Den sprøde stjerne, der ser med sin krop

De lange, snoede arme på en sprød stjerne – en slægtning til søstjernen med barokke tendenser – har et overraskende forhold til resten af kroppen.

Armene fungerer mere eller mindre uafhængigt, fornemmer deres egne omgivelser og træffer deres egne beslutninger om, hvordan de skal reagere på dem. De er kun løst koordineret af en nerve ring i dyrets kerne. En enkelt sprødstjerne er næsten som fem sammenkoblede dyr med en fælles interesse i, hvor de skal gå hen, hvad de skal spise og lave små sprøde stjerner.

Og alligevel synes der nu at være noget langt mere mærkeligt ved biologien hos mindst én art: Hele kroppen hos Ophiocoma wendtii synes at kunne danne et sløret, men brugbart billede, som et skramlet, men underligt sødt Saurons øje.

Det bliver endnu mere mærkeligt.

Dette helkropssyn slukkes om natten, hvor dyrets lysfølsomhed paradoksalt nok øges, og dets rødbrune krop bliver beige. Hvordan og hvorfor dette dyr har disse mærkelige egenskaber var emnet for en undersøgelse, der blev offentliggjort i januar i Current Biology.

For at se skal biologer have et rumligt syn. Det er ikke nok blot at registrere lys; man skal danne et billede. Næsten alle dyr kan opfatte lys. Færre kan se.

Traditionelt var det ret tydeligt, hvem der kunne se, og hvem der ikke kunne, fordi et væsen enten havde øjne eller ikke havde øjne. For nylig er hvirvelløse dyrs biologer imidlertid ved at indse, at øjne kan være valgfrie for synet.

I 2018 rapporterede forskere, at det pigede søpindsvin Diadema africanum tilsyneladende er i stand til at opløse billeder uden øjne – et koncept kaldet “ekstraokulært syn”. De forstod dog ikke hvordan.

Da begyndte et hold af europæiske og amerikanske forskere under ledelse af Lauren Sumner-Rooney fra Oxford University Museum of Natural History at få mistanke om, at O. wendtii på trods af en påfaldende mangel på øjne også kunne se.

De testede dette ved at placere de sprøde stjerner i midten af arenaer, der var omgivet af vægge med sorte stænger på den ene side for at simulere ly. Flere sprøde stjerner endte ved de sorte stænger, end man kunne forvente ved en tilfældighed. Mørketilpassede beige O.wendtii var imidlertid ikke i stand til at finde disse sorte stænger med en rate, der oversteg tilfældighederne, uanset om de blev forsynet med lysstofrør eller dagslys, hvilket tilsyneladende udelukkede lysintensitet eller cirkadiske rytmer som forklaring.

Denne adfærdskombination var særligt forvirrende, fordi en nær slægtning, O. pumila, har alt det samme lysdetekteringsudstyr, men når de placeres i de samme arenaer, ender disse dyr tilfældigt fordelt på ethvert tidspunkt af døgnet. De er blinde.

Hvorimod vidste holdet, at begge sprødstjerners kroppe er spækket med lysreceptorer kaldet opsins. O. pumila kan måske ikke se, men den kan fornemme lys; når den udsættes for lys, gemmer den sig i sand eller sprækker lige der, hvor den er. O.wendtii, derimod, springer hen til det nærmeste skjul. Den eneste tydelige forskel er, at O. pumila aldrig er rød. Hvilken forskel kan det gøre for synet at være rød?

For at kunne danne et billede har en lysreceptor brug for retningsbestemthed. Hvis man ikke kan se, hvilken retning lyset kommer fra, kan man ikke rigtig udlede meget om, hvordan verden ser ud på et bestemt sted. Derfor er det første krav til synet efter lysafsøgning en slags screeningsmekanisme, så en given receptor ved, at lyset, der kommer fra dette bestemte sted, ankommer i denne mængde.

En metode til at screene lyset er (duh) solcreme. Pigment er et naturligt solfilter, og O. wendtii er dækket af røde pigmentpakker kaldet chromatophorer om dagen. Om natten trækker kromatophorerne sig tilbage. Da forskerne scannede begge brudstjernearter og målte synsfeltet fra hvert dyrs lyssensor, opdagede de, at de indsatte pigmentpakker indsnævrer synsfeltet ved fysisk at blokere for lyset. Den vinkelmæssige åbning indsnævres fra ca. 118 grader til 68 grader hos O. wendtii, når kromatoforerne blusser.

Hvis lyssensorerne hos O. wendtii er retningsbestemte, forklarer det, hvordan den vifte, der er spredt bredt ud over hele kroppen, kan danne et billede. Hele dens krop er faktisk et øje. Men det dannede billede kan være yderst mærkeligt for os. En sprød stjerne er ikke en kugle, som et søpindsvin. Det er fem ustyrlige arme, der er knyttet til en forsonende kerne. Hvordan kan et menneske overhovedet begynde at tænke på, hvordan det billede, der dannes af en sådan vifte, kan se ud?

Forskerne forsøgte at rekonstruere et billede af et rev, som de udledte af den opløsning, de målte. I det bedste tilfælde vises en sløret stribe af mørkegråt mod en lysere grå baggrund. Groft, ganske vist, men måske nok til, at en motiveret sprødstjerne kan nå den vigtige minimumslokalitet for ikke at blive spist.

Da kromatophorer blokerer for lys, forklarer det også, hvorfor deres generelle lysfølsomhed forbedres om natten, hvilket er praktisk, fordi synet så måske alligevel er umuligt.

Det er fascinerende, at dyr med et så mærkeligt system til at opfatte deres verden tilhører den store dyregruppe, der er den nærmeste slægtning til hvirveldyrene. Meget mere fjernt beslægtede dyr – de mægtige leddyr (f.eks. insekter og hummere) og bløddyr (f.eks. blæksprutter og blæksprutter), mest markant – har øjne. Selv nogle søstjerner har egentlige øjne: sammensatte øjne, der er presset ind i deres rørfødder, eller simple øjenæbler (presset for at se godt er måske stærkere for søstjerner, fordi de er aktive jægere).

At opdage et sådant alternativt synssystem hos ikke bare én, men to så nære slægtninge (søpindsvin er ligesom søstjerner pighuder) virker overraskende og kontraintuitivt. På den anden side er det også overraskende, at en gruppe dyr med radial symmetri og en tilsyneladende nonchalance over at blive hugget i to dele er hvirveldyrenes nærmeste større slægtning, hvilket er blevet påpeget mange gange.

Af hvirveldyrene har mange fisk, padder og krybdyr et tredje øje, og mindst én havde et fjerde. Fladfisk har øjne, der vandrer rundt på deres krop. Mange hvirveldyr – herunder pattedyr – har lysreceptorer ud over deres øjne. Hvis et hvirveldyr af en eller anden grund havde vedtaget radial symmetri, kunne vi så have set lige så overraskende måder at se på i vores egne rækker?