Žvejybos parduotuvėje masalų spalvų būna tiek, kad atrodo, jog kiekvienam vandeniui ir orui yra atskiras teisingas atspalvis. Tačiau visos tos spalvos parinktos žiūrint žmogaus akimis. Žuvis tą patį masalą mato kitokia akimi ir kitokioje šviesoje, kurią vanduo jau spėjo perfiltruoti.
Dalis Lietuvos vandenyse gyvenančių žuvų turi regos receptorių, kurių žmogus neturi visai. Kuojos tinklainėje rasti ultravioletinei šviesai jautrūs kūgeliai. Kita vertus, ta pati žuvis rusvame vandenyje, gilesnėje vietoje ar sutemus spalvų gali beveik neskirti. Abu teiginiai teisingi, ir būtent jų derinys paaiškina, kodėl masalo spalva vieną dieną atrodo svarbi, o kitą beveik nieko nekeičia.
Kūgeliai ir lazdelės: nuo ko prasideda spalvų matymas
Stuburinių gyvūnų akies tinklainėje yra dviejų tipų šviesai jautrios ląstelės. Lazdelės labai jautrios silpnai šviesai, bet spalvų neskiria. Kūgeliai dirba esant daugiau šviesos ir būtent jie leidžia matyti spalvas. Spalvą smegenys nustato lygindamos, kaip stipriai į tą pačią šviesą sureaguoja skirtingų tipų kūgeliai.
Žmogus turi trijų tipų kūgelius, jautriausius trumpųjų, vidutinių ir ilgųjų bangų šviesai. Daugelis žuvų turi tiek pat ar daugiau. Kai kurių rūšių tinklainėje yra keturi kūgelių tipai, o ketvirtasis jautrus ultravioletinei šviesai, kurios žmogaus akis nemato.
Tai nereiškia, kad visos žuvys mato daugiau už mus. Kūgelių rinkinys skiriasi pagal rūšį, gyvenamąją aplinką ir net amžių. Apie kai kurias žuvis žinoma labai daug, o apie kitas, įskaitant dalį mūsų plėšrūnų, išsamių duomenų mažiau. Todėl teiginys „žuvys mato UV“ tinka ne kiekvienai žuviai.
Kaip mokslininkai sužino, ką mato žuvis
Žuvies paklausti negalima, todėl regėjimas tiriamas keliais būdais. Mikrospektrofotometrija leidžia pro mikroskopą išmatuoti, kokio bangos ilgio šviesą sugeria pavienis kūgelis ar lazdelė. Elektroretinografija fiksuoja tinklainės elektrinį atsaką į skirtingos spalvos šviesą. Genetiniai tyrimai parodo, kurių regos pigmentų genai akyje veikia.
Tačiau receptorius tinklainėje dar nepasako, kaip žuvis gautą informaciją naudoja. Tam reikalingi elgsenos bandymai, kai žuvis išmokoma atskirti dvi šviesas ar spalvas ir tikrinama, ar ji tai daro patikimai. Todėl verta skirti du dalykus: kad žuvis turi tam tikrą receptorių ir kad įrodyta, jog ji juo naudojasi spalvoms skirti.
Ketvirtas kūgelis: ultravioletinė šviesa
Kuojos tinklainę tyrę britų mokslininkai J. E. G. Downingas, M. B. A. Djamgozas ir J. K. Bowmakeris 1986 m. aprašė joje raudonai, žaliai ir mėlynai šviesai jautrius kūgelius ir dar vieną tipą: mažus pavienius kūgelius, jautrius ultravioletinei šviesai. Taigi bent jau receptorių lygmeniu kuoja turi spektro dalį, kurios žmogus nemato.
Ar žuvis ultravioletinį receptorių iš tikrųjų naudoja spalvoms skirti, rodo elgsenos bandymai su auksinėmis žuvelėmis, kurios priklauso tai pačiai karpinių šeimai kaip ir kuoja. Vokiečių tyrėja Christa Neumeyer dresavo auksines žuveles atskirti šviesas pagal bangos ilgį. Žuvelės geriausiai skyrė atspalvius apie 500 nm srityje, o jų atsakymai trumpųjų bangų srityje parodė ultravioletinio receptoriaus dalyvavimą spalvų matyme.
Kam žuviai to reikia? Vienas geriausiai ištirtų atsakymų susijęs su zooplanktonu. Kanados tyrėjų bandymuose jauni vaivorykštiniai upėtakiai ir saulažuvės medžiojo dafnijas esant pilnam šviesos spektrui ir šviesai be ultravioletinės dalies. Tyrėjai padarė išvadą, kad UV regėjimas padeda šioms žuvims ieškoti ir aptikti grobį. Jų aiškinimu, smulkus ir beveik permatomas grobis UV šviesoje išsiskiria didesniu kontrastu su fonu.
Ultravioletinė šviesa vandenyje silpnėja greitai, ypač spalvotame vandenyje. Todėl tokio regėjimo nauda didžiausia arti paviršiaus ir sekliame skaidriame vandenyje, kur UV šviesos dar pakanka.
Jauna ir subrendusi žuvis gali matyti skirtingai
Lašišinių žuvų pavyzdys rodo, kad regėjimas keičiasi su gyvenimo etapu. Jaunų vaivorykštinių upėtakių tinklainėje UV jautrūs kūgeliai išsidėstę visame akies plote. Žuviai virstant smoltu dalis jų žūva ir lieka tik tam tikrose tinklainės srityse. Tyrimai su lašišinėmis žuvimis rodo, kad UV jautrumas gali vėl atsirasti artėjant lytinei brandai. Tai gera iliustracija, kad tos pačios rūšies jauniklis ir subrendusi žuvis tą patį objektą gali matyti skirtingai.
Vanduo atima spalvas ne vienu metu
Net ir jautriausia akis mato tik tą šviesą, kuri iki jos atkeliavo. Vanduo sugeria ir išsklaido šviesą, bet skirtingus bangos ilgius veikia nevienodai. Skaidriame vandenyje raudona spektro dalis sugeriama greičiausiai, todėl gilėjant aplinka tampa vis labiau mėlynai žalia. Raudonas masalas giliau praranda ryškumą ir atrodo tamsus ar pilkšvas, nors jo forma ir kontrastas su fonu išlieka.
Rusvame, humusingame vandenyje vaizdas kitoks. Jame gausu ištirpusių spalvotų organinių medžiagų, kurios stipriai sugeria mėlyną ir ultravioletinę šviesą. 2025 m. paskelbtame 127 borealinių ežerų tyrime nustatyta, kad daugėjant tokių medžiagų šviesa su gyliu silpnėja staigiau, o daugiausia šviesos lieka ne žaliojoje, o oranžinėje ir raudonoje spektro dalyje. Rusvo vandens ežerų yra ir Lietuvoje, ypač pelkėtose apylinkėse.
Drumstame vandenyje po liūties ar stipraus vėjo dar kitaip: smulkios dalelės šviesą ne tik sugeria, bet ir išsklaido. Matomumas sutrumpėja visoms spalvoms, todėl masalas iš akių dingsta arčiau, nesvarbu, kokio jis atspalvio.
| Vandens tipas | Kas dingsta pirmiausia | Kas lieka matoma ilgiausiai |
|---|---|---|
| Skaidrus, mažai spalvotas | Raudona, vėliau oranžinė | Mėlyna ir žalia |
| Rusvas, humusingas | Ultravioletinė ir mėlyna | Oranžinė ir raudona |
| Drumstas nuo dalelių | Matomumo atstumas visoms spalvoms | Ryškus tamsaus ar šviesaus masalo kontrastas |
Iš to išplaukia paprasta išvada: ta pati spalva skirtinguose vandenyse ir skirtingame gylyje žuviai nėra ta pati spalva. Masalas, kuris dėžutėje atrodo ryškiai raudonas, keturių metrų gylyje skaidriame ežere jau gali būti tamsus siluetas. Rusvame ežere tas pats raudonas atspalvis gali išlikti matomas ilgiau nei mėlynas.
Žuvys derina akis prie savo vandens
Gėlavandenės žuvys turi dar vieną gudrybę. Regos pigmentai gali būti gaminami iš dviejų vitamino A formų. Vitaminas A2 perstumia pigmento jautrumą ilgesnių bangų, raudonos ir net artimosios infraraudonosios šviesos, link. 2015 m. žurnale „Current Biology“ paskelbtame tyrime JAV mokslininkai nustatė fermentą Cyp27c1, kuris akyje vitaminą A1 paverčia vitaminu A2. Zebrinės danijos, kurioms šis genas buvo išjungtas, nebereagavo į infraraudonąją šviesą.
Tyrėjai šį mechanizmą sieja su tuo, kad gėlame vandenyje dumblas, dumbliai ir kitos dalelės išfiltruoja mėlyną šviesą ir palieka daugiau raudonos. Kitaip tariant, žuvys gali derinti savo akis prie tos šviesos, kuri jų vandenyje iš tikrųjų yra. Žmogus tokio pasirinkimo neturi: šį geną turime, bet akyje jis neveikia.
Sutemus spalvos užleidžia vietą kontrastui
Kai šviesos mažėja, kūgeliams jos nebeužtenka ir regėjimą perima lazdelės. Su jomis spalvų skirti nebeįmanoma, lieka tik šviesumas ir kontrastas. Tai pažįstama ir žmogui: prieblandoje žalia žolė ir raudoni žiedai susilieja į pilkus atspalvius.
