergen (UiB) i 2009, før hun startet arbeidet som universitetsstipendiat ved Institutt for biologi i 2010. Doktorgradsarbeidet har vært utført ved UiB under veiledning av professor Jon Vidar Helvik (UiB), forsker Rolf B. Edvardsen (Havforskningsinstituttet) og professor II Lars Ebbesson (UiB, Uni Research).