У акул нет языка, чтобы передвигать пищу через рот, поэтому вместо этого некоторые используют… плечи?
Так говорят ученые, которые использовали сложную технологию рентгеновского кино, чтобы впервые увидеть, как бамбуковые акулы двигают плечами внутрь, когда они едят.
Оттягивая свой «плечевой пояс» назад, акулы создают всасывание, необходимое для того, чтобы втягивать пищу через заднюю часть рта и далее в пищеварительный тракт, говорит Ариэль Кэмп, научный сотрудник Брауновского университета и ведущий автор исследования. исследование опубликовано в Proceedings B, журнале Королевского общества.
«У них длинная глотка, и им нужно, чтобы пища продвигалась по ней», - сказал Кэмп. «Мы думаем, что это часть «гидродинамического языка». Акулы и рыбы, у которых нет языка, контролируют движение жидкости во рту, чтобы манипулировать едой».
Это означает, что бамбуковые акулы (Chiloscyllium plagiosum) используют свои плечи, состоящие из U-образного пояса хрящей и различных прикрепленных мышц, для кормления, а также для управления самыми передними плавниками при передвижении, пишут Кэмп и его коллеги. Брауна, Университета Аляски в Анкоридже и Университета Иллинойса.
Чтобы провести наблюдения, Кэмп и его коллеги использовали технологию, разработанную в Брауне, под названием «Рентгеновская реконструкция движущейся морфологии» (XROMM). Система сочетает компьютерную томографию скелета с высокоскоростными рентгеновскими фильмами высокого разрешения, а также крошечными имплантированными металлическими маркерами для создания точных визуализаций того, как кости и мышцы двигаются у животных и людей. В ходе исследования команда использовала XROMM, чтобы наблюдать, как три бамбуковые акулы лакомятся кусочками кальмаров и сельди.
По словам Кэмпа, бамбуковые акулы входят в число нескольких видов акул (а также многих других рыб), которые используют всасывание, чтобы высасывать добычу, например, из скалистых расщелин или ила на морском дне. Широко и быстро открывая пасть, иногда используя глубокие мышцы тела, рыба может создать всасывание, необходимое для того, чтобы втянуть добычу в рот.
Но многие ученые подозревали, что плечевой пояс не играет никакой роли в питании акул. Он не связан напрямую с челюстями или чем-то еще в голове. В то время как акулы используют свои грудные плавники, чтобы плавать и даже позиционировать себя над добычей, что-то похожее на ходьбу, предполагалось, что плечевой пояс во время кормления остается неподвижным..
С помощью XROMM, однако, ученые смогли заглянуть внутрь акул, когда они кормились, и измерили неожиданные колебания плечевого пояса всех трех протестированных акул. Всего через долю секунды после того, как рот закрылся, хрящ быстро повернулся назад (от головы к хвосту) примерно на 11 градусов.
Хотя в этом исследовании участвовали только бамбуковые акулы, Кэмп сказала, что подозревает, что другие акулы, питающиеся всасыванием, также двигают плечами таким же образом. Она также предположила, что исследование может помочь ученым найти ответ на вопрос, как в первую очередь развивался плечевой пояс у акул и других рыб. Например, то, как эволюционировала структура скелета рыб, может помочь объяснить, как некоторые существа в конечном итоге стали способны высаживаться на сушу.
«Пояс появляется [в летописи окаменелостей] примерно в то время, когда развились челюсти», - сказал Кэмп. «Мы точно не знаем, из каких структур оно развилось и как это произошло. Частью понимания истории является понимание того, какие функции должна была выполнять эта структура».
Очевидно, он не только двигался, но и ел.
В дополнение к Кэмпу другими авторами статьи являются Шерил Уилга из Университета Аляски в Анкоридже, Брэдли Скотт из Университета Иллинойса и Элизабет Брейнерд из Университета Брауна. Уилга и Скотт работали в Университете Род-Айленда, когда собирали данные XROMM в Брауне.
Национальный научный фонд (гранты 1655756 и ISO1354189) и Университет Аляски в Анкоридже финансировали исследование.