Renifery widzą część ultrafioletu, który dla człowieka jest niewidzialny
Oko człowieka blokuje znaczną część promieniowania ultrafioletowego, ale u reniferów rogówka i soczewka przepuszczają więcej krótkofalowego światła, a siatkówka reaguje na zakres UV. Badania elektrofizjologiczne wykazały odpowiedź zarówno pręcików, jak i czopków na takie bodźce. Co ciekawe, renifery nie mają specjalnego, osobnego fotopigmentu UV; wrażliwość powstaje dzięki właściwościom istniejących pigmentów i optyki oka. W arktycznym krajobrazie, bogatym w promieniowanie ultrafioletowe odbijane przez śnieg, może to zmieniać kontrast niektórych obiektów względem tła.
Granica widzialnego nie jest uniwersalna
Ludzkie „światło widzialne” nie jest cechą światła, lecz naszego układu wzrokowego. Różne gatunki mają inne filtry optyczne i fotopigmenty. U renifera soczewka i rogówka nie odcinają UV tak skutecznie jak u człowieka, dlatego część promieniowania o krótszej długości fali dociera do siatkówki.
Dowód nie tylko z anatomii
Badacze nie ograniczyli się do pomiaru przepuszczalności oka. Rejestrowali również odpowiedzi elektryczne siatkówki i wykazali, że reaguje ona na ultrafiolet. Odpowiadały zarówno pręciki, jak i czopki przy odpowiednich warunkach stymulacji. To pozwoliło wykazać funkcjonalną wrażliwość, a nie tylko możliwość dotarcia promieniowania do wnętrza oka.
Bez osobnego „czopka UV”
Analiza opsyn wykazała, że renifer nie potrzebuje osobnej klasy fotoreceptorów wyspecjalizowanych wyłącznie w UV. Krótkofalowa część czułości istniejących pigmentów, w połączeniu z przepuszczalnością optyki oka, wystarcza do uzyskania odpowiedzi. To ciekawy przykład poszerzenia zakresu widzenia bez dodawania całkowicie nowego typu receptora.
Dlaczego Arktyka jest szczególna
Śnieg i lód silnie zmieniają środowisko świetlne, a krótkie fale są w Arktyce stosunkowo ważne. Autorzy badań wskazywali, że struktury takie jak porosty czy mocz i sierść drapieżników mogą mieć inny kontrast w UV niż dla ludzkiego oka. Takie interpretacje są biologicznie sensowne, ale ostrożność jest potrzebna: sam fakt widzenia UV jest bezpośrednio wykazany, natomiast znaczenie poszczególnych obiektów dla zachowania wymaga osobnych testów.
Inny krajobraz w tym samym miejscu
Dwie istoty patrzące na ten sam śnieżny teren nie muszą otrzymywać tych samych informacji. Renifer widzi część widma, którego człowiek nie rejestruje. Z tego powodu fotografia wykonana zwykłym aparatem nie oddaje w pełni tego, jakie kontrasty mogą być dostępne dla jego układu wzrokowego.
Arktyczne oko musi działać także w skrajnie słabym świetle
Renifery doświadczają nie tylko dużej ilości UV odbijanego od śniegu, ale też ogromnych sezonowych zmian jasności. Zimą przez wiele tygodni Słońce pozostaje bardzo nisko lub nie wschodzi, a latem światła jest niemal bez przerwy. Ich układ wzrokowy wykazuje szereg przystosowań do tej zmienności; jednym z najsłynniejszych jest sezonowa zmiana właściwości warstwy odblaskowej oka, tapetum lucidum. Sama wrażliwość na UV jest więc elementem większej historii o wzroku dostrojonym do nietypowego środowiska świetlnego. Nie należy jednak łączyć wszystkich tych adaptacji w jeden mechanizm — przepuszczanie UV przez soczewkę i sezonowe zmiany tapetum są odrębnymi cechami.
Dlaczego ludzkie okulary przeciwsłoneczne robią odwrotnie
Dla człowieka blokowanie UV jest korzystne, ponieważ wysokoenergetyczne krótkie fale mogą uszkadzać tkanki oka, a nasza siatkówka nie potrzebuje ich do typowego widzenia. Renifer toleruje znacznie większy dopływ UV do siatkówki i wykorzystuje ten zakres sensorycznie. To pokazuje kompromis ewolucyjny: filtr optyczny nie jest „lepszy”, gdy blokuje więcej lub mniej światła, tylko gdy pasuje do receptorów i ekologii danego gatunku. Ta sama cecha, która u jednego organizmu pełni funkcję ochronną, u innego ograniczałaby dostęp do użytecznej informacji. Sama zdolność do rejestrowania UV nie znaczy też, że renifer widzi osobny „ultrafioletowy kolor” tak, jak człowiek odróżnia czerwień od zieleni. Do stwierdzenia jakości wrażenia barwnego trzeba znać sposób porównywania sygnałów z różnych receptorów, a badania przede wszystkim dowodzą rozszerzenia zakresu czułości. Najbezpieczniej mówić więc, że UV może zmieniać jasność i kontrast sceny dostępnej reniferowi. To wystarcza, by ten sam arktyczny krajobraz zawierał dla niego informacje niedostępne ludzkim oczom.