Článek
Červenky jsou tak zběhlé ve vyhrabávání kořisti, že když se procházejí po dně oceánu na svých šesti končetinách, tak je ostatní ryby pronásledují v naději, že samy uloví nějakou čerstvě odkrytou kořist, uvedli autoři dvou nových studií publikovaných minulý čtvrtek v časopise Současná biologie.
Červenky mořské lze nalézt v tropických mořích po celém světě a živí se červy a korýši. Některé druhy lze nalézt v britských vodách, kde jsou často loveny jako vedlejší úlovek a vyhazovány. Profesor David Kingsley řekl, že „stejně jako lidští předci, kteří se před šesti miliony let vyvinuli tak, aby chodili vzpřímeně, aby se přizpůsobili životu na souši, vyvinuly mořské červenky jedinečná těla tak, aby se přizpůsobili prostředí na dně oceánu. V obou případech, evoluce chodících nohou vyžadovala změny kosterních struktur, svalovou inovaci a senzorickou a motorickou kontrolu.“
Pozorování začalo když se David Kingsley zastavil v malém veřejném akváriu, kde spatřil mořské červenky. „Z vystavených mořských červenek se mi úplně zatočila hlava, protože měly tělo ryby, křídla ptáka a několik nohou jako krabi,“ uvedl David Kingsley. „Nikdy jsem neviděl rybu, která by vypadala, jako by byla vyrobena z částí těl mnoha různých druhů zvířat. Nohy na rybě zní jako, ehm, no, to je jedna z nejpodivnějších věcí, jaké jsem kdy viděl,“ řekl David Kingsley, vývojový biolog ze Stanfordské univerzity a přirovnal mořské červenky k vodním kentaurům.
Kingsley a jeho kolegové v laboratorním prostředí odhalili spoustu překvapení, včetně rozdílů mezi druhy červenek mořských a genetikou odpovědnou za jejich neobvyklé vlastnosti, jako jsou ploutve podobné nohám, které se vyvinuly tak, že z velké části fungují jako smyslové orgány. Zjištění nového výzkumu studijního týmu ukazují, jak evoluce vede ke komplexním adaptacím ve specifických prostředích, jako je schopnost mořských červenek „ochutnat“ kořist pomocí jejich rychle se pohybujících a vysoce citlivých přívěsků.
Vědci zjistili, že nohy, neboli přívěsky červenky mořské jsou ve tvaru lopatky, pokryty malými výstupky podobnými papilám na lidském jazyku. „Výrazné přívěsky mořských červenek jsou ve skutečnosti prodloužením jejich prsních ploutví,“ řekla spoluautorka studie Amy Herbertová, postdoktorandka v Kingsleyově laboratoři ve Stanfordu.
Červenky mohou pohybovat nohama jednotlivě, což je činí zběhlejšími v chůzi a v kopání.
Červenky mohou pohybovat nohama jednotlivě, což je činí zběhlejšími v chůzi a v kopání. Vědci zkoumaný druh červenky zvané Prionotus carolinus používal nohy k chůzi, kopání a sondování mořského dna.
Nicholas Bellono, molekulární biolog z Harvardské univerzity a autor studie, řekl, že je to „koncepčně dost podobné tomu, jak například chobotnice ochutnávají jídlo svými osmi pažemi, ale smyslové receptory a to, jak jsou propojeny s nervovým systémem, to je naprosto odlišné. Je to jakoby evoluce znovu použila některé z těchto kousků, které již existují, ale zkombinovala je novými a neotřelými způsoby.“ Dodal
Červenky mají také mozkové segmenty, které se mohly vyvinout, aby interpretovaly senzorické informace pocházející z toho, co bývalo jen ploutvemi, a nyní jsou to nohy s chuťovými receptory.
„Rozhodující je, že ve srovnání s jinými druhy červenek, pouze P. carolinus a další blízce příbuzné druhy měly chuťové buňky v nohách. To naznačuje, že nohy se nejprve vyvinuly jako pouhé nohy a poté několik vybraných druhů dále vyvinulo senzorický hardware, aby využily novou cestu k jídlu,“ řekl Corey Allard, buněčný biolog v laboratoři Dr. Bellona.
Dvě vzorové skupiny červenek vypadají stejně, přesto jsou geneticky odlišné. Druh, známý jako Prionotus evolans, nemá papily ani smyslové schopnosti a nohy používá hlavně k pohybu. Vědci uvedli, že nohy P. carolinus byly spíše lopatkovitého tvaru, zatímco P. evolans byly tyčovité. Kopající červenky měly nohy, které byly pokryty papilami. Mezitím neryjící mořské červenky měly tyčovité nohy bez jakýchkoliv papil.
Vědci si uvědomili, že druhy, které kopou, se nacházejí pouze na několika místech, jako jsou písčité mělké vody Nové Anglie a pobřeží horního východního Atlantiku. Což naznačuje, že se u ryb tento rys vyvinul teprve nedávno. Kopající a nehrabající druhy jsou od sebe vzdáleny přibližně 10 milionů až 20 milionů let, což znamená, že papily se musely objevit někdy poté.
Výzkum autorů studie odhalil, že kopání červenek závisí na regulačním genu zvaném tbx3a nejen při vývoji jejich specializovaných adaptací ploutví, ale také při vytváření papil, které způsobují jejich kopání. Tbx3 také podle autorů studie hraje roli ve vývoji končetin u lidí, myší, kuřat a dalších druhů ryb. „Toto je ryba, které vyrostly nohy pomocí stejných genů, které přispívají k vývoji našich končetin, a pak tyto nohy přeměnila, aby našla kořist pomocí stejných genů, které naše jazyky používají k ochutnání jídla - to je pěkná divočina,“ řekl Bellono.
Proč si ale tuto smyslovou schopnost vyvinuly jen některé z mořských červenek? Vědci mají několik hypotéz. Jedna z nich je, že použití nohou k odkrytí zakopané kořisti jim umožňuje nový způsob hledání potravy. Dalším je, že chůze místo plavání v některých prostředích může být pro mořské červenky energeticky účinnější. Červenky vynikají mezi ostatními chodícími rybami, protože jejich prsní ploutve, nazývané také ploutvové přívěsky, nebo nohy jsou vysoce kloubové. Jejich kosterní a svalová anatomie představují jedinečné úpravy, které umožňují červenkám chodit. Ale ryby mají také adaptace ve svém nervovém systému, které souvisejí s jejich nohama, což naznačuje jejich smyslovou funkci.
Je to jakoby evoluce znovu použila některé z těchto kousků, které již existují, ale zkombinovala je novými a neotřelými způsoby.
Zdroje:
