https://frosthead.com

Odločeni slapci ribe plezajo s posebnimi sesalnimi usti

Vrste se razvijejo v skrajnih prilagoditvah, da se spopadejo s strogostjo svojega okolja. Mikrobi uspevajo v vreliščih Yellowstone; kengurske podgane lahko živijo, ne da bi kdaj zaužili požirek vode na žgočem ameriškem jugozahodu; metulji monarha lahko prevozijo 3000 kilometrov samo zato, da bi uživali v mehiškem soncu. In da bi kolonizirali nove habitate, se odločene ribe povzpejo po havajskih slapovih s sesalnimi ustji, kot igrače za hrbtne stene.

Ta superheroju podobna riba, plezališče Nopili, so člani družine Gobiidae. Gobiji so ena največjih družin rib na svetu, okoli 2000 vrst pa jih deli nomenklatura. Mnogi živijo v potokih na vulkanskih otokih, kot so Havaji, kjer za te majhne vsestranske ribe življenje ni enostavno. Njihova potočna potovanja so pogosto podvržena pretokom lave, orkanom in bliskovitim poplavam - in še vedno gobiji še vedno obstajajo. Ko plaz ustvari navpične ovire ali nevihta znova popravi tok vode, se te trdovratne ribe neizogibno pojavijo v novem habitatu navzgor, čeprav je od strmih slapov ločenih od podvodnih območij.

Za dosego tega podviga se gobiji zanašajo na svojo edinstveno evolucijo. Vsi gobiji imajo trebušni sesalnik, ki se je oblikoval pred tisočletji, ko so se medenične plavuti prednikov gojili. Za merjenje slapov večina rib uporablja tako imenovano "powerburst" plezanje. Pritrdijo se na gladko steno za slapom s pomočjo njihovega ventralnega sesalca, nato pa hitro odvijejo repove, kar ima za posledico svetleče dejanje, ki počasi poganja njihova razgibana, sesanja telesa navzgor po slapu.

Kljub temu je plezališče Nopili, ki se segreje na steno, na drugo raven. Njegova usta, ki se nahajajo na spodnji strani glave kot čistejša riba, tvorijo grozno sesalko, ki jo porabi za pot do slapov. Tako kot plezalec se s trebušnimi in ustnimi sesalci zavije v steno, počasi, a vztrajno se podaja po strmi mokri skali. Na Havajih se te ribe vzpenjajo po slapovih do skoraj 330 čevljev.

Kako je torej Nopili skakalni goby potegnil to super privoščeno ustno prilagoditev, medtem ko se morajo vsi njeni sorodniki sprijazniti s samo blagim trebušnim sesalcem? Pojem je verjetno v strategiji hranjenja vrst. Večina drugih hroščev se prehranjuje z majhnimi nevretenčarji ali drugimi ribami, vendar je Nopili skakalna gobija raje strga drobne koščke alg, imenovanih diatomi, s skal, z uporabo sesalnega gibanja, ki zrcali iste gibe, ki jih uporablja za plezanje po stenah. Za evolucijskega znanstvenika to postavlja vprašanje, ali so se ribje usta najprej razvila za prehranjevanje in nato preusmerila na sesanje sten ali obratno. Znanstveniki tovrstno evolucijsko sodelovanje označujejo kot "razgrnitve."

Raziskovalci z univerze Clemson in univerze Saint Cloud State so želeli razbiti to uganko s piščancem ali jajcem, zato so se odločili, da bodo primerjali ustne mehanizme hranjenja in plezanje v skakalnici Nopili. Če riba uporablja usta na dva zelo različna načina za hranjenje in plezanje, si verjetno ne bo zaslužil zanimivega prilagajanja. Na drugi strani, če sta bili v obeh dejavnostih enaki premiki, bi riba morda preprosto uporabila redno dejavnost (hranjenje ali plezanje) na novo vlogo.

Raziskovalci so si nadeli orodje za snorkljanje in v letih 2005 in 2011. posneli več stenskih dojenčkov iz potoka Hakalau na otoku Havaji. Ribe so premestili v laboratorij, kjer so s pomočjo hitrih video kamer opazovali več vzorcev hranjenja njihovih raziskovalcev. pritrjena na različne strani akvarija. V drugem rezervoarju so raziskovalci ustvarili tudi umetni slap s pleksi steklom, ki se nahaja pod kotom 62 stopinj. Preostale ribe so izzvale, da se povzpnejo na to steno in so jih med vajami za merjenje slapov snemale.

Iz videoposnetkov so raziskovalci identificirali 23 anatomskih mejnikov, ki se ukvarjajo s hranjenjem in plezanjem. Po statistični analizi njihovih rezultatov raziskovalci v poročilu PLoS One, objavljenem prejšnji teden, poročajo, da so ugotovili, da se gibanja plezanja in hranjenja Nopili po skakalcih zelo razlikujejo. Z drugimi besedami, ribe uporabljajo različne gibe za hranjenje in plezanje. Razlike pa so bile majhne, ​​nekatera vedenja pa so bila tako podobna, da bi jih bilo mogoče skorajda prekrivati. Zagonetna kombinacija podobnosti in razlik je zaletela raziskovalce in ugotovili so, da bo potrebno še več raziskav, preden bodo lahko dokončno iztrgali evolucijsko zgodovino krmljenja in dojenja.

"Vendar pa stroga podobnost med kinematiko hranjenja in plezanjem morda ni pravično pričakovanje, tudi če bi prišlo do iztrebljanja, " pišeta v svojem prispevku. "Morda ni smiselno pričakovati, da bodo vzorci po uporabi druge funkcije popolnoma nespremenjeni."

Kot večina stvari v znanosti je tudi evolucija goby zapletena in morda ne bo dala jasne razlage. "Raziskovanje s spremembami" bo morda zadostovalo za razjasnitev edinstvenih talentov Nopili-skakalnega gobija - vsaj za zdaj.

Odločeni slapci ribe plezajo s posebnimi sesalnimi usti