Serbijos tyrėjai, elektroretinografijos metodu matavę Dunojaus ešerių regėjimą silpnoje šviesoje, nustatė, kad jų lazdelės jautriausios apie 541-542 nm šviesai, tai yra žaliai spektro daliai. Praktiškai tai reiškia, kad sutemus ar giliai ešeriui svarbiau, kiek masalas šviesesnis ar tamsesnis už foną, o ne koks jo atspalvis. Ryto ir vakaro prieblandoje, apsiniaukusią dieną ar gilioje duobėje spalvos vaidmuo mažėja, o siluetas tampa svarbesnis.
Fluorescencija: kodėl kai kurios spalvos giliau atrodo ryškesnės
Fluorescenciniai dažai sugeria trumpesnių bangų šviesą, pavyzdžiui, mėlyną ar ultravioletinę, ir išspinduliuoja ilgesnių bangų, žalią, geltoną ar oranžinę. Skaidriame vandenyje, kur raudona ir oranžinė dienos šviesa gilyn beveik nepatenka, fluorescencinis oranžinis masalas tą spalvą iš dalies pasigamina pats iš ten esančios mėlynos šviesos. Todėl gylyje jis atrodo ryškesnis nei paprastais dažais nudažytas tokios pat spalvos masalas.
Rusvame vandenyje šis pranašumas silpnesnis, nes ten trūksta būtent mėlynos ir UV šviesos, kuri fluorescenciją sužadina. Panašiai yra su UV atspindinčiais masalų paviršiais: kad toks atspindys turėtų reikšmės, UV šviesa turi pasiekti masalą, o žuvis turi turėti jai jautrius receptorius. Spalvotame vandenyje, gylyje ir sutemus abi sąlygos kartu išsipildo retai.
Ką tai reiškia renkantis masalo spalvą
Svarbu nepadaryti priešingos klaidos ir nenuspręsti, kad spalva lemia viską. Lauko tyrimai ne visada randa aiškų spalvos poveikį. Kanadoje atliktame bandyme su didžiaburniais upiniais ešeriais (Micropterus salmoides) buvo lyginti šešių spalvų vienodi minkšti masalai. Pagautų žuvų skaičius tarp spalvų reikšmingai nesiskyrė, tik ryškių spalvų masalai pagavo šiek tiek stambesnes žuvis. Tai viena rūšis ir vienas tyrimas, tačiau jis rodo, kad spalva dažnai yra mažesnis veiksnys nei vieta, gylis ir pateikimas.
Spalvos poveikį žvejyboje išmatuoti sunku ir todėl, kad kiekvieną dieną keičiasi daug kitų dalykų: šviesa, vandens skaidrumas, žuvų aktyvumas ir pats žvejys. Masalas, kuriuo tą dieną pagauta daugiausia, dažnai tiesiog ilgiausiai buvo vandenyje. Todėl vienos sėkmingos dienos patirtis apie spalvą pasako mažiau, nei atrodo.
Žinios apie žuvų regėjimą labiausiai padeda suprasti, kada spalva gali turėti reikšmės, o kada jai skirti daug dėmesio neverta.
- Skaidriame vandenyje šviesią dieną spalvos turi daugiausia galimybių būti pastebėtos, todėl čia verta lyginti natūralius ir kontrastingus atspalvius.
- Gilėjant skaidriame vandenyje raudona ir oranžinė greitai praranda ryškumą. Jei spalvos reikia gylyje, fluorescenciniai variantai turi fizikinį pagrindą.
- Rusvame ežere mėlyni ir violetiniai atspalviai gilyn tamsėja greičiau, o geltona, oranžinė ir raudona išsilaiko ilgiau.
- Drumstame vandenyje ir prieblandoje svarbiausias kontrastas: labai tamsus arba labai šviesus masalas ir aiškus siluetas.
- Spalvas lygink keisdamas tik jas: tas pats masalas, gylis ir pravedimas, kitaip neaišku, kas iš tikrųjų pasikeitė.
Žuvies akis nėra nei prastesnė, nei geresnė už žmogaus, ji tiesiog pritaikyta kitokiai šviesai. Kuoja gali matyti ultravioletinę spektro dalį, kurios mes nematome, tačiau rusvame ežere ar sutemus ir ji gauna mažai spalvinės informacijos. Todėl prieš keičiant masalą į kitos spalvos verta pagalvoti, kokia šviesa tuo metu apskritai pasiekia masalą.
Šaltiniai
Straipsnis parengtas pagal mokslines publikacijas. Dalis tyrimų atlikta su ne Lietuvos rūšimis arba laboratorijoje, todėl jų išvados rodo bendrus principus, o ne tikslų kiekvienos žuvies regėjimą mūsų telkiniuose.
Downing, Djamgoz, Bowmaker (1986): kuojos fotoreceptoriai
Neumeyer (1986): auksinių žuvelių spalvų skyrimas
UV regėjimas ir zooplanktono medžioklė (Journal of Experimental Biology)
UV kūgelių kaita vaivorykštiniams upėtakiams (Journal of Experimental Biology)
Ahonen ir kt. (2025): šviesa rusvo vandens ežeruose
Fermentas Cyp27c1 ir raudonos šviesos regėjimas (2015)