Widać wyraźnie, że gatunki takie jak żaby drzewne mają gigantyczne oczy, ale systemy wzrokowe większości żab nie zostały zbadane przez naukowców.

Międzynarodowy, interdyscyplinarny zespół naukowców zaczyna to zmieniać. W ramach pierwszego badania będącego owocem współpracy zespół zbadał okazy muzealne reprezentujące wszystkie 55 rodzin żab, aby przetestować hipotezy dotyczące ewolucji wielkości oczu żab i ich związku z różnymi aspektami ich stylu życia. Wyniki pokazują, że ogólnie żaby inwestują dużo energii w utrzymanie oczu i że widzenie jest prawdopodobnie ważne dla ich przetrwania i sukcesu reprodukcyjnego.

Rayna Bell, asystent kuratora herpetologii w Kalifornijskiej Akademii Nauk i jeden z autorów nowego artykułu, mówi, że chociaż żaby były wczesnym modelem badania wzroku na przełomie XIX i XX wieku, badania ograniczały się do niewielkiej liczby łatwych dostępne gatunki.

„Nie odzwierciedlało to ogromnej różnorodności żab, o których wiemy, że istnieją dzisiaj” – mówi. „Nasze rozumienie wzroku u żab nie nadąża za takimi badaniami na innych kręgowcach, takich jak ryby, ptaki i ssaki”.

W różnych siedliskach i ekosystemach żyje ponad 7 000 gatunków żab: niektóre spędzają całe życie pod wodą, inne w koronach drzew, a jeszcze inne pod ziemią.

Pierwszym celem Bell i jej współpracowników było wyjście poza te początkowe gatunki żab, których wizja została scharakteryzowana historycznie, i udokumentowanie zróżnicowania wielkości oczu u żab. Aby to zrobić, jej zespół polegał przede wszystkim na okazach zachowanych w kolekcjach przyrodniczych na całym świecie. Zmierzyli rozmiar oczu u 220 gatunków żab reprezentujących wszystkie 55 rodzin.

Badanie wykazało, że żaby mają stosunkowo duże oczy jak na ich rozmiar ciała, a niektóre gatunki żab drzewnych wychodzą na wierzch. Bell mówi, że względny rozmiar oczu jest wskaźnikiem tego, jaka część budżetu energetycznego organizmu jest inwestowana w tkankę oka.

„Oczy są metabolicznie drogie w utrzymaniu, więc jeśli masz duże oczy, oznacza to, że w dużym stopniu polegasz na wzroku i inwestujesz energię w utrzymanie tkanki oka” – mówi.

Zespół przetestował również, czy rozmiary oczu były skorelowane z cechami historii życia, takimi jak miejsce zamieszkania żab lub czy są aktywne w dzień lub w nocy. Jak widać u innych zwierząt, istniał silny związek między typem siedliska a rozmiarem oczu, przy czym gatunki żyjące pod ziemią lub w mętnej wodzie mają zredukowane oczy. Jest prawdopodobne, że w środowiskach z niedoborem światła zwierzęta nie polegają tak bardzo na wzroku i nie warto inwestować w rosnące duże oczy.

Bell mówi, że to badanie jest ważnym pierwszym krokiem w zrozumieniu różnorodności wielkości oczu u żab. Następnie ona i jej koledzy badają genetyczne podłoże tej zmienności i charakteryzują wrażliwość na fotoreceptory u różnych żab. Interesuje się również tym, jak zmienia się system wzrokowy żab, gdy z wodnych kijanek stają się dorosłymi, którzy mogą żyć w zupełnie innym środowisku.

„Jest to interesujące z perspektywy ewolucji, ale także z perspektywy behawioralnej, jeśli chodzi o zrozumienie, w jaki sposób żaby wyczuwają i wchodzą w interakcję z otoczeniem” – mówi Bell.

„Wiemy, że mają duże oczy. Nie wiemy dokładnie dlaczego, ale pracujemy nad tym ”.