Forunderlige søstjerner lyser op i Arktis’ mørke dyb
I det mørke dybhav ved Grønland har forskere opdaget søstjerner med overraskende gode øjne og evner til at lyse i mørket.

Jo dybere ned i havet, man rejser, des mørkere bliver det. På et tidspunkt forsvinder alt lys fra Solen, og havet er bælgmørkt. Næsten.

Forskere har i et nyt studie beskrevet søstjerner, som lever i det mørke dyb i Grønland og er bioluminescerende – det vil sige lyser af sig selv.

Teorien er, at søstjernerne bruger lyset til at finde hinanden i mørket og dermed kommunikere med potentielle partnere.

»Vores hypotese er, at de bruger lyset til at sende signaler til hinanden og måske vise, at de har lyst til at parre sig. Den er en avanceret form for kommunikation, som man tidligere ikke vidste fandt sted blandt dyr som søstjerner,« siger Anders Garm, som er lektor ved Biologisk Institut på Københavns Universitet og hovedforfatter på det nye studie.

Overraskende fund

I studiet har forskerne undersøgt 13 arter af søstjerner fra Grønland-  nogle fra lavt vand og nogle fra dybhavet. Alle arterne undtagen én havde øjne, og det kom bag på forskerne.

»Vi havde regnet med, at søstjernerne fra de dybeste og mørkeste steder ikke ville have øjne. Dyr, som lever i fuldstændig mørke, mister ofte synet og bruger i stedet andre sanser som for eksempel lugtesansen til at navigere med,« fortæller Anders Garm og fortsætter:

»Men vi blev meget overraskede, da vi opdagede, at vi tog fejl. Tre af de søstjerne-arter, vi undersøgte, lever på under 400 meters dybde, hvor der aldrig er sollys. Alligevel havde de alle tre meget fine øjne.«

En af søstjerne-arterne, dybhavsarten Novodinia americana, havde endda så veludviklede øjne, at den ifølge forskernes undersøgelser havde et bedre eller lige så godt syn som søstjerner, der lever i solrigt, lavt vand.

Har øjne på benene

Det næste spørgsmål, der rejste sig blandt forskerne, var derfor, hvad i alverden de dybtlevende søstjerner brugte deres veludviklede øjne til, når de altid levede i fuldstændigt mørke.

Hvor kommer lyset fra?

Forskerne ved endnu ikke, hvordan søstjernerne skaber det bioluminescente lys.

Ifølge Anders Garm er der to muligheder, som kendes fra andre dyr:

  • Bakterier i søstjernernes hud kan skabe lyset
  • Søstjernernes egne celler kan skabe lyset ved hjælp af særlige enzymer kaldet luciferaser

»Vi hælder til, at det er søstjernernes egne celler, som skaber lyset, fordi det er hele kroppen, som lyser,« siger Anders Garm.

»Derfor var det rigtig interessant for os, at to af arterne er bioluminiscente og i stand til selv at lave lys. Så giver det pludselig mere mening at have et veludviklet syn,« siger Anders Garm.

Søstjerners øjne er i forvejen kendt som ret fascinerende. Hos de fleste arter af søstjerner sidder øjnene nemlig på spidsen af armene, og man ved, at flere søstjerner fra lave vandområder bruger synet som primær sans til at navigere. Men på baggrund af de nye undersøgelser konkluderer Anders Garm, at også dybhavs-søstjerner kan være styret af deres synssans.

Lys i det mørke dyb

Ifølge professor Tobias Wang er det nye studie endnu et spændende eksempel på, at der findes avancerede øjne i mørket.

»Man er begyndt at opdage, at rigtig mange dybhavsdyr rent faktisk kan se. Det troede man ikke for 10-20 år siden. Selvom de lever på steder, hvor der intet sollys er, så viser det sig, at mange af dyrene dernede selv kan skabe deres eget lys og bruge det til at kommunikere med,« fortæller Tobias Wang, som er professor i zoofysiologi ved Aarhus Institute of Advanced Studies og Institut for Bioscience på Aarhus Universitet og ikke har været involveret i det nye studie.

Han påpeger, at indtil for få år siden troede man, at søstjerner blot kunne se lys og konturer, men i de senere år er forskerne blevet klogere.

»Det viser sig, at deres syn er meget bedre, end vi troede. Det er da ret forunderligt, at øjnene sidder for enden af benene, og alligevel er de så sofistikerede, at de er billeddannende,« siger Tobias Wang, som påpeger, at det blandt andet er Anders Garm og hans forskningsgruppe, som har været med til at åbne forskernes øjne for søstjerners gode syn.

Novodinia Americana søstjerne grønland

Søstjernen Novodinia Americana lever i det mørke dyb, men ser mindst lige så godt som sine slægtninge på lave, lyse havbunde. Dens øjne er sammensat af små enheder - ommatidier - og forskerne kunne se, at øjnene indeholdt nok ommatidier til at kunne producere et billede på nogle få hundrede pixels - hvad der praktisk talt svarer til high definition for søstjerner. N. americana kunne også udsende lys fra hele kroppen. (Foto: Olga Zimina, Grønlands Naturinstitut)

Sådan gjorde forskerne

De dybeste søstjerner fra det nye studie er hentet fra op til 1,5 kilometers dybde og fanget ved hjælp af et trawl – et net – som forskerne førte henover havbunden. En række søstjerner kom med op til overfladen, og her har forskerne nøje undersøgt dem i laboratoriet.

»Vi kan lave optiske undersøgelser af deres øjne, hvor vi blandt andet kan måle, hvor god en rumlig opløsning deres øjne har. Det vil sige, at vi kan se, hvor mange detaljer deres øjne kan danne i et billede, og hvor lysfølsomme deres øjne er,« forklarer Anders Garm.

Ifølge Anders Garm er søstjerner et fascinerende eksempel på, at man ikke nødvendigvis behøver at have en avanceret hjerne for at have en avanceret opførsel.

»At kommunikere ved hjælp af lys er en avanceret adfærd, som man måske ikke ville regne med at finde i et dyr med et relativt lille nervesystem. Det siger en masse om, hvordan evolutionen fungerer. Selv hvis man ikke har så meget hjerne at gøre godt med, kan evolutionen alligevel finde løsninger, som betyder, at man har en avanceret adfærd,« siger Anders Garm.

Cost-benefit at sende signaler

Indtil videre er det kun en teori, at kombinationen af de veludviklede øjne og søstjernernes bioluminescente lys er en metode til at kommunikere med potentielle partnere. Men ifølge Tobias Wang er det en oplagt forklaring.

»Når dyr bruger den slags signalering er det typisk for at signalere til artsfæller. Men der er altid en konflikt mellem, at man på den ene side gerne vil gøre opmærksom på sig selv over for en eventuel partner, og på den anden side røber man sin tilstedeværelse over for rovdyr, som måske vil spise én. Så det er en form for cost-benefit-balance, man skal tage hensyn til,« siger Tobias Wang.

Forskerne bag det nye studie vil nu forsøge at sende ubemandede ubåde ned til bunden af dybhavet i Grønland for at filme søstjerner i deres naturlige miljø – og dermed afsløre, hvorfor de udsender det bioluminescente lys, og hvilke former for adfærd det er involveret i. 

De nye resultater er netop offentliggjort i forskningstidsskriftet Proceedings of the Royal Society B.

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud


Det sker