рыба-амфибия рассказала, зачем далекие предки людей научились двигать веками ФотоLegion Media
Илистые прыгуны — уникальные существа на нашей планете, и они просто бесценны для научных исследований
Американские биологи проанализировали поведение рыб-амфибий и показали, что они развили моргание с теми же функциями, что у сухопутных животных. Илистые прыгуны использовали для этого уже имевшиеся мышцы и обошлись без слезных желез. Опубликованное в журнале PNAS исследование доказывает, что это адаптация к выходу из воды и жизни на суше.
Предки современных тетрапод — четвероногих животных — стали выходить на сушу 375 миллионов лет назад, что потребовало адаптации к новым условиям. Ученые предполагают, что моргание было одной из таких адаптаций, так как сегодня оно есть почти у всех наземных четвероногих, однако отсутствует у близкородственных водных. Но подтвердить это и точно установить, когда и как появилось моргание, не удается: в летописи окаменелостей не сохранились хрупкие тонкие ткани век или слезных путей.
У людей моргание связано с опусканием верхнего века. Желтый мангуст закрывает глаза мигательной перепонкой. Кряква закрывает свой глаз, поднимая нижнее веко. Илистый прыгун, моргая, демонстрирует движение глаза и кожной чашечки.
Фото John Morris via PNAS
В новом исследовании авторы обратились к одной очень странной современной рыбе — илистому прыгуну. Это тропическая рыбка-амфибия, которую иногда называют живой переходной формой от рыб к земноводным. Она обитает в воде и на суше: то плавает, то выбирается на воздух и валяется в грязи, при этом еще и умеет моргать.
Команда ученых из Пенсильванского государственного университета, Университета Сетон Хилл и Технологического института Джорджии изучила, действительно ли илистые прыгуны моргают и для чего.
В отличие от многих рыб, у прыгунов глаза напоминают лягушачьи — они выпуклые и расположены сверху. Записанные видео показали, что илистые прыгуны моргают, полностью втягивая свои выпуклые глаза в глазницу, внутрь головы. При этом глазное яблоко покрывается на мгновение мембраной — кожной чашечкой, а затем глаза снова появляются наверху.
Моргание у илистых прыгунов, по-видимому, развилось в результате перестройки действий существующих мышц и эволюции новой ткани — кожной чашечки.
«Это показывает, что очень рудиментарная, или базовая, система может быть использована для сложного поведения. Не нужно изобретать много нового, чтобы развить новое поведение — илистые прыгуны просто начали использовать то, что у них уже было, по-другому», — объясняет биолог Бретт Айелло из Университета Сетон Хилл.
Рыбки почти не моргали под водой — только если натыкали на какие-то предметы или своих сородичей. В основном они использовали свое умение на суше. Причем если их специально обдували воздухом, моргали чаще — как и люди, когда сталкиваются с сухостью глаз. За неимением слезных желез и протоков, прыгуны, вероятно, используют слизь с кожи, смешанную с водой из окружающей среды, чтобы создать «слезную пленку» и увлажнять глаза при мигании.
Илистые прыгуны развили моргание, чтобы приспособиться к условиям суши. И сделали это независимо от наших рыбообразных предков. Но при этом оно выполняет те же функции, что у современных тетрапод, в том числе людей. По выводам авторов, наши предки так же эволюционировали, когда приспосабливались к жизни на поверхности.
