https://frosthead.com

Evolucijski razlog, zakaj ribe ne plavajo na glavo

V vesolju ni gor ali dol, vendar so v oddajah, kot je Star Trek, ladje vedno usmerjene enako: desno stran navzgor. Gre za znanstveno nepotrebno tropo, ki je postala ljubka šala med oboževalci znanstvene fantastike.

Kljub temu pa se tukaj na Zemlji ribe znajdejo v presenetljivo podobnem položaju. Ko riba drsi po svojem breztežnem, tridimenzionalnem, vodnem svetu, skoraj vedno ostane desno stran navzgor. Vprašanje - tako za zvezdne ladje kot za ribe - zakaj?

Za izmišljene vesoljske ladje je lažje odgovoriti kot ribe iz resničnega življenja.

V filmih ali na televiziji režiserji prikazujejo ladjo tako, kot to počnejo, ker je to prizorišče bolj razumljivo gledalcem, bitjem, ki so navajena na gravitacijski svet. "Imamo fiksno idejo, da bi moralo biti vse skupaj, " pravi Frank Fish, funkcionalni morfolog z univerze West Chester v Pensilvaniji. Kaj pa ribe? Uganka je.

"Ne morem se sprijazniti z ribo - kljub svojemu imenu - in določiti, zakaj bi to še posebej storila, " pravi Fish.

Poglobitev skrivnosti je, da znanstveniki poznajo le malo razlogov, zakaj bi riba plavala v določeni orientaciji - vendar imajo očitno prednost. Za razliko od kopenskih živali se ribe ne premikajo proti tlom, da bi se premikale. In med premikanjem ribe niso bolj usmerjene v eni usmeritvi kot druge. Še več, večina rib je zelo težka, pravi Brooke Flammang, ki študira biomehaniko rib na Tehnološkem inštitutu v New Jerseyju. Tako kot otrok, ki se balansira na plažni žogici v bazenu, si gravitacija želi, da bi se letele. Zakaj jih ne bi?

Vodilna razlaga je, da so ribe začele življenje naravnost navzgor, evolucijsko gledano in tako večina nikoli ni imela razloga za spremembo. "Samo med nama, ja, nikoli se nista trudila, " pravi Milton Love, napol upokojeni morski zoolog na kalifornijski univerzi v Santa Barbari.

Najprimernejša usmerjenost rib "sega v tiste zelo zgodnje korake gradnje leve in desne strani, glave in repa", pravi Peter Wainwright, ki študira morfologijo in obnašanje rib na kalifornijski univerzi v Davisu .

Wainwright pravi, da obstajata dve skupini živali, ki imata ločeno in desno stran. Prva skupina, protostomia, vključuje večino nevretenčarjev, kot so žuželke in mehkužci. Te živali že zgodaj v razvoju kot zarodki razvijejo votlino, ki postane usta. V drugi skupini se zarodki, ki vključujejo vretenčarje, kot so ribe in ljudje, zarodki različno razvijajo. V tem primeru prva depresija, ki se tvori, postane zadnjik.

Ta majhna začetna razlika pomeni, da se dve skupini razvijata v nasprotnih usmeritvah. Zgib določa, katera stran živali postane njen vrh (hrbtenica) in katera postane njeno dno (ventralno), pa tudi, kje teče živčna vrvica, pravi Lauren Sallan, ki na univerzi v Pensilvaniji proučuje zgodnjo evolucijo vretenčarjev.

Pri večini nevretenčarjev živčni kabel vodi po trebuhu. Sallan ima malo težav pri povezovanju z očmi in možgani, ki so bolj hrbtenice, saj nevretenčarji nimajo pogosto trdih delov v telesu, da bi jim lahko prišli na pot, pravi Sallan.

Nasprotno pa imajo celo najbolj primitivni vretenčarji trda tkiva, kot so kosti, ki v telesu tvorijo notranje ovire. Posledično je njihov telesni načrt veliko manj prilagodljiv. Živčna vrvica poteka vzdolž hrbta živali, možgani pa se razvijejo na hrbtni strani, da se povežejo z živci. Ker so oči v lobanji blizu možganov, se končajo tudi na vrhu. Če vrh telesa ni na voljo, se na dnu končajo želodec in usta.

Sallan ni prepričan, kaj je pripeljalo do spremembe, vendar je močno vplival na razvoj vretenčarjev. "To je zgodnji preplet kovancev, ki je postal velika omejitev v obliki rib, " pravi Sallan.

Vprašanje je torej, zakaj so ribe ostale hrbtne strani navzgor? Odgovor se skriva v osnovnih načelih evolucijske teorije: če nova lastnost ne prinaša izrazite prednosti, ostajajo stvari enake.

Znanstveniki so nekatere perkese izmuznili plavanju zgoraj. Na primer, gravitacija bo pomagala premikati kri iz možganov nazaj v srce, pravi Flammang. Ribe imajo tudi koristi, če imajo oči nad usti, pravi Love, saj te občutljive organe drži proč od hrane in naplavin ter na preži za plenilci. Flammang tudi ribičem prinaša ribe nekatere koristi: povečuje njihovo manevriranje.

In nekatere ribe so se naučile plavati na glavo, druge pa se spogledujejo z idejo.

Številne ribe, ki živijo v bližini struktur, kot so grebeni ali pomoli, bodo trebuh usmerili ob navpične stene ali celo strop, pravi Wainwright. Videti je, da ribe udobno plavajo v bližini objektov, vendar bodo hitro odplavile desno stran navzgor, ko plavajo.

Skupina afriških soma je popolnoma sprejela življenje na glavo. Njihovo vedenje je posledica prilagajanja rib na dnu, da izkoristijo vodo, bogato s kisikom, v bližini površine. Usti soma so na spodnji strani, zato je bilo ribi verjetno najlažje, če so preprosto obrnili na glavo in obdelali vrh vode enako kot nekoč za zdravljenje dna, pravi Lauren Chapman, ki študira dihanje rib na univerzi McGill v Montrealu, Quebec. "Za obrnjeno soma je vodna površina le še en substrat, " pravi.

Toda v veliki večini primerov, pravi Love, "ni selektivne prednosti, da bi bila večina rib naopako."

Kot pravi Wainwright, je odgovor za večino rib verjetno, da preklapljanje preprosto ni vredno. V tem trenutku je vzravnano trdo. Poenostavljeno povedano, ribe "morda ne bodo radi na glavo", pravi Flammang.

Z drugimi besedami, tega so navajeni, in deluje. Kot gledanje tekmovanja zvezdnih ladij po galaksiji, desno stran navzgor.

Sorodne zgodbe iz revije Hakai:

  • Tehnike ribolova ciljajo na ribe z različnimi "osebnostmi"
  • Kam gredo ribe v nevihti?
  • Ribe v nastajanju
Evolucijski razlog, zakaj ribe ne plavajo na glavo