https://frosthead.com

Odlučni slapci ribe penjaju se posebnim usnim ustima

Vrste razvijaju ekstremne prilagodbe da bi se suprotstavile rigorozima svog okoliša. Mikrobi uspevaju u Yellowstone vrelim izvorima; kengur-štakori mogu živjeti bez da su ikada pili gutljaj vode na burnom američkom jugozapadu; Leptiri monarh može proći 3000 km samo da uživate u malo meksičkog sunca. I kako bi kolonizirali nova staništa, odlučna mala riba penje se na havajske slapove usnim čašama, poput igračaka s kuglicama obrnutim na zidu.

Ova superherojska riba, Nobili stijena za penjanje, članovi su obitelji Gobiidae. Kukci su jedna od najvećih ribljih obitelji na svijetu, s oko 2.000 vrsta koje dijele nomenklaturu. Mnogi žive u potocima na vulkanskim otocima poput Havaja, gdje život nije mali za ove male, svestrane ribe. Njihove kućice s potokom često su podvrgnute protocima lave, uraganima i bujicama poplava - i dalje su kukci ustrajni. Nakon što klizište stvori vertikalne prepreke ili oluja obnovi tok vode, te se uporne ribe neizbježno pojave u novom staništu uzvodno, čak i ako su odvojene od nizvodnih područja strmim slapovima.

Da bi postigli ovaj podvig, kukovi se oslanjaju na jedinstvenu evoluciju. Svi bičevi imaju trbušni sisa, nastali prije tisućljeća kada su se zdjelične peraje predaka spojile. Za skaliranje vodopada, većina riba koristi takozvani "powerburst" penjanje. Pričvršćuju se na glatki zid iza vodopada pomoću svojeg ventralnog sisa, a zatim brzo podižu repove, što rezultira blistavom akcijom koja polako potiskuje njihova lepršava, usisavajući tijela prema vodopadu.

Nobili koji se penju na stijenu Nopili, usisavaju zid na drugu razinu. Njegova usta, smještena na donjoj strani glave poput čistije ribe, stvaraju užasnu sisa koju koristi kako bi uvećala svoje vodopade. Poput penjača, naizmjenično se zabijajući u zid stomačnim i usnim dojiljama, polako, ali uporno, probijajući se uz čistu, mokru stijenu. Na Havajima se ove ribe penju na slapove visoke gotovo 330 metara.

Pa kako je Nopili stijena za penjanje skinula ovu super usisavajuću usnu prilagodbu, dok su sve njezine rodbine morale složiti se samo s jadnim trbušnim sisarom? Trag se vjerojatno nalazi u strategiji hranjenja vrsta. Većina ostalih kukaca hrani se sitnim beskralježnjacima ili drugim ribama, ali Nopili-ova skakaonica preferira struganje sitnih komadića algi, zvanih dijatomeji, s kamenja koristeći gibanje usisavanjem usta koje odražava iste pokrete koje koristi za penjanje po zidovima. Za znanstvenika koji se bavi evolucijom to postavlja pitanje je li riba usta najprije evoluirala za jelo, a zatim prešla na usisavanje zidova, ili obrnuto. Znanstvenici ovu vrstu evolucijske suradnje nazivaju "iskustvima".

Istraživači sa Sveučilišta Clemson i Sveučilišta Saint Cloud State željeli su razbiti ovu slagalicu od piletine ili jaja, pa su odlučili usporediti oralne mehanizme hranjenja i uspon u penjanju u Nobiliju. Ako riba koristi svoja usta na dva vrlo različita načina za hranjenje i penjanje, tada vjerojatno iščekivanje ne bi zaslužilo zanimljivu prilagodbu. S druge strane, ako su za obje aktivnosti igrali isti pokreti, riba je možda jednostavno primijenila redovnu aktivnost (hranjenje ili penjanje) na novu ulogu.

Istraživači su navukli ronjenje i istreseli nekoliko sisa koji su usisavali zidine iz potoka Hakalau na ostrvu Havaji, 2005. i 2011. godine. Prebacili su ribu u laboratorij, gdje su pomoću brzih video kamera primijetili nekoliko načina hranjenja svojih ispitanika. pričvršćeni na različite strane akvarija. U drugom rezervoaru, istraživači su stvorili i promašeni vodopad koristeći pleksiglas smješten pod kutom od 62 stupnja. Izazovali su preostalu ribu da se popne na ovaj zid i snimali su je tijekom vježbanja skaliranja vodopada.

Iz video zapisa, istraživači su identificirali 23 anatomske orijentiri koji su bili uključeni u hranjenje i penjanje. Nakon statističke analize njihovih rezultata, istraživači su u PLoS One radu objavljenom prošli tjedan utvrdili kako se pokreti penjanja i hranjenja Nopili-a koji se penjaju značajno razlikuju. Drugim riječima, ribe koriste različite pokrete za hranjenje i penjanje. Razlike su, međutim, bile male, a neka su ponašanja bila toliko slična da su se gotovo mogla nasloniti. Zbunjujuća kombinacija sličnosti i razlika omamila je istraživače i shvatili su da će biti potrebno još istraživanja prije nego što konačno mogu iznuditi evolucijsku povijest prehrane i sisanja vrsta.

"Međutim, stroga sličnost između kinematike hranjenja i penjanja možda nije pošteno očekivanje, čak i ako se desilo istraživanje", pišu u svom radu. "Možda nije razumno očekivati ​​da će obrasci za jedno ponašanje ostati potpuno nepromijenjeni nakon primjene na drugu funkciju."

Kao i većina stvari u znanosti, evolucija okupljanja je složena i ne mora propisati jasno objašnjenje. „Iskustvo s modifikacijama“ možda bi trebalo biti dovoljno za rasvjetljavanje jedinstvenih talenata Nobilovog penjača - barem zasad.

Odlučni slapci ribe penjaju se posebnim usnim ustima