Способность обнаруживать и избегать хищников является важной составляющей для выживания. Различные животные, начиная от морских ежей и заканчивая личинками стрекоз, используют травмы особей одного вида для информирования о присутствии хищника. У многих рыбок повреждения кожи приводят к выделению химических веществ, которые вызывают бегство и страх у рядом находящихся членов стаи. Природа химических сигналов опасности, нейрональных механизмов, ответственных за комплекс ответов, а также эволюционное происхождение этих механизмов остаются загадкой.
Архив рубрики: Вопросы физиологии рыб
«Броня» арапаимы
Что произойдет, если в водоем со стаей голодных пираний запустить рыбку другого вида? Если учесть, что у пираний гильятиноподобный укус, а характер кровожадный, ответ напрашивается сам собой. Однако ситуация меняется, когда речь заходит о рыбке арапаиме (Arapaima gigas). Она не восприимчива к укусам этих хищников, вследствие тонкоструктурированного чешуйчатого покрова, который инженеры назвали гибкой керамикой.
Толчком к исследованию строения кожи арапаимы послужили итоги экспедиции по бассейну реки Амазонка, совершенной несколько лет назад Марком Мейерсом (Marc Meyers), профессором Инженерной школы Джейкоба Юниверсити-Колледж Сан-Диего. Было обнаружено, что чешуйчатый покров необычных рыб выполняет защитную функцию и позволяет им сосуществовать вместе с пираньями в озерах, отделяющихся от Амазонки в период засухи.
Восстановление чешуи у костных рыб
Чешуя является важным хранилищем кальция и фосфора и наряду с кожей выполняет функцию барьера от окружающей среды и повреждающих факторов. Живой неорогевающий эпидермис и чешуя являются функционально специализированной костной кожей, образующей дермальные скелетные элементы после метаморфоза молоди рыб. Стоит отметить, что ранние этапы развития покровов у водных и сухопутных позвоночных животных схожи [5].
У костных рыб кожа представлена тремя слоями: эпидермис, дерма и подкожная клетчатка, толщина которой очень вариабельна. Чешуйки обособлены и находятся в кармашках, которые, в свою