Знайдено пояснення того, як сліпі печерні риби виживають у середовищі з низьким вмістом кисню

Дослідники з Університету Цинциннаті стверджують, що ці неймовірні риби мають чудову фізіологію, яка допомагає їм справлятися з навколишнім середовищем з низьким вмістом кисню, що вбиває інші види.

Читайте «Хайтек» у

Біологи з Коледжу мистецтв і наук Каліфорнійського університету виявили, що мексиканські печерні риби виробляють більше гемоглобіну за рахунок еритроцитів, які набагато більші, ніж у риб. Гемоглобін допомагає організму транспортувати кисень та вуглекислий газ між клітинами та органами риб та їх зябрами.

Дослідження демонструє те, наскільки ще багато можна дізнатися про тварин, які цікавили біологів протягом 200 років.

«Я давно зачарований цими рибами, – заявив доцент Каліфорнійського університету Джошуа Гросс.

Печерні риби еволюціонували у печерах у всьому світі. Вигляд, вивчений біологами Каліфорнійського університету, Astyanax mexicanus, відокремився зовсім недавно - всього 20 000 років тому - від поверхневої риби, яка досі мешкає в струмках Сьєрра-де-Ель-Абра, Мексика.

Печерні риби блідо-рожеві та майже прозорі в порівнянні з їх сріблястими побратимами на поверхні. У той час як печерні риби мають ледь помітні обриси рудиментарних очних ямок, у поверхневих тетрів величезні круглі очі, які надають їм постійно здивований вираз.

За словами Гросса, незважаючи на очевидні фізичні відмінності, багато хто вважає цих двох риб представниками одного й того ж виду.

"На відміну від в'юрків Чарльза Дарвіна на Галапагоських островах, які розділені на рівні видів, печерні та поверхневі риби вважаються представниками одного і того ж виду і можуть схрещуватися", - сказав він.

За словами Гросса, це робить їх гарною модельною системою для біологів щодо еволюційних і генетичних адаптацій.

Гросс та його учні багато дізналися про ці загадкові рибки за ці роки. Вони виявили, що череп риби асиметричний, що може бути пристосуванням для навігації у світі без візуальних підказок. І вони визначили ген, відповідальний за примарно-блідий колір риби. Цей ген відповідає за рудий колір волосся у людей.

Інші вчені повідомляють, що печерні риби сплять менше ніж поверхневі риби.

Для останнього дослідження Гросс та студенти-біологи Каліфорнійського університету Джесіка Фрідман та Тайлер Боггс, провідний автор дослідження, досліджували гемоглобін у крові печерних риб, щоб з'ясувати, чи може це пояснити, як вони виживають у середовищі з низьким вмістом кисню у глибоких підземних печерах. У дослідженні Каліфорнійського університету вивчалися печерні риби із трьох популяцій у мексиканських печерах під назвою Чіка, Тінаха та Пачон.

У той час як швидкі поверхневі потоки насичені киснем, печерні риби живуть у глибоких кавернах, де стояча вода залишається незайманою протягом тривалого часу. Дослідження показали, що у деяких із цих стоячих басейнів розчиненого кисню набагато менше, ніж у поверхневих водах.

Зразки крові показали, що печерні риби більше гемоглобіну, ніж поверхневі риби.Дослідники Каліфорнійського університету припустили, що печерна риба повинна мати вищий гематокрит — клінічний захід відносного внеску еритроцитів у цілісну кров.

Ці дослідники очікували знайти більше еритроцитів у печерних риб.

«Але вони були практично такими самими. Ми не могли зрозуміти, що відбувається», - заявив Гросс.

Біологи Каліфорнійського університету досліджували еритроцити обох риб і виявили, що у печерних риб вони набагато більші.

«Ця різниця у розмірах значною мірою пояснює відмінності у гематокриті. Ми дуже мало знаємо про механізм зміни розміру клітин в еволюції, тому ми можемо отримати вигоду від цього відкриття, щоб зрозуміти, як у тварин розвивається підвищена ємність гемоглобіну», - додав учений.

За його словами, підвищений гемоглобін може дозволити печерним рибам довше видобувати корм у середовищі з низьким вмістом кисню. Їм часто доводиться докладати зусиль, щоб знайти обмежену кількість їжі в печерах.

Боггс зазначив, що вчених дуже цікавить, як риби отримують кисень із води. Через зміну клімату та розвитку людини в морських системах відбувається більше екологічних лих, таких як червоні припливи, цвітіння водоростей, які створюють середовище з низьким вмістом кисню, що часто призводить до масової загибелі риби.

Очі геть: чому печерна риба втратила зір

У печерах, де мешкають ці риби, дуже важко знайти їжу, тому тваринам необхідно зберігати енергію. Дослідники визначили кількість кисню, яке споживають ті частини мозку, які відповідають за зір, і дійшли висновку, що відсутність такого, здавалося б, важливого органу чуття дозволяє витрачати на 15% менше енергії. Результати були опубліковані 11 вересня у журналі Science Advances.

За словами Деміана Морана (Damian Moran), який очолює дослідження, великої кількості енергії вимагають фоторецептори - світлочутливі нейрони сітківки ока. Якщо ж тварина мешкає у постійній темряві, їй не потрібні очі, тому що вони не допомагають їй добути їжу або уникнути зустрічі з хижаком.

Дослідники також виявили, що середній мозок (що відповідає за зір) у сліпих мексиканських тетр набагато менше, ніж у видів, які здатні бачити. Відсутність зору сліпі тетри компенсують великою кількістю смакових рецепторів та всеїдністю.

Мережеве видання TechInsider
Засновник ТОВ «Фешн Прес»: 119435, м. Москва, Великий Саввінський пров., буд. 12, стор 6, поверх 3, прим. II;
Адреса редакції: 119435, м. Москва, Великий Саввінський пров., Б. 12, стор 6, поверх 3, прим. II;
Головний редактор: Василенок Микита Олександрович
Адреса електронної пошти у редакції: [email protected]
Номер телефону редакції: +7 (495) 252-09-99
Знак інформаційної продукції: 16+
Мережеве видання зареєстроване Федеральною службою з нагляду у сфері зв'язку, інформаційних технологій та масових комунікацій, реєстраційний номер та дата прийняття рішення про реєстрацію: серія ЕЛ № ФС 77 - 84123 від 09 листопада 2022 р.

© 2007 - 2024 ТОВ «Фешн Прес»
При розміщенні матеріалів на Сайті Користувач безоплатно надає ТОВ «Фешн Прес» невиключні права на використання, відтворення, розповсюдження, створення похідних творів, а також на демонстрацію матеріалів та доведення їх до загальної інформації.