Раскрыт механизм прикрепления ремор

Ремора на крючке. Виден диск на голове
Ремора на крючке. Виден диск на голове

Пожалуй, единственным морским обитателем, который не стремиться исчезнуть при появлении акулы, являются обыкновенные реморы (Remora remora) или рыбки-прилипалы. Эти удивительные создания бесстрашно приближаются к хищнику и цепляются к нему с помощью присоски, находящейся на голове. В настоящее время хорошо известно, что прилипалы пользуются крупными морскими животными при перемещении для экономии собственных сил, а также для кормления и защиты. Тем не менее, механизм присасывания, ответственный за безболезненное для акулы прикрепление и открепление остается малоизученным.

Недавно исследователи из Технологического исследовательского института Джорджии (GTRI) представили результаты своей работы, в которой подробно описали строение и свойства тканей ремор, ответственных за сцепление. Полученная информация может найти применение в разработке обратимых клеящих материалов, в частности, заменителей медицинских бинтов, изолент а также крепежа для подводных объектов.

Джейсон Надлер, один из авторов работы, отметил, что уникальная биология рыб-прилипал осталась без внимания, тогда как множество других животных, обладающих клеящими свойствами, например, древесные лягушки, насекомые и гекконы, являются основным объектом вдохновения для исследователей естественных клеящих средств. Тем не менее, особенности рыб-прилипал позволяют им приклеиваться к гладкой коже хозяина и отсоединяться от него, не оставляя повреждений.

Интересно, что присоски этих рыб являются видоизмененным в ходе эволюционного развития спинным плавником. Данная структура имеет на своей вершине диск, окаймленный толстым слоем соединительной ткани (губой), которая выполняет функцию изоляции между рыбкой и хозяином. Губа окружена рядами подобных пластинке структур — ламелл, от которых отходят перпендикулярные ряды зубчатых вставочных шипиков. Сложное строение скелета обеспечивает надежное прикрепление к акулам, китам, морским черепахам и даже лодкам.

Реморы облепили акулу. Видимо хищник непрочь поживиться прилипалами
Реморы облепили акулу. Видимо хищник непрочь поживиться прилипалами

С целью объяснения механизма сцепления ремор Надлер и Элисон Мерсер, сотрудница Технологического исследовательского института Джорджии, объединились с коллегами из Технической школы Биологии Джорджии и Вудрафф Школы машиностроения. Они изучили и провели количественный анализ структуры и формы системы сцепления ремор.

Как правило, ремора прилипает к морским животным по трем причинам: перевозка, позволяющая сохранять энергию, защита ( нападение сторонних рыб при прикреплении к акуле маловероятно) и кормление (акулы очень грязные едоки, от которых остается много несъеденных остатков).

До недавнего времени оставалось неясным, является ли это прикрепление активным или пассивным процессом. Результаты работы американских ученых показали, что реморы используют пассивный механизм, не затрачивая при этом дополнительных сил на поддержания сцепления.

В опытах с препарированием особей исследователи рассмотрели мышцы, поднимающие и опускающие ламеллы, которые управляли прикрепление или открепление рыбки от тела хозяина. Они имели светлую окраску, свидетельствующую о низком уровне миоглобина. Если бы сцепление было активным процессом, то для длительного путешествия на теле хозяина рыбе-прилипале требовали бы мощные, богатые миоглобином, мышцы присоски.

На иллюстрации 3-D модель одной ламеллы, из которых состоит присасывающий диск (лежит на столе) (увеличивается по клику).
На иллюстрации 3-D модель одной ламеллы, из которых состоит присасывающий диск (лежит на столе) (увеличивается по клику).


Элисон Мерсер отметила восхищение, которое испытала их команда, открыв пассивный характер сцепления. По её словам, в будущем люди смогут усовершенствовать адгезивные свойства ремор и применять их для создания синтетических материалов.

Исследователи разработали технику, позволяющую регистрировать тысячи параметров от трех экспериментальных животных. Используя микротомографию, световую и электронную микроскопию, они сканировали рыб в прикрепленном и отсоединенном состояниях. На основе полученных снимков моделировалась каждая особь, особенности её морфологии, определялась структурная схожесть в зависимости от различий размера рыб.

Снимки ламелл, полученные путем микротомографии, позволили обнаружить различия в длине шипиков, ряды которых у одних ремор были короткие и регулярно расположенные, а у других более длинные и менее плотные.
——
gtresearchnews.gatech.edu/researchers-study-remora-adhesion/

Реакция постоянных читателей:

Заметил ошибку, тык*:

 Orphus

Комментарии Вконтакте:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *