• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25.04.2023
Сергей Васильев
1 845

Илистые прыгуны помогли изучить происхождение моргания

5.2

Обитающие на границе воды и суши илистые прыгуны научились моргать независимо от настоящих сухопутных животных. Для этого им не понадобились ни новые мускулы, ни слезные железы: увлажнение и очищение их глаз обеспечивают мышцы головы и слизь кожи.

Илистые прыгуны
Илистые прыгуны / ©Brett Aiello

Древние предки тетрапод — четвероногих животных — начали выбираться на сушу еще около 375 миллионов лет назад. Адаптация к жизни на воздухе потребовала многих изменений в их анатомии и физиологии. Одним из них стало моргание — движение, которое помогает увлажнять и очищать поверхность глаз в отсутствие воды. Палеонтологическая летопись не сохраняет свидетельства возникновения моргания, однако некоторые современные рыбы помогают понять, как оно возникло. Этому вопросу посвящена новая работа биологов из Университета штата Пенсильвания, опубликованная в журнале PNAS.

Томас Стюарт (Thomas Stewart) и его коллеги исследовали илистых прыгунов, живущих на самой границе моря и суши. В отличие от подавляющего большинства других рыб, у которых нет ни век, ни других анатомических структур для моргания, выпученные глаза прыгунов время от времени втягиваются внутрь головы и ненадолго закрываются специальной мембраной. Чтобы показать, что эти движения — аналоги обычного моргания, биологи провели лабораторные эксперименты с индийскими (Periophthalmodon septemradiatus) и атлантическими (P. barbarus) илистыми прыгунами.

©Brett Aiello

Рыбки содержались в лаборатории, где за ними следили высокоскоростные видеокамеры. Обнаружилось, что пока прыгуны находятся под водой, они практически не моргают. А на суше частота таких движений становится выше, если их обдувать потоком воздуха. Это продемонстрировало увлажняющую функцию моргания илистых прыгунов. Кроме того, ученые наполняли воздух пылью (порошком измельченных икринок планктонных рачков), и тогда рыбки моргали еще чаще. Это доказало, что подобные движения выполняют и задачу очищения поверхности глаза. Таким образом, моргание илистых прыгунов оказалось полностью гомологично морганию тетрапод.

В истории жизни на Земле моргание возникло как минимум дважды
В истории жизни на Земле моргание возникло как минимум дважды: один раз — у общего предка нынешних сухопутных животных, а отдельно — у лучеперого предка илистых прыгунов. Черными квадратами показаны группы моргающих животных, белыми — неспособных к этому. Розовым отмечены гипотетические моменты возникновения моргания / ©Aiello et al., 2023

Современные четвероногие происходят от лопастеперых костных рыб, тогда как прыгуны относятся к другой группе — лучеперым. По-видимому, моргание у них возникло и развилось независимо от истинно сухопутных животных. Томас Стюарт и его соавторы изучили анатомические структуры, которые обеспечивают моргающие движения у илистых прыгунов. Выяснилось, что их глаза втягиваются внутрь с помощью мускулов, которые есть и у других рыб, и лишь «переквалифицировались» для выполнения новых функций. Только дермальная мембрана (dermal cup) стала новинкой, отсутствующей у неморгающих родственников прыгунов.

Слезных желез у этих рыб нет, и роль слез в увлажнении и смазывании глаз на воздухе играет слизь, которая выделяется их кожей. «Это показало, что весьма примитивная система может обеспечить довольно сложное поведение. Для его возникновения не требуется обзавестись сразу множеством новых деталей. Илистые прыгуны, например, приспособили для этого то, что и без того уже имели», — сказал Бретт Айелло (Brett Aiello), один из авторов новой работы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 21:31
Руслан Руслан

Компания Neuralink, при помощи которой предприниматель Илон Маск надеется совершить революцию в интерфейсах «мозг-компьютер» (BCI), впервые имплантировала человеку устройство «чтения мыслей». Об этом Маск сообщил в твите, опубликованном 29 января. Однако, некоторые обеспокоены отсутствием прозрачности вокруг имплантата, который должен дать возможность управлять устройствами посредством мысли. Реакции ученых и экспертов на это событие обобщает медиа-редакция Nature, а Naked Science приводит перевод этой статьи.

8 часов назад
Полина

Поврежденное колено можно восстановить с помощью хряща из носовой перегородки. Метод, способный заменить протезирование, нашли и успешно протестировали немецкие врачи.

4 часа назад
Игорь Байдов

Международной команде физиков удалось измерить гравитационное притяжение магнитной частицы массой в 200 с лишним раз меньше массы божьей коровки. Авторы надеются, что в скором будущем их изобретение позволит понять, как работает гравитация в квантовом мире.

23 февраля
Полина

Многие родители стремятся отдать детей в двуязычную школу, чтобы те развивались лучше и быстрее. Однако такое образование способно даже навредить ребенку, показало исследование.

Позавчера, 15:03
Дарья Боголюбова

Огромное число экзопланет, формально лежащих в зоне обитаемости, на деле могут быть малопригодными для жизни, полагают авторы новой научной работы. Причем виноват в этом весьма неожиданный фактор переменного тока.

22 февраля
РНФ

Ученые показали, что экстремальный подъем уровня Каспийского моря на десятки метров, произошедший 18-13 тысяч лет назад и получивший название «Великая Хвалынская трансгрессия», мог быть вызван, вопреки существующим гипотезам, не таянием ледника, а естественными изменениями палеоклимата. Оказалось, что из-за холодного климата того периода обширные территории, с которых собирали воду впадающие в Каспий реки, были покрыты многолетней мерзлотой. В результате массы дождевых и талых вод почти не впитывались в мерзлые грунты и стекали в море, испарение с поверхности которого было небольшим. Все эти факторы привели к повышению уровня Каспия и увеличению площади моря более чем вдвое по сравнению с современным. Полученные данные помогут уточнить представления о масштабе колебаний уровня Каспийского моря при изменении климата.

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

1 февраля
Андрей

Канадские исследователи изучили состав пород, вышедших на поверхность при появлении первых континентов. По итогам анализа выяснилось, что новая земная кора возникла не в результате движения тектонических плит, а из-за процессов в океанических плато молодой Земли.

15 февраля
Дарья Губина

Титан — самый органически богатый спутник с глобальным океаном в Солнечной системе. И все же, сопоставив строение его поверхности с интенсивностью падения метеоритов, ученые пришли к выводу, что в океане спутника Сатурна вряд ли хватает элементов для жизни.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: