Forskare har upptäckt det första beviset på att spröda stjärnor i levande korallrev använder tusentals ljussensorer för att navigera sig igenom sina komplexa miljöer.

Det internationella laget, ledd av forskare vid Oxford University Museum of Natural History, undersökte den spröda stjärnan Ophiocoma wendtii , en släkting till havsstjärnor och sjöborrar, som lever i de ljusa och färgglada reven i Karibiska havet. Deras resultat publiceras i Förfaranden från Royal Society B i dag.

Denna speciella spröda stjärna fick först vetenskaplig uppmärksamhet för mer än 30 år sedan tack vare slående ljusreagerande beteenden som dramatiska färgförändringar mellan dag och natt, en mycket stark aversion mot ljus, och snabb skyddssökning när de utsätts - allt uppnås utan några ögon.

Ett enormt antal mikroskopiska kristallstötar upptäcktes över djurets armar, och i decennier har det föreslagits att dessa stötar kan fungera som "mikrolinser" i ett visuellt system. Dessa mikrolinser kan vara ansvariga för O. wendtii otroliga förmågor, men inga egentliga sensorer hade någonsin hittats.

Lauren Sumner-Rooney, en forskare vid Oxford University Museum of Natural History och en sensorisk biolog, var fascinerad av de olösta mysterierna om O. wendtii . Arbetar med Smithsonian Tropical Research Institute i Panama, Museum für Naturkunde i Berlin, och Queen's University Belfast, Sumner-Rooney och kollegor kunde testa den spröda stjärnans syn med hjälp av nya molekylära verktyg. Med specialdesignade fluorescerande antikroppar, de identifierade ljuskänsliga celler i O. wendtii för första gången.

I motsats till den rådande teorin, Sumner-Rooney och medförfattare fann att det fanns tusentals ljuskänsliga celler i armarna på de spröda stjärnorna, och att de faktiskt var inbäddade i huden över hela kroppen.

"Vi blev mycket förvånade över att hitta dessa fotoreceptorer i så stora mängder och över hela djuren, "säger Sumner-Rooney." De täcker verkligen varje tum, överdel och underdel, och de är mycket prickade runt på ytan mellan vad vi tidigare trodde var linser, inte under dem. De skulle absolut inte få något fokuserat ljus. "

Även utan optisk hjälp från linserna, beteendeexperiment visar för första gången att de spröda stjärnorna kan upptäcka skuggor på avstånd.

"Det här var riktigt spännande", tillägger Sumner-Rooney. "Vi har det första beviset på att dessa djur kan använda sitt enorma ljusavkännande nätverk för att" se "avlägsna skuggfläckar som kan erbjuda skydd mot rovdjur."

Om djuren bildar en bild, det är troligtvis väldigt grovt, men på de trånga tropiska reven, störda spröda stjärnor behöver aldrig leta för långt för att göra ett streck för närmaste omslag.

Även om teamet är först med att hitta de ansvariga ljussensorerna, det är fortfarande ett mysterium hur de spröda stjärnorna kan använda all information de samlar in för att se med sina skinn.

"Det är fantastiskt att vi har haft denna linsbaserade hypotes i flera decennier, men det verkar som att själva mekanismen bakom Ophiocoma wendtii Det otroliga beteendet är ännu konstigare än vi trodde, säger Sumner-Rooney.