Úžasné: Vedci chovajú ryby, ktoré vychádzajú z vody

Vieme, že pred stovkami miliónov rokov ryby opustili vody a nakoniec sa vyvinuli na suchozemské zvieratá. Čo ak by sa to však dnes mohlo stať? Zrejme to nie je možné. Skupina vedcov z McGiil University v Kanade vyvíja druhy rýb, ktoré môžu prežiť z vody a voľne sa potulovať.

Vedecký časopis Nature nedávno uverejnil štúdiu, ktorá sa zaoberá skupinou úhorov dinosaura ( Polypterus senegalus ), ktoré boli chované „v zemi“ za posledných osem mesiacov. Tento druh úhora obyčajne žije vo vode, má však pľúca dýchajúce vzduchom (ako aj žiabre) a môže „kráčať“ - ak sa týmto spôsobom môžu zvážiť malé kroky a skĺznutia - je z neho teda dokonalá ryba na štúdium.

Myšlienka je taká, že vedci pochopením toho, ako úhor dinosaura začal chodiť, môžu lepšie porozumieť tomu, ako ryby predkov urobili svoje prvé kroky na Zemi pred miliónmi rokov.

„Pozerala som sa na ich plutvy a na spôsob, akým sa pohybujú a myslia: Je to tak zaujímavé a zložité, “ hovorí Emily Standen, vývojová výskumníčka biomechaniky a vedecká výskumníčka v oblasti prírody. "Potom som si myslel: wow! Ako to ide od plutvy k niečomu, čo môže fungovať na zemi? Takto sa začal tento projekt. “

Chôdza rýb

Aby presne zistil, čo sa stalo, keď prvé vodné živočíchy migrovali na pevninu, použil Standen a jeho spoločníci 111 mladých Polypterus senegalus a vychovali ich osem mesiacov v suchozemskom prostredí. Pozostávala z kamienkovej podlahy a iba troch milimetrov vody - preventívne opatrenia proti dehydratácii rýb.

Vedci tiež vytvorili kontrolnú skupinu, ktorá používa 38 rýb chovaných v ich prirodzenom vodnom prostredí. „Tieto ryby majú funkčné pľúca a môžu dýchať vzduch, “ vysvetľuje Standen. Úhor dinosaura má tiež žiabre, ale pravidelne dýcha na povrchu, aby sa zvýšil ich prísun vzduchu. Občas používajú svoje plutvy na prechádzku po zemi.

"Existujú empirické dôkazy o tom, že úhor dinosaura sa pohybuje z jedného efemérneho jazera do druhého [keď dehydrujú], " uviedol Standen, „ale nerobia to dobrovoľne.“ Napriek tomu je táto skutočnosť viac ako dosť na vyskúšanie. chovať tieto mladé ryby na zemi.

„Po ôsmich mesiacoch štúdia sme použili vysokorýchlostné video na analýzu pohybov zvierat. Z dôvodu časových obmedzení sa táto časť analýzy vykonala s 20 suchozemskými a 10 vodnými rybami. Vedci tiež zabili jedného z každej skupiny, aby zistili, ako tento proces ovplyvnil ich kostry. Ukázalo sa, že život na pevnine skutočne mení spôsob, akým ryby chodia.

"Ryby chované na zemi môžu lepšie chodiť so svojimi plutvami, " potvrdil Standen. "Postavili nohy bližšie k stredovej línii, zdvihli hlavu vyššie a skĺzli menej, keď kráčali." Okrem toho, tie, ktoré sa pestujú na súši, sú vo všeobecnosti dôslednejšie v chôdzi ako ich náprotivky. Správanie však nebolo jediné, čo sa zmenilo.

Napríklad: „kosti ramenného pletenca úhora - tie, ktoré podopierajú plutvy - sa zmenili a ich goliera sa predĺžila, “ uviedol vedecký pracovník. Väčšina zmien, ktoré sa udiali, poskytla väčší priestor pre pohyb hlavy a plutiev.

„Je to dôležitá zmena, pretože ak uvažujete o pozemskom životnom štýle, potrebujete krk v zemi, pretože ste uviaznutí v tejto polohe a potrebujete väčší pohyb hlavy bez ohľadu na telo.“

Ryby, ktoré ušli z mora

Je dôležité zdôrazniť, že experimentálna povaha tejto štúdie môže obmedziť niektoré závery, ku ktorým môžu vedci dospieť. Napríklad úhor dinosaura priamo nesúvisí s prvými druhmi rýb, ktoré kedy kráčali po zemi, napríklad eusthenopteron.

„Nemáme predka rýb, ktoré nás zaujímajú, “ vysvetlil Standen. Namiesto toho vedci postupovali podľa najlepšej možnosti: vybrali druh, ktorý je fyzicky podobný fosíliám toho obdobia. „[Úhor dinosaura] je skvelý model, pretože je dlhý, má zbroj v mierke a postranné ramenné pletené pletivo, čo znamená, že sú vedľa nej vedľa rybieho brucha.“

Napriek obmedzeniam Standen uviedol, že je vzrušujúce experimentovať so živými zvieratami a robiť závery o tom, čo sa mohlo stať iným fyzicky podobným druhom počas veľkého rozsahu evolučného prechodu.

„Je zrejmé, že zmeny vyvolané prostredím uľahčili prechod z rýb na zem. Týmto spôsobom na tieto zmeny pôsobil selektívny tlak, ktorý sa v genóme fixoval po dlhú dobu. “

Standen v súčasnosti opakuje experimenty v nádeji, že zistí zmeny vo svaloch rýb. Chce tiež analyzovať, čo sa stane, keď sa ryby dlho držia v pôde. „Je možné, že sa môžu vyskytnúť väčšie zmeny, ak ich budeme držať [mimo vody] na dlhšiu dobu. Našim snom je to urobiť niekoľko generácií, “uzavrel vedecký pracovník.