Новые исследования показывают, что в темных переулках Тихого и Индийского океанов одни из самых смертоносных бронированных рыб на планете держат в своих мордах ножи с выкидным ножом.
Исследование Канзасского университета, опубликованное в журнале Copeia, впервые описывает эволюцию «слезной сабли», уникальной для каменных рыб - группы редких и тщательно продуманных опасных рыб, обитающих в прибрежных водах Индо-Тихоокеанского региона. Новое открытие переписывает научное понимание отношений между несколькими группами рыб и раскрывает ранее неизвестную защитную стратегию - кроме того, оно, вероятно, вызовет несколько ночных кошмаров.
«Я не понимаю, почему это не было обнаружено раньше», - сказал Уильям Лео Смит, заместитель куратора Института биоразнообразия и Музея естественной истории Университета штата Калифорния, а также доцент кафедры экологии и эволюционной биологии Университета Калифорнии. «Возможно, это потому, что над этой группой когда-либо работали всего один или два человека. Мы взяли пять или шесть семей и смогли решить проблемы в их классификации. Очень полезно, чтобы эта действительно сильная анатомическая особенность была видна снаружи. Мы все надеемся иметь большую карту того, как все взаимосвязано, и доказательства этого. У нас есть эта функция, и мы погружаемся в генетику того, как она могла развиваться».
Все каменные рыбы, которых Смит исследовал в ходе исследования, имеют механизм, который он и его коллеги назвали «слезной саблей», расположенный на каждой щеке под глазом. Кроме того, генетический анализ 113 морфологических и 5 280 молекулярных признаков для 63 видов показывает, что каменные рыбы, обладающие слезной саблей, являются близкими родственниками, что дает пересмотренную таксономию плоскоголовых, скорпеновых, морских малиновок и каменных рыб.
Смит и соавторы Элизабет Эверман из KU и Клара Ричардсон из The Field Museum в Чикаго обнаружили, что похожие на выкидные ножи устройства в щеках каменной рыбы связаны со специальными модификациями нескольких костей и мышц: окологлазничных, верхней челюсти и приводящих мышц нижней челюсти..
Пятнадцать лет на подготовку, новое исследование началось, когда Смит препарировал каменную рыбу, которая была его собственным домашним животным, - он стал первым исследователем, который понял механизм блокировки выкидного лезвия и то, как он работает анатомически.
"Самая внешняя кость имеет небольшой штифт, или выпуклость, или сильно бороздчатую. Она называется слезной и образует костное кольцо вокруг рыбьего глаза, а нижележащая кость выглядит так, как будто в ней есть неваляшка. на ней и называется челюсть, часть верхней челюсти - у большинства наземных позвоночных верхняя челюсть была бы зубчатой», - сказал Смит. «Этот валун из выкидного лезвия - первое, что я увидел, когда начал разбирать и узнавал этот механизм - эти два шатуна сидят друг над другом и могут щелкать на разных уровнях. Он может заблокироваться полностью или может заблокироваться в разных местах."
По словам исследователей, чтобы помочь каменным рыбам использовать выкидной нож, к костям, составляющим слезную саблевидную систему, прикрепляется необычно большое количество мышц и связок по сравнению с видами, не относящимися к семейству каменных рыб.
«Не может быть никакой другой причины для этих мышц и связок, кроме контроля над этим механизмом», - сказал исследователь из KU. «Вся эта группа рыб называется «кольчужнощекими» или Scorpaeniformes, у которых кости под глазами прикрепляются к жаберному скелету. сабля для развертывания."
Смит сказал, что выкидной нож только добавил к и без того впечатляющему набору защитных функций, которые ставят каменную рыбу в число самых смертоносных рыб в океане, включая шипы, камуфляж и некоторые из самых сильных ядов в мире, которые даже могут быть смертельными для рыбы. взрослый человек.
«Из всех рыб, которых я изучал, меня еще не ужалила ни одна из этих каменных рыб», - сказал Смит. «Я просто супер параноик. В некоторых местах они ловят их для еды - больших, они вкусные - в Индонезии есть аквакультура для более крупных. Но люди едят много ядовитых видов по всему миру, даже в США."
Смит сказал, что слезная сабля, скорее всего, является дополнительной защитной системой у каменных рыб, позволяющей избежать нападения хищников.
«Если вы найдете изображения этих каменных рыб во рту других существ, слезная сабля всегда заблокирована», - сказал он. «Главное, что люди знают об этих рыбах, это то, что они ядовиты. Некоторые люди знают их, потому что у них есть эти похожие на пальцы придатки, и они тянутся, как будто играют на пианино; придатки на самом деле пробуют пищу на ходу. Эти каменные рыбы могут имитировать листья, плавающие в воде - они отлично маскируются. У многих из них есть очень яркие грудные плавники по бокам тела, и когда они напуганы, они мигают ими - эта тусклая рыба внезапно начинает мигать ярко-желтыми и оранжевыми цветами. Я всегда предполагаю, что все эти особенности являются защитными, но недавние исследования, проведенные другими учеными-рыбоведами, показывают, что все они могут быть проявлениями, как у павлина».
Некоторые экземпляры, исследованные в рамках исследования, были собраны при торговле домашними животными, а другие - во время полевых исследований на Тайване, во время которых исследователи использовали огромные возможности тайваньской рыбной промышленности в своих интересах.
«Три года назад мы ездили на Тайвань, где выловили 1 процент всех видов рыб в мире», - сказал Смит. «Вы можете ловить глубоководную и мелководную рыбу, потому что это вулканический остров - и они отправляют миллионы лодок, чтобы добыть креветок - их рыбная промышленность поддерживается так же, как наше сельское хозяйство. Вам не нужно арендовать лодки для исследований, Вы можете сидеть на причале и рассматривать рыб, они просто перемалываются и, по сути, так что мы можем собрать эти образцы бесплатно."
В дополнение к образцам, собранным в Индо-Тихоокеанском регионе, для установления генетических связей Смит использовал обширную коллекцию образцов тканей рыб, хранящихся в Институте биоразнообразия Куамского Университета.
«У нас в институте самая разнообразная коллекция образцов тканей в мире», - сказал Смит. «В некоторых местах больше отдельных тканей, но с точки зрения разнообразия видов у нас самое большое».