Когда поднято на земле, примитивная, легочная рыба идет намного лучше, чем ее водные товарищи, согласно новому исследованию. «Сухопутные жители» даже претерпевают скелетные изменения, улучшающие их передвижение. Работа может дать представления о как первые пловцы, адаптированные к сухопутной флоре и фауне.Исследование предполагает, что способность развивающегося организма приспособиться к новым условиям — его так называемой пластичности развития — возможно, играла роль в переходе от моря для приземления. “Это было очень предприимчивое исследование, и это окупилось”, говорят Ричард Блоб, эволюционный biomechanist в Университете Клемсона в Южной Каролине, не вовлеченном в работу. “Они вводят новую перспективу и получили некоторые очень заставляющие думать результаты”.В то время как постдокторант в университете Макгилла в Монреале, Канада, Эмили Стэнден решила поднять, вылавливают из воды, потому что ее исследование аспирантуры плавников рыбы принудило ее ценить, насколько универсальный эти придатки могут быть.
Она объединилась с Хансом Ларссоном, палеонтологом Макгилла, чтобы определить, привела ли жизнь на земле к изменениям, необходимым для процветания там. Они выбрали bichir для изучения, потому что эта рыба похожа на предка наземным животным: это длинно, имеет легкие и большие костистые весы, и использует большие грудные плавники позади своей головы для перевозки себя вокруг на земле для движения в новые оросительные отверстия.
Кроме того, bichirs сидят в основе позвоночной родословной, близко к разделению между так называемой рыбой с плавниками луча (которые включают большинство видов рыбы), и группа, включающая рыбу с плавниками лепестка (такую как lungfish и целаканты) и наземные животные — четвероногие животные.Станден купил 149 2-месячных bichirs от любимого поставщика и сохранил 111 из них в террариуме в течение 8 месяцев и остальных в аквариуме. Она сравнила скелеты и плавание и гуляющие способности воздвигнутых водой и воздвигнутых землей взрослых.bichirs, поднятые на земле, были лучшими ходоками с изменениями в их костях, что вероятная помощь улучшает земное передвижение, она и ее коллеги сообщают онлайн сегодня по своей природе.
У выведенной в земле рыбы, передних плавников, вместо того, чтобы вывихнуться сторонам, расширенным почти прямо вниз, поднимая головы животных выше от земли, таким образом, они могли поместить больше веса на плавники. Таким образом, когда эти bichirs отодвигают с плавником для предпринятия шаги, их плавники не скользят, и они могут сделать более быстрые шаги (посмотрите видео).Кости, поддерживающие плавники и прилагающие их к затылку, взяли новые формы.
Те кости составляют плечевой пояс. Одна кость, эквивалент нашей ключицы, простирающейся под грудью, стала более длинной так, чтобы это могло лучше поддержать орган.
Связь между ним и другой костью, повышающейся сторона рыбы, стала более сильной, но та кость, сама утонченная, чтобы позволить большему количеству комнаты для головы качаться поперек. Контакт между другой костью плечевого пояса и черепом был также уменьшен, позволив голове переместиться вверх и вниз.
Большинству рыб не нужна такая гибкость в голове, потому что в воде они могут легко двигать телом, чтобы посмотреть или поесть в различном направлении. “Все изменения [мы видели], изменения, которые Вы видите в учете окаменелости”, заявляет Станден, кто теперь эволюционный и сравнительный biomechanist в университете Оттавы.“Результаты проливают свет на фактор, который, возможно, имел часть по происхождению четвероногих животных”, говорит За Ahlberg, палеонтолога в Уппсальском университете в Швеции. Но потому что у исследователей нет способа возвратиться своевременно, чтобы видеть, показали ли четвероногие предки пластичность развития, “как большой роль, которую она имела в их развитии, действительно трудно сказать”.
И некоторые биологи теперь думают, что конечности, развитые у водной рыбы и, не получены из плавников примитивной рыбы, взявшей к земле, таким образом, пластичность на земле будет спорна.Все же Армин Мокзек, эволюционный биолог развития в Университете Индианы, Блумингтон, кто не был связан с работой, думает, что исследование важно. Очень трудно видеть, как организмы начинают на новой эволюционной траектории, говорит он. “Пластичность развития может упростить первые две стадии, которые могут в конечном счете привести к крупному эволюционному переходу”.В экспериментах Стандена рыба показала гибкий ответ во время развития, заставившего их смотреть и действовать отличающиеся от их родителей и другого bichirs.
Такая пластичность может влиять на развитие косвенно, объясняет Станден. Если новые поведенческие и скелетные черты, вызванные напряжением проживания на земле, обеспечивают преимущество выживания, то ловят с их головами самый высокий, более эффективный шаг, и т.д., более вероятно, останутся в живых и передадут гены, присуждающие пластичность развития. У последующих поколений все еще будут пластмассовые ответы, но “в конечном счете те пластмассовые ответы могут стать [постоянными] по многим поколениям и в течение долгого времени”, она делает предложение. Как это происходит, она предостерегает, останьтесь “тайной”.
Майкл Коутс, палеонтолог в Чикагском университете в Иллинойсе, думает, что сценарий выполним. Однако хитрая часть выясняет, где пластичность играла роль, поскольку существует много окаменелостей различной рыбы и подобных рыбе животных, которые, возможно, были вовлечены в переход воды к земле. Тем не менее, “мне кажется, что один из пунктов, которые делает бумага, – то, что это должно быть изучено”, говорит Коутс, не связанный с работой.
И Станден планирует видеть то, что происходит со следующим поколением воздвигнутой землей рыбы.(Видео кредит:E. M. Станден и. И. Дю)