Někdy před 430 miliony let se ryba rozhodla vyzkoušet chůzi po souši a svět už nikdy nebyl stejný. Otázka, jak se to stalo, fascinuje biology, takže objev poměrně dost ryb s těly vhodnými pro pohyb na souši se může ukázat jako užitečný, i když většina je zřejmě příliš líná se tím trápit.
V roce 1985 byli vědci šokováni, když objevili druh, který nazvali jeskynní ryba vodopád (Cryptotora thamicola), žijící v osmi hlubokých jeskyních v krasovém útvaru Pangmaphav v provincii Mae Hong Son v Thajsku. Stejně jako ostatní obyvatelé jeskyní, C. thamicola ztratila zrak, ale kompenzuje to tím, že dokáže vylézt po skalnatých svazích potoků a pohybovat se mezi vodními plochami v jeskynním prostředí. Tento druh je chráněn thajskými zákony a nachází se v národním parku.
Jiné ryby vyvinuly schopnost vyskočit z vody a udělat několik skoků na souši pomocí svých silných ocasů, ale cokoli, co se podobá skutečné chůzi, je jiná věc. Takzvaná „mexická kráčející ryba“ (Axolotl, lat. Ambystoma mexicanum), například ve skutečnosti není ryba.
V roce 2016 studie o způsobech cestování C. thamicola ukázal, že má velký pánevní pletenec, jako suchozemská zvířata, a používá nejběžnější kvadrupedální chůzi – pravou přední a zadní levou dohromady a pak naopak. V tomto případě se však pohybují jeho ploutve, nikoli nohy. Jeho salamandrovité houpání, způsobené zvětšenými žebry podepřenými stabilizačními svalovými úpony, bylo poprvé popsáno v r. Vědecké zprávy v roce 2016 Brooke Flammang, odbornou asistentkou biologie a vedoucím výzkumníkem studie.
Pánev jeskynní ryby C. thamicola se více podobá pánvi některých obojživelníků, což jí dodává chůzi podobnou mlokovi. Video: Zachary Randall/Florida Museum
Zacharyho Randalla z Floridského muzea zajímalo, zda se ryba vyvinula C. thamicola anatomii, aby to dokázala sama o sobě, nebo je postavena na již existující struktuře nalezené u příbuzných druhů. Tato jeskynní ryba je jediným známým zástupcem svého rodu, ale patří do větší čeledi Balitoridae (lat. Balitoridae) paprskoploutvé ryby, takže Randall a další zkoumali kostní struktury jiných ryb z této čeledi. Jedná se o sladkovodní ryby žijící u dna, obývající především vody tropické a subtropické Asie. Randall a jeho tým nedávno také pozorovali jeskynní ryby C. thamicola během jeskynní exkurze v roce 2019 v severozápadním Thajsku.
V časopiseMorfologický časopis hlásí 10 dalších balitoridních ryb s dostatečně pevnými pánevními pásy, aby unesly váhu těchto ryb vynořujících se z vody.
Tým použil CT skenování a analýzu DNA ke sledování evoluční historie rodiny balitoridních ryb.
“Krása CT skenování spočívá v tom, že můžete sbírat různé typy dat s vysokým rozlišením, aniž byste ohrozili integritu vzorku.”, říká Randall. “U vzácných druhů, jako jsou tyto, může dokonce zachytit věci, které je obtížné pozorovat ve volné přírodě, dokonce i to, co jedí.”
Biolog Zachary Randall a tým výzkumníků procházeli jednou z nejdelších jeskyní v Thajsku – na některých místech se plazili a jinde se brodili vodou hluboko po pás – k vedení je používali pouze světlo baterek. Po více než třech hodinách narazili v proudu protékajícím jednou z jeskynních místností na šest ryb C. thamicola. Foto: Zachary Randall/Florida Museum
Brooke Flammang, hlavní výzkumník studie, poprvé publikoval analýzu pánevního tvaru jeskynní ryby C. thamicola v roce 2016. Foto: Zachary Randall/Florida Museum
“U ryb obvykle neexistuje žádné spojení mezi páteří a pánevní ploutví.”Randall uvedl v prohlášení. “Ale bývalá představa byla taková, že jeskynní ryby jsou naprosto jedinečné.” Na tomto článku je opravdu skvělé, že velmi podrobně ukazuje, že robustní pánevní pletence jsou v rodině balitoridních ryb běžnější, než jsme si mysleli.”.
Existuje více než 100 známých balitoridních ryb, takže i na této větvi zvláštního rodokmenu je to vzácný rys. Tato studie pomohla srovnání C. thamicola s jinými balitorskými rybami. Vedoucí autorka Callie Crawfordová, postgraduální studentka na Technologickém institutu v New Jersey, poznamenala, že i když se fyzické vlastnosti balitorských ryb liší podle druhu, sdílejí společnou genetickou schopnost přizpůsobit se rychle tekoucímu říčnímu prostředí.
Přestože ryba Homaloptera bilineata nemá robustní pánev jako jeskynní ryba C. thamicola, Randall v Thajsku pozoroval, jak se pomocí ploutví pohání vpřed. Jak daleko dokáže dojít, se zatím neví. Video: Zachary Randall/Florida Museum
Mnoho ryb, jako jsou ohrožené druhy bentických paprskoploutvých ryb z čeledi Brachyonychthyaceae (lat. Brachionichthyidae) v Tasmánii „procházka“ po dně oceánu nebo jezera. Avšak vzhledem k tomu, že vztlak vody podporuje většinu jejich hmotnosti, je zapotřebí mnohem méně přizpůsobení a přizpůsobení tradiční struktuře rybích kostí.
Zdroj: IFL Science/Florida Museum of Natural History
Mezinárodní tým vědců identifikoval nejméně 11 druhů ryb podezřelých z toho, že mohou chodit po souši.
Nálezy jsou založeny na CT skenech a nové evoluční mapě čeledi sekavců horských, která zahrnuje jediný žijící druh ryb ulovený při procházce: vzácnou slepou jeskynní rybu známou jako Cryptotora thamicola neboli skaláry jeskynní. Určení toho, které druhy sivena mají schopnost chodit, by mohlo vědcům pomoci pochopit, jak se mohli vyvinout první suchozemští obratlovci.
V nové studii vědci z Florida Museum of Natural History, New Jersey Institute of Technology, Louisiana State University a Maejo University v Thajsku analyzovali kostní strukturu téměř 30 druhů kopcovitých a poprvé popsali tři kategorie pánevních tvarů. . Na základě tvaru kosti, která spojuje páteř některých sekavců s jejich pánevními ploutvemi, tým zjistil, že 10 dalších druhů sekavců mělo neobvykle velký pánevní pás jeskynních skalárů.
“U ryb obecně neexistuje žádné spojení mezi páteří a pánevní ploutví,” řekl biolog Zachary Randall, manažer zobrazovací laboratoře Floridského muzea a jeden ze spoluautorů studie. „Dříve se ale mělo za to, že skaláry jsou zcela jedinečné. Na tomto dokumentu je opravdu skvělé, že velmi podrobně ukazuje, že robustní pánevní pletence jsou běžnější, než jsme si mysleli v rodině loachů.”
Ale ne všichni sekavci jsou tak nadaní: ačkoli v jihovýchodní Asii žije více než 100 druhů sekavců žijících v horských bystřinách, jeskynní skalár je jedinou rybou, jejíž chůze byla studována a zkoumána. Jeho houpání podobné mloku, způsobené zvětšenými žebry podporovanými stabilizačními svalovými úpony, bylo poprvé popsáno ve Scientific Reports v roce 2016 Brooke Flammangovou, odbornou asistentkou biologie na NJIT a vedoucím vědcem studie.
Randall řekl, že chůze skalárů je klíčovou adaptací pro přežití rychle tekoucích jeskynních proudů. Může se přichytit ke skalnatým korytům řek a pohybovat se mezi stanovišti – dokonce i k vodopádům – jak hladina vody kolísá během období sucha. Zvýšená mobilita skalárů jí může pomoci získat přístup do dobře okysličených oblastí toků s malým nebo žádným počtem lidí. O tomto druhu, včetně toho, čím se živí, je však známo jen málo.
Tým použil CT skenování a analýzu DNA ke sledování evoluční historie rodiny sekavců a zjistil, že spíše než aby se vyvíjeli z jednoho původu, členové rodiny sekavců si několikrát vyvinuli robustní pánevní oblast.
Přestože Homaloptera bilineata nemá silnou pánev jako skaláry jeskynní, Randall ji pozoroval, jak se pomocí ploutví pohání vpřed. Jak daleko může dojít, se zatím neví.
“Ačkoli jeskynní skalár byl poprvé popsán v roce 1988, je to poprvé, co byl zahrnut do rodokmenu sekavců,” řekl Randall. „S našimi thajskými spolupracovníky a analýzou DNA jsme byli schopni použít stovky genů ke sledování, jak se pánevní tvary těchto ryb měnily v průběhu času. Nyní máme mnohem přesnější strom, který přidává základ pro studium toho, kolik druhů může chodit a do jaké míry mohou chodit.”
Randall a jeho tým naposledy pozorovali jeskynní skaláry během jeskynní exkurze v roce 2019 v severozápadním Thajsku. Vzhledem k vzácnosti pozorování skalárů jeskynních, Randall řekl, že tým byl překvapen, když našel šest z nich, jak se drží na dně rychle se pohybujícího, mělkého proudu mezi třpytivými stalagmity v jedné z jeskynních komnat. Dodal, že vzácnost jeskynních skalárů znamená, že muzejní vzorky a data z CT skenů jsou klíčem k mapování vývoje rodiny.
Chcete vědět důležité a aktuální novinky dříve než kdokoli jiný? Popsat Bigmir) síť na Facebooku a Telegramu.
