Neue Studie: Grönlandhaie behalten jahrhundertelang ein funktionierendes Sehsystem

Eine neue Auswertung der Augen einiger der langlebigsten Tiere der Erde könnte auf molekularer Ebene Hinweise darauf liefern, wie Sehkraft über sehr lange Zeit erhalten bleibt.

Lange Zeit gingen Forschende davon aus, dass Grönlandhaie (Somniosus microcephalus) höchstens extrem schlecht sehen. Die Tiere verbringen den Grossteil ihres über Jahrhunderte dauernden Lebens in der dämmrigen Tiefsee, und nicht selten sitzen Parasiten auf der Hornhaut.

Ein Forschungsteam aus den USA, der Schweiz und Dänemark kommt nun jedoch zum Schluss, dass Grönlandhaie sehr wohl sehen können – und dass ihr Sehapparat über lange Zeit funktionsfähig bleibt.

Die Resultate deuten darauf hin, dass ein Teil des aussergewöhnlichen DNA-Reparatur-Instrumentariums, das mit der bemerkenswerten Langlebigkeit der Haie in Verbindung steht, auch ihre Netzhaut ungewöhnlich „fit“ halten könnte. Ob sich daraus eines Tages etwas für die menschliche Augengesundheit ableiten lässt, ist allerdings offen.

Untersuchungsmaterial: Augen von über 100-jährigen Grönlandhaien

Untersucht wurden Augen von Grönlandhaien, die zwischen 2020 und 2024 im Rahmen einer behördlichen Forschungsbewilligung des jeweiligen Territoriums gefangen und anschliessend eingeschläfert wurden. Alle Tiere waren schätzungsweise älter als 100 Jahre; das älteste Exemplar wurde auf über 130 Jahre taxiert.

Licht in der Tiefsee: Lebensraum bis 1’200 Meter Tiefe

Grönlandhaie halten sich die meiste Zeit in tiefen Wasserschichten auf – bis in etwa 1’200 Meter Tiefe, wobei sie auch noch tiefer tauchen können. Dort unten ist es nahezu dunkel: Ab rund 100 Metern nimmt das Licht, das durch die Wassersäule dringt, stark ab. Unterhalb von ungefähr 1’000 Metern gibt es praktisch kein Sonnenlicht mehr.

Diese Bedingungen, zusammen mit dem häufigen Auftreten von Augenparasiten, veranlassten viele Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zu der Annahme, die Fische könnten mit wenig bis gar keiner Sehschärfe auskommen. Die molekularen, genomischen und gewebeanalytischen Untersuchungen des Teams zeichnen jedoch ein anderes Bild.

Netzhaut und Rhodopsin: Anpassung an dauerhaftes Nachtsehen

Bei Wirbeltieren besteht die Netzhaut typischerweise aus Stäbchen und Zapfen – also zwei Typen lichtempfindlicher Zellen. Stäbchen sind auf Sehen bei wenig Licht spezialisiert, während Zapfen das Farbsehen bei helleren Bedingungen ermöglichen. In der Netzhaut des Grönlandhais fanden die Forschenden überhaupt keine Zapfen – eine Anpassung, die nur bei wenigen Arten vorkommt, die überwiegend in lichtarmen Umgebungen leben.

Zusätzlich prüfte das Team das Rhodopsin, ein besonders lichtsensitives Protein in den Stäbchen, das für Sehen bei schwachem Licht zentral ist. Die Empfindlichkeit des Rhodopsins von Grönlandhaien erreicht ihren Höhepunkt bei etwa 458 Nanometern – also im blauen Wellenlängenbereich, in dem das wenige Licht, das den Lebensraum dieser Haie überhaupt erreicht, am stärksten ist.

Die untersuchten Netzhäute waren in gutem Zustand und zeigten selbst bei Tieren über 100 Jahren keine Anzeichen einer Degeneration, auch wenn der mögliche DNA-Reparaturmechanismus, der dies aufrechterhält, noch nicht im Detail untersucht wurde. Messungen an der Hornhaut zeigen zudem, dass diese Struktur weiterhin den Grossteil des einfallenden Lichts durchlässt – sogar dann, wenn ein Parasit daran haftet.

Insgesamt sprechen die Befunde dafür, dass Grönlandhaie ausserordentlich gut auf dauerhaftes Sehen in der „Nacht“ der Tiefsee angepasst sind.

"Unsere Ergebnisse stützen das Vorhandensein eines erhaltenen und funktionalen visuellen Systems beim adulten Grönlandhai, das gut an extreme Lichtarmut angepasst zu sein scheint", schreiben die Forschenden in ihrer Arbeit.

"Der Grönlandhai liefert ein eindrückliches Beispiel für die langfristige Erhaltung der Integrität der Netzhaut, die sowohl auf molekularer als auch auf histologischer Ebene gestützt ist, und hebt das aussergewöhnliche Potenzial für neuronale Erhaltung bei extremer Langlebigkeit hervor."

Die Studie wurde in Nature Communications veröffentlicht.