19.07.2017
Редакция Naked Science
92

Пожимание плечами заменило акулам язык

Специалисты из Университета Аляски и других учреждений показали, что акулы задействуют плечевой пояс в кормлении.

giphy
©Wikipedia

У многих позвоночных плечевой пояс помимо моторики участвует в кормлении. Так, даже у четвероногих, голова которых отделена от туловища шеей, эта структура соединяется с подъязычными мышцами. Важную роль в пищевом поведении она играет и у морских животных. Например, лучеперым рыбам плечевой пояс — он прикрепляется с разных сторон: от черепа к спинному плавнику и от тела к брюху — помогает всасывать пищу. Подобный механизм, как предполагается, необходим при слабых мышцах головы. Менее ясно, пользуются ли им акулы. У этих хрящевых рыб также нет шеи, но плечевой пояс не образует сочленения с черепом, U-образно тянется между правым и левым боками и перемещается в направлении хвоста.

 

Применить к акулам традиционную для таких исследований рентгеновскую съемку не удавалось: помимо необычной локализации их плечевой пояс имеет чрезвычайно жесткий мышечный каркас, внешние колебания которого трудно зафиксировать напрямую. Прошлые работы между тем показали, что проглатывание у этих рыб сопровождают характерные движения грудных плавников. Поскольку последние соединяются с плечевым поясом, авторы нового исследования предположили, что по ним можно отследить и механику всасывания. Для проверки гипотезы они ввели трем белопятнистым кошачьим акулам (Chiloscyllium plagiosum) мишени с вольфрамом и танталом, после чего кормили их кусочками кальмара или сельди.

 

Хрящи и мышцы, которые задействуются в кормлении C. plagiosum / Ariel L. Camp et al., Proceedings of the Royal Society B, 2017

                                                                                                  

Одновременно изображения, полученные с помощью двух рентгеновских аппаратов, фиксировали высокоскоростные видеокамеры, а компьютерный томограф (КТ) очищал снимки от артефактов. Затем на основе полученных записей ученые построили трехмерные анимированные модели, на которых отображались микродвижения целевых хрящей, в частности скапулокоракоида — части грудного пояса, формирующего фактически примитивный плечевой. По словам исследователей, общий механизм проглатывания для всех особей был одинаков: быстро раскрыв челюсти и опустив подъязычную кость, они проталкивали пищу изо рта в пищевод. Кинематика отдельных хрящей, однако, носила индивидуальный характер.

 

Перед раскрытием челюстей скапулокоракоид подтягивал плечевой пояс к черепу и брюху, отклоняясь не менее чем на пять и два миллиметра соответственно. Незадолго до пика деформации структура начинала восстанавливаться и возвращалась в исходное положение (к хвосту) спустя 123–151 миллисекунду. Вместе со скапулокоракоидом смещались коракоид (расположен под областью, соответствующей лопаткам) и рогоподъязычная кость — она сдвигалась (назад) раньше, чем остальные хрящи, и отклонялась более существенно — до 15 миллиметров. Каскад повторялся до поступления пищи в желудок. Таким образом, гипотеза подтвердилась: плечевой пояс у кошачьих акул выполняет функцию языка, которого они лишены.

 

Исследователи отметили, что полученные данные ставят под сомнение гипотезу о том, что плечевой пояс опосредует только движения грудных плавников и не участвует в кормлении этих рыб. Хотя наблюдения проводились на C. plagiosum, аналогичный механизм ожидается увидеть и у других представителей надотряда.

 

Статья опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B.

 

Ранее акул уличили в наличии примитивных признаков личности, противораковых генов и склонности к дальней миграции.

 

Трехмерная анимация кормления C. plagiosum / ©Ariel L. Camp et al., Proceedings of the Royal Society B, 2017

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 21:17
Илья Ведмеденко

Научно-производственное объединение «Энергомаш» передало в прошлом году двигатель РД-171МВ ракетно-космическому центу «Прогресс»: там его ждут стендовые испытания в составе первой ступени ракеты-носителя «Союз-5».

Вчера, 13:25
Николай Цыгикало

Создание грандиозной группировки спутников Starlink продемонстрирует принципиально новые качества, которые начинают проявляться у экстремально больших спутниковых систем. Их баллистические возможности могут оказаться неожиданными и позволят использовать такую мегагрупприровку совсем не по основному назначению. Например, можно оперативно превратить часть мирных спутников в оружие и выполнить боевую задачу, а после вернуть спутники к их обычной работе. Naked Science задался вопросом, насколько это возможно.

Позавчера, 19:27
Михаил Орлов

В последнее время Азовское море страдает от нашествий медуз-корнеротов. Местные исследователи из Азово-Черноморского филиала ВНИРО подошли к проблеме изобретательно и предложили использовать корнеротов как ценный продукт питания.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

26 января
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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
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: