Om de donkere en besneeuwde arctische winters te overleven, hebben rendieren unieke visuele systemen ontwikkeld. Hun ogen veranderen van kleur om zich aan te passen aan de grote veranderingen in het zonlicht tussen de arctische zomer en winter, maar ze kunnen meer doen om hen te helpen bij het foerageren. De studie werd op 15 december in het tijdschrift gepubliceerd i-Perceptie ontdekten dat hun ogen mogelijk zijn geëvolueerd om licht in het ultraviolette spectrum te zien, zodat ze hun favoriete eten in hun verlaten huis kunnen vinden.
[Related: Jackrabbit’s color-changing fur may prepare them for climate change.]
Rendieren eten voornamelijk Cladonia rangiferina (C. rangiferina), dat toepasselijk hertenmos wordt genoemd. Deze plant is geen mos, maar een soort algenschimmel die korstmos wordt genoemd. Het vormt een dikke en korstige bodembedekking op de noordelijke breedtegraden en speelt een belangrijke rol in het ecosysteem als voedselbron.
In het onderzoek werkte het team in de Cairngorms-bergen in de Schotse Hooglanden, de thuisbasis van de enige kudde rendieren van Groot-Brittannië. Rendieren werden lokaal bejaagd met uitsterven bedreigd, maar werden in 1952 opnieuw vanuit Scandinavië geïntroduceerd. De Cairngorms herbergen meer dan 1500 soorten korstmossen, maar de rendieren zijn hier afhankelijk van C. rangiferina tijdens de wintermaanden
“Een ongewoon kenmerk van rendieren is hun afhankelijkheid van deze ene soort korstmos”, zei co-auteur en antropoloog en evolutiebioloog van Dartmouth College Nathaniel Dominy in een verklaring. “Het is ongebruikelijk dat welk dier zich in zo’n mate met korstmos voedt, laat staan zo’n groot zoogdier.”
In de sneeuw is wit korstmos onzichtbaar voor het menselijk oog. Co-auteurs Catherine Hobaiter en Julie Harris van de Universiteit van St. Andries heeft dat gevonden C. rangiferina en sommige andere soorten korstmossen die het dieet van rendieren aanvullen, absorberen ultraviolet (UV) licht. Het team gebruikte spectrale gegevens van korstmossen en lichtfilters die waren ontworpen om het zicht van rendieren na te bootsen en ontdekte dat rendieren als donkere vlekken in een helder landschap kunnen verschijnen. Ze vallen op als Dalmatische plaatsen en zijn gemakkelijker te lokaliseren voor rendieren.
Volgens Dominy is dit een van de eerste onderzoeken waarin een visuele benadering wordt gebruikt van hoe deze zoogdieren hun wereld kunnen zien.
“Als je jezelf in hun hoeven kunt verplaatsen terwijl je naar dit witte landschap kijkt, wil je graag een directe route naar je eten”, zei Dominy. “Rendieren willen geen energie verspillen met ronddwalen op zoek naar voedsel in een koude, dorre omgeving. Als ze korstmossen van een afstand kunnen zien, geeft dat hen een enorm voordeel: ze kunnen kostbare calorieën besparen in een tijd waarin voedsel schaars is.”
Sommige dieren die in het UV-spectrum kunnen zien, zijn onder meer honden, katten, varkens en zelfs fretten. Ze doen dit voornamelijk met korte blauwe fotoreceptoren, kegeltjes genaamd, die in hun ogen aanwezig zijn.
Eerdere studies hebben aangetoond dat rendierogen veranderen van goud in de zomer naar levendig blauw in de winter. Het lichtversterkende membraan dat veel dieren een helder oog geeft, wordt de tapetum-overgangen elk seizoen genoemd. Aangenomen wordt dat de blauwe tint van hun ogen de lage hoeveelheid zonlicht tijdens poolwinters versterkt.
[Related: How do animals see the world?]
“Als de kleur van het licht in de omgeving voornamelijk blauw is, is het logisch dat het oog het blauw versterkt om er zeker van te zijn dat de fotoreceptoren van het rendier die golflengten maximaliseren”, zegt Dominy.
Het blauwe tapetum laat echter ook tot 60 procent van het UV-licht door naar de kleurensensor van het oog. Rendieren zien de winterwereld waarschijnlijk als een paarse tint, zoals een mens een kamer met zwart licht zou kunnen zien. Sneeuw en andere oppervlakken die UV-straling reflecteren, glanzen dan, terwijl oppervlakken die UV-licht absorberen donker zijn.
Wetenschappers hebben onderzocht waarom een pooldier dat overdag actief is, ogen heeft die zo ontvankelijk zijn voor UV-licht dat door sneeuw wordt weerkaatst. Dit onderzoek suggereert dat het antwoord op deze vraag verband houdt met C. rangiferina en andere korstmossen, omdat UV-licht niet door deze organismen wordt gereflecteerd. Het team gelooft dat het mogelijk is dat de ogen van rendieren zijn geoptimaliseerd voor het opsporen van korstmossen in de tijd van het jaar waarin ze het moeilijkst te vinden zijn, omdat ze een hoofdvoedsel zijn.