Mantis karidesinin gözünde ışıkla açılıp kapanan kırmızıya duyarlı pigmentler bulundu
Mantis karidesinin gözündeki 17 pigment tek tek ölçüldü: üçü 600 nanometrenin ötesindeki kırmızıyı yakalıyor, dördü ise bir renkle açılıp başka bir renkle kapanan ışık anahtarı gibi çalışıyor.
Tropik denizlerin sığ sularında yaşayan mantis karidesinin, halk arasındaki adıyla peygamber devesi karidesinin gözleri iki ayrı sap üzerinde birbirinden bağımsız döner ve her birinin ortasından enine bir şerit geçer. Bu şeridin içindeki ışık yakalayan moleküllerin bir kısmı, bizim gözümüzdekilerden farklı olarak tek kullanımlık değil: bir renk onları çalıştırıyor, başka bir renk durduruyor.
Belçika'daki Liège Üniversitesi ile Almanya'daki Berlin Humboldt Üniversitesi'nden araştırmacıların öncülük ettiği çalışma 16 Ekim 2026'da Science Advances dergisinde yayımlandı. Camille Brouillon, Alina Pushkarev ve Marjorie A. Liénard'ın başını çektiği ekip, Karayipler'de yaşayan Neogonodactylus oerstedii türünün gözündeki 17 görsel pigmenti tek tek laboratuvarda üretip hangi renge nasıl tepki verdiklerini ölçtü. Çalışmaya Manchester Üniversitesi, Hawaii Üniversitesi, Berlin Teknik Üniversitesi ve Leibniz Moleküler Farmakoloji Enstitüsü'nden araştırmacılar da katıldı.
Sonuç iki başlıkta toplanıyor: Üç pigment 600 nanometrenin ötesindeki kırmızı ışığı yakalıyor, dört pigment ise ışıkla ileri geri anahtarlanabiliyor. İkinci bulgu yalnız hayvanın nasıl gördüğünü değil, laboratuvarda hücreleri ışıkla yönetme tekniklerini de ilgilendiriyor.
Görme pigmenti nasıl çalışır?
Gözdeki ışık algısı, opsin adı verilen bir protein ile ona bağlı retinal adlı küçük bir molekülün ortaklığına dayanır. Retinal, A vitamininden türeyen ve ışığı asıl soğuran parçadır. Bir foton çarptığında retinalin biçimi bükülmüş hâlden düz hâle geçer, protein de buna uyarak şekil değiştirir ve hücrenin içinde bir sinyal zinciri başlar. Opsin ile retinalin bu birleşimine rodopsin, genel olarak görme pigmenti denir.
İnsan gözündeki pigment kabaca bir kibrite benzetilebilir. Liège Üniversitesi'nin açıklamasına göre insanda pigment fotonu soğurduktan sonra retinal biçim değiştirir ve sonunda proteinden ayrılır; pigmentin yeniden iş görebilmesi için retinalin yenilenmesi gerekir. Yani her kibrit bir kez çakılır, sonra yerine yenisi konur.
Bilimsel adıyla bistabil, yani iki kararlı hâli olan pigmentlerde ise durum bir ışık anahtarını andırır. Brouillon, üniversitenin açıklamasında bu pigmentlerin ikinci bir fotonla doğrudan yeniden etkinleştirilebildiğini, bu fotonun retinali eski hâline getirdiğini anlatıyor. Böylece hücrenin yenileme düzeneğine ihtiyaç kalmıyor; anahtarı açan bir renk, kapatan başka bir renk var.
Mavi ile açılan, turuncu ile kapanan pigmentler
Ekip pigmentleri canlı gözde değil, insan böbrek hücrelerinden türetilmiş ve laboratuvarlarda yaygın kullanılan bir hücre hattında üretti. Amaç, gözdeki renkli süzgeçlerin ve aynı hücrede birlikte bulunan başka pigmentlerin etkisini ayıklayıp her pigmenti kendi başına görmekti. Ölçümlere göre 17 pigmentin ikisi en çok mavi ışığı, on ikisi yeşil ışığı soğuruyor; kalan üçünün soğurma tepesi ise 600 nanometrenin üzerinde, yani kırmızıda.
Araştırmacılar ardından hücreleri art arda iki kısa ışık darbesine maruz bıraktı: İlki pigmenti çalıştırmak, ikincisi geri çevirip çeviremediğini görmek için. Dört pigment bu sınavı geçti:
- İki mavi pigment mavi ışıkla etkinleşiyor, turuncu ışıkla yeniden kapanıyor.
- İki kırmızı pigment ise tersini yapıyor: kırmızımsı ışıkla etkinleşip mavi ışıkla eski hâline dönüyor.
İki kararlı hâli olan pigmentler omurgasızlarda yeni değil; kalamar ve zıplayan örümceklerde de biliniyor. Ancak ön baskıda yazarların aktardığına göre bu örneklerde iki hâlin soğurduğu renkler ya büyük ölçüde örtüşüyor ya da hâllerden biri morötesinde kalıyor. Mantis karidesinde ise iki hâl görünür ışıkta birbirinden belirgin biçimde ayrılıyor. Liénard, üniversitenin açıklamasında böyle pigmentlerin, insanla aynı ışık soğurucu molekülü kullanan bir hayvanda ilk kez tanımlandığını vurguluyor.
Kırmızıyı görmenin bedeli: ışıktan feragat
Hayvanlarda kırmızıya duyarlı denen pigmentlerin çoğu aslında sarı-yeşil bölgede tepe yapar ve kırmızıya yalnız soğurma eğrisinin kuyruğuyla uzanır. Daha uzun dalga boylarına ulaşmak için kimi canlılar retinalin farklı bir biçimini, kimileri ise ışığı süzen renkli yağ damlacıklarını ya da pigmentleri kullanır.
Mantis karidesi iki yolu birleştiriyor. Gözün ortasındaki renk şeridinin ikinci ve üçüncü sıralarında karotenoid denen turuncu-kırmızı boyalardan oluşan süzgeçler bulunuyor. Bu süzgeçler kısa dalga boylarını tutarak alttaki pigmentin duyarlılığını daha da kırmızıya kaydırıyor. Yazarların hesabına göre en derindeki katmanda duyarlılığın tepesi 687 nanometreye, görünür ışığın kırmızı sınırına kadar çıkıyor; ama bunun bedeli ağır: Bu katmana ulaşan ışığın yalnız yüzde 2,5 kadarı kullanılabiliyor.
Bu yüzden ekip, kırmızı görüşün büyük olasılıkla yalnız parlak gün ışığında devreye girdiğini düşünüyor. Liénard'a göre parlak ışıkta morötesi, mavi ve yeşil pigmentler doyuma ulaştığında kırmızı opsinler çalışmayı sürdürüyor; şafakta ve alacakaranlıkta ise hayvan on iki yeşil pigmentine ve anahtarlanabilen mavi pigmentlerine yaslanıyor.
"Dünyanın en iyi renk görüşü" efsanesi
Mantis karidesi popüler yazılarda sık sık "insandan kat kat fazla renk gören" hayvan diye anılır. Gerekçe, gözündeki çok sayıda ışık algılayıcı hücre tipidir; insanda renk için üç tip koni bulunur. Ne var ki sayının fazlalığı, renkleri daha ince ayırt etmek anlamına gelmiyor.
Avustralya'daki Queensland Üniversitesi'nden Hanne Thoen ve arkadaşları 2014'te Science dergisinde yayımladıkları çalışmada bu varsayımı sınadı. Makalenin özetine göre bazı mantis karidesi türlerinde 300 ile 720 nanometre arasında dar aralıkları örnekleyen 12 farklı ışık algılayıcı tipi var. Ancak hayvanlara birbirine yakın renkleri ayırt ettiren davranış deneylerinde şaşırtıcı ölçüde zayıf bir başarım görüldü. Araştırmacılar, karidesin renkleri bizim gibi karşılaştırarak değil, gözlerini nesnenin üzerinde gezdirip hangi algılayıcının uyarıldığına bakarak tanıyor olabileceğini önerdi. Yani ince ayrım yerine bir tür tanıma.
Yeni çalışma bu tabloyu yıkmıyor; gözün donanımına ilişkin eksik bir parçayı dolduruyor. Kırmızıya bu kadar uzanan pigmentler ve ışıkla açılıp kapanan mavi-kırmızı çiftleri, yazarlara göre hızla değişen ışıkta renk karşıtlıklarını yakalamaya yarayabilir.
Ne biliniyor, ne bilinmiyor?
Ölçümlerin tamamı hücre kültüründe yapıldı; canlı hayvanın gözünde aynı pigmentlerin aynı biçimde davrandığı henüz gösterilmedi. Kırmızı duyarlılığın 687 nanometreye uzandığı sonucu da doğrudan ölçüm değil, pigment ve süzgeç verilerinden kurulan bir hesap. Liège Üniversitesi'nin açıklaması, karidesin bu bilgiyi avını bulmak, kendini korumak ya da bölgesini savunmak için nasıl kullandığının doğrulanmadığını ve davranış deneyleriyle gösterilmesi gerektiğini açıkça belirtiyor.
Yazarlar ön baskıda bir olasılığa dikkat çekiyor: Bu tür karidesler rakiplerinin yakalama ayaklarındaki renkli lekelerin morötesi yansımasını değerlendirir ve bu lekeler bir miktar uzak kırmızı ışığı da yansıtır. Kırmızı algılayıcılar böylece ek bir iletişim kanalı sunuyor olabilir; ama bu şimdilik sınanmamış bir fikir.
Bulgunun bir de laboratuvar tarafı var. Bilim insanları optogenetik denen yöntemle, ışığa duyarlı proteinleri hücrelere yerleştirip hücre işleyişini ışıkla açıp kapatıyor. Mantis karidesinin pigmentleri, hücre içinde sinyal zinciri başlatan G proteinine bağlı reseptörler ailesinden. Üniversitenin açıklamasına göre kırmızı ışık dokuya mavi ya da morötesi ışıktan daha derin işliyor ve hücrelere daha az zarar veriyor. Bu nedenle bir renkle açılıp başka bir renkle kapanan kırmızı pigmentler, ileride hücre sinyallerini ışıkla düzenleyen araçlara dönüşebilir. Bu şimdilik bir olasılık; asıl açık soru ise hâlâ şu: Mantis karidesi gözünün bu kırmızı köşesini denizde gerçekten ne için kullanıyor?
Fotoğraf: Cédric Péneau, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons
