Рыба-удильщик использует эксклюзивные приманки во время охоты
Удильщики получили свое название благодаря уникальной адаптации к охоте — переднему спинному плавнику, известному как иллиций, который служит приманкой. Для человека иллиций может напоминать удочку, но для потенциальной добычи он имитирует водных червей. Например, представители подгруппы удильщиков-лягушек умело маскируются под окружающую среду, покачивая передним плавником, чтобы привлечь очередную жертву. Когда лягушка подплывает достаточно близко, она перестает двигать плавником и заглатывает свою добычу.
Где находятся нейроны?
Морские биологи давно интересовались тем, как устроены и где именно находятся нейроны, отвечающие за важнейшую двигательную функцию спинного плавника. Благодаря недавнему исследованию, проведенному в японском университете Нагоя, эта загадка, кажется, разгадана, что может помочь нам лучше понять эволюционную историю позвоночных.
Чтобы идентифицировать и каталогизировать двигательные нейроны лягушки, команда исследователей под руководством профессора биоагрономии Наоюки Ямамото сначала ввела индикаторы в спинной мозг лягушки, а именно в вентральный рог, который контролирует и регулирует движения при плавании. После этого они смогли визуализировать и наблюдать, какие двигательные нейроны активируются во время различных действий, например, когда лягушка подпрыгивает, чтобы привлечь добычу. Затем они провели аналогичные эксперименты с введением индикаторов в спинной мозг карликовой рыбы-иглы, чтобы сравнить неврологическую активность этих двух видов. Результаты, зафиксированные в недавнем исследовании команды, опубликованном в Журнале сравнительной неврологии, удивили их.
— Это чрезвычайно редкий случай, — отметил Ямамото в своем заявлении.
Исследователи обнаружили, что двигательные нейроны, отвечающие за плавник-иллиций рыбы-лягушки, находятся в верхней части спины, также известной как дорсолатеральная зона. Однако интересно, что эти нейроны полностью отделены от тех, которые управляют тремя другими спинными плавниками рыбы, расположенными в нижней части брюшного рога, называемой вентролатеральной зоной. Напротив, все двигательные нейроны спинного плавника рыбы-лягушки находятся исключительно в вентролатеральной зоне.
Эволюция охоты
— Их расположение сместилось в ходе эволюции, чтобы выполнять роль, совершенно отличную от их первоначальной функции, — сказал Ямамото, добавив, что «беспрецедентная» находка может иметь далеко идущие последствия, выходящие далеко за рамки лягушковидных рыб.
Ученый объясняет, что организация групп двигательных нейронов у всех позвоночных животных схожа. Из-за этого у некоторых других видов, демонстрирующих специализированное поведение, могут существовать уникальные нейронные связи.
— Хотя у нас, наземных животных, нет плавников, наши передние и задние конечности похожи на грудные и брюшные плавники с точки зрения их расположения в вентральном роге спинного мозга, и у наших предков тоже когда-то были спинные плавники, — говорит Ямамото.
Дальнейшие исследования в этой области могут также пролить свет на механизмы нейронной пластичности и адаптации у позвоночных животных. Если нейроны могут смещаться и формировать связи для выполнения новых функций, это может значить, что эволюция предоставляет органам большую свободу в модификации своих функций в ответ на изменяющиеся условия окружающей среды.
Команда Наоюки Ямамото уже планирует расширить сферу своего исследования, изучая другие морские виды, чтобы выяснить, обладают ли те аналогичными эволюционными изменениями. Это поможет лучше понять, как общие механизмы регуляции двигательных функций воплощаются в жизни и как они могут варьироваться в зависимости от экологической ниши и образа жизни существа.
— Наше исследование позволяет по-новому взглянуть на двигательные нейроны, и мы надеемся, что оно вдохновит ученых на аналогичные исследования других видов, которые помогут понять правила, управляющие их организацией, — заключил Ямамото.
Более пятнадцати лет и более тысячи погружений с использованием дистанционно управляемых аппаратов потребовалось исследователям на борту «Наутилуса», чтобы наконец-то обнаружить в дикой природе животное, в честь которого названо их судно. Подробности в материале 56orb.