De skarpeste øjne i dyreverdenen: Hvordan fungerer fuglenes rekordskarpe syn?

Fugle har det skarpeste syn i dyreriget. For eksempel kan en havørn spotte en fisk i vandoverfladen fra én kilometers høje, og selv småfugle ser langt skarpere, end andre dyr på samme størrelse.

Hemmeligheden bag falkeblikket er, at fugle i deres nethinde ikke har blodkar, som ville skygge for lysindtaget. 

Inden for dyreriget er det udelukkende fuglene, der mangler blodkar i det nervevæv, som nethinden er. Hos andre dyr varetager blodkarrene en vigtig funktion ved at transportere ilt og næringsstoffer rundt til nervecellerne.

»Hos fugle har man et naturligt opstået nervevæv, som fungerer, uden at der er nogen blodkar til stede, og som ikke har den næringsstofforsyning og iltforsyning, som alle andre nervevæv har. De er spændende fra et sansefysiologisk perspektiv for at forstå, hvordan et ekstremt skarpt syn er opstået blandt fugle,« siger Christian Damsgaard, adjunkt på Institut for Biologi under Aarhus Universitet, og fortsætter: 

»Det er også interessant at forstå, hvordan naturen har løst nogle af de sundhedsfaglige problemstillinger, som ses på klinikken, hvor patienter med reduceret blodtilførsel til hjernen kan få permanent hjerneskade i løbet af nogle få minutter eller timer.«

Med støtte i form af en Sapere Aude-bevilling fra Danmarks Frie Forskningsfond skal Christian Damsgaard stå i spidsen for et forskningsprojekt, som skal undersøge, hvordan fuglenes nethinde rent faktisk fungerer uden en konstant blodgennemstrømning.

Hønen er den udvalgte fugleart

Forskergruppen kommer foruden Christian Damsgaard til at bestå af en ph.d.-studerende og en postdoc. De kommer til at begynde helt fra bunden, for det er begrænset, hvor meget der er blevet forsket i fuglenethindens fysiologi.

»Fuglenethindens sansebiologi er blevet intenst studeret, og man har vidst i mere end 50 år, at fuglenethinden mangler blodkar. Men at foretage den kobling, at man kan bruge fuglenethinden som et modelsystem til at forstå de fysiologiske tilpasninger til det helt ekstreme miljø, der er inde i en fugls nethinde, er der ikke nogen, der har gjort før,« fortæller Christian Damsgaard.

For at kunne kortlægge fuglenethindens fysiologi, vil ilt- og pH-niveauerne blive målt i kyllingernes nethinder og sansecellernes metabolisme vil blive studeret med nye molekylærbiologiske metoder. 

Valget er ikke tilfældigt, for ligesom hos mus er kyllingers genom blevet grundigt kortlagt. Det gør det muligt at studere fuglenes cellebiologi i høj detalje.

»Ved at studere celler fra kyllinger vil vi kunne blokere produktionen af bestemte proteiner, som måske kan være en del af tolerancen over for ikke at have blodforsyning. Så kan vi se, om dyrene ikke længere er i stand til at tolerere ikke at have nogen blodkar i nethinden,« uddyber Christian Damsgaard.

Måske kan fugle på sigt løse menneskers problemer

Når projektgruppen giver sig i kast med at forsøge at finde frem til, hvordan cellerne i nethinden kan udveksle næringsstoffer og affaldsstoffer med hinanden, går forskerne ud fra en arbejdshypotese.

Nethinden indeholder nemlig nogle støtteceller, kaldet gliaceller, som går hele vejen igennem nethinden. Derfor har de mulighed for at udgøre den motorvej for næringsstoffer og affaldsstoffer, som blodkar er hos andre dyr.

Om tesen holder, vil det fire år lange forskningsprojekt forhåbentlig kunne vise.

»Vi håber at få kortlagt de fundamentale mekanismer, der gør det muligt for fuglenethinden at fungere. Det er vildt, at solsorten, der sidder og pipper ude i vores have hver eneste morgen, har nogle mekanismer, som løser nogle af de problemstillinger, som gør mange mennesker syge,« siger Christian Damsgaard.

Han håber derfor også, at resultaterne af forskningen kan komme mennesker direkte til gavn på længere sigt.

»Hvis vi er i stand til at overføre tolerancemekanismerne til pattedyrceller, kan man potentielt behandle nogle typer af kredsløbssygdomme hos mennesker. Man kan sige, at her laver vi den omvendte model af, hvad man typisk gør i biomedicin, hvor man prøver at inducere en sygdom i en dyremodel. Her ser vi i stedet på, hvordan naturen har løst den samme fysiologiske problemstilling,« slutter Christian Damsgaard.