https://frosthead.com

Еволуцијски разлог зашто рибе не пливају наопако

Простора нема горе или доле, али у емисијама попут Стар Трек-а, бродови су увек орјентисани на исти начин: десна страна нагоре. То је научно непотребна тропа која је постала језива шала међу фановима научне фантастике.

Ипак, овде на Земљи, рибе се налазе у упадљиво сличној ситуацији. Док риба клизи својим бестежинским, тродимензионалним, воденим светом, готово увек остаје десна страна горе. Питање - и за бродове и за рибе - зашто?

Лако је питање одговорити на измишљене свемирске бродове него рибе из стварног живота.

У филмовима или на телевизији режисери приказују бродове онако како раде јер сцену чине разумљивијом гледаоцима, створењима навикнутим на гравитациони свет. „Имамо фиксну идеју да све треба бити окренуто према горе“, каже Франк Фисх, функционални морфолог са Универзитета Вест Цхестер у Пенсилванији. Али шта је са рибом? То је загонетка.

"Не могу упасти у ум риби - упркос мом имену - и одредити зашто би то посебно урадила", каже Фисх.

Продубљивање мистерије је да научници знају мало разлога зашто би риба пливала у било којој одређеној оријентацији - а ипак имају јасну склоност. За разлику од копнених животиња, рибе не гурају земљу да би се кретале. И док се крећу, рибе нису више усмерене у једној оријентацији од друге. Штавише, већина риба је тешка, каже Брооке Фламманг, која проучава биомеханику рибе на Технолошком институту у Њу Џерсију. Попут детета које балансира на плажној кугли у базену, гравитација их жели прелетјети. Па зашто не би?

Водеће објашњење је да је риба живот започела право нагоре, еволуцијски говорећи, и тако већина никад није имала разлога за промену. „Само између нас, да, никада се нису бунили“, каже Милтон Лове, полу-пензионисани морски зоолог са Калифорнијског универзитета у Санта Барбари.

Пожељна оријентација рибе „сеже у оне врло ране кораке изградње леве и десне стране, главе и репа“, каже Петер Ваинвригхт, који проучава морфологију и понашање риба на Калифорнијском универзитету у Дејвису .

Постоје две групе животиња које имају различите леве и десне стране, каже Ваинвригхт. Прва група, протостомија, обухвата већину бескраљежњака, попут инсеката и мекушаца. Рано у развоју, као ембриони, ове животиње развијају шупљину која постаје уста. У другој групи, деутеростомија, која укључује кичмењаке као што су риба и људи, ембриони се различито развијају. У овом случају прва депресија која се формира постаје анус.

Ова мала почетна разлика значи да се две групе развијају у супротним оријентацијама. Окретање одређује која страна животиње постаје њен врх (дорзална), а која дно (вентрална), као и место на коме тече нервна мождина, каже Лаурен Саллан, која проучава рану еволуцију краљежњака на Универзитету у Пенсилванији.

Код већине бескраљежњака нервни кабел се креће низ стомак. Нерви имају мало потешкоћа у повезивању с очима и мозгом, који су више леђни, јер бескраљежњаци често немају тешке делове унутар свог тела да би им се пробили на путу, каже Саллан.

Супротно томе, чак и најпримитивнији кичмењаци имају тврда ткива, попут костију, која формирају унутрашње баријере у телу. Као резултат тога, њихов телесни план је много мање прилагодљив. Нервна мождина тече дуж леђа животиње, а мозак се развија на дорзалној страни како би се повезао са нервима. Пошто су очи у лобањи у близини мозга, оне се завршавају и на врху. Ако врх тела није доступан, желудац и уста завршавају на дну.

Саллан није сигуран шта је довело до промјене, али то је снажно утјецало на еволуцију краљежњака. "То је рани преокрет новчића који је постао велико ограничење у облику рибе", каже Саллан.

Питање је, дакле, зашто су рибе остале на дорзалној страни? Одговор се налази у основним принципима еволуцијске теорије: ако нова особина не даје јасну предност, ствари углавном остају исте.

Научници су изузели неке од перкета што су пливали горе. На пример, гравитација ће помоћи да се крв из мозга врати у срце, каже Фламманг. Рибе такође имају користи од тога што имају очи изнад уста, каже Лове, јер те осетљиве органе држи даље од хране и крхотина, те на опрезу предаторе. Чак и њихова највећа тежина рибама доноси неке предности: повећава њихову маневрирање, каже Фламманг.

А неке су рибе научиле да пливају наопако, док друге кокетирају са идејом.

Много риба које живе у близини грађевина попут гребена или пристаништа усмјерит ће трбух према окомитим зидовима или чак плафонима, каже Ваинвригхт. Чини се да рибе удобно пливају у близини грађевина, али брзо ће окренути десном страном према горе док пливају.

Група афричких сома потпуно је прихватила живот наопако. Њихово понашање резултат је прилагођавања риба на дну како би се искористила вода богата кисиком у близини површине. Уста сома су на њеној доњој страни, тако да је било најлакше рибама да се једноставно окрену наопачке и обрадују врх воде исто као што је то лечило дном, каже Лаурен Цхапман, која проучава дисање рибе на Универзитету МцГилл у Монтреалу, Квебек. „За обрнути сом, површина воде је само још један супстрат, “ каже она.

Али у великој већини случајева, каже Лове, „не постоји селективна предност да већина риба буде наопачке“.

Одговор, како каже Ваинвригхт, вероватно је да за већину риба пребацивање напросто није вредно. У овом тренутку је усправно ожичење. Једноставно речено, рибе "можда не воле да буду наопачке", каже Фламманг.

Другим речима, навикли су на то и то успева. Попут гледања како се тркају бродови широм галаксије, десна страна горе.

Повезане приче из часописа Хакаи:

  • Технике риболова циљају рибу са различитим "личностима"
  • Где рибе иду у олуји?
  • Риба у формирању
Еволуцијски разлог зашто рибе не пливају наопако