Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • To bookmarks. Drag icon on bookmarks panel
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19.07.2017
Редакция Naked Science
110

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
4 часа назад
Анна Новиковская

Найти лекарство от старости — заветная мечта человечества, но вполне может оказаться, что для мужчин и для женщин их придется разрабатывать по отдельности. Во всяком случае, один из самых многообещающих антивозрастных препаратов, рапамицин, по-разному воздействовал на самцов и самок дрозофил, продлив жизнь одним и не повлияв на других.

Позавчера, 13:02
Александра Медведева

Новое исследование указало на мобильные элементы, которые могут перемещаться и размножаться в пределах генома, как на наиболее вероятный источник подавляющего большинства интронов, некодирующих участков ДНК эукариот. Открытие позволяет объяснить огромные различия в количестве интронов в геномах разных видов.

Позавчера, 13:13
Алиса Гаджиева

Палеонтологи обнаружили останки никогда ранее не встречавшегося дасплетозавра, который, возможно, был прямым предком Tyrannosaurus rex. Эта находка может разрешить серьезные споры об эволюционной родословной самого знаменитого динозавра.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

26 ноября
Денис Тулинов

Технологии искусственного интеллекта проникают во все сферы жизни. Наука не исключение — ученые начинают использовать машинное обучение все активнее, и за ним уже есть реальные научные достижения. Но это лишь прелюдия: ИИ явился не просто помочь с расчетами, его роль в будущем масштабнее — он усилит наше мышление, указывая на взаимосвязи, которые человеческому уму не видны. Наука изменится. Naked Science полагает, что у нее появился новый способ изучать мир.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

24 ноября
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

[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
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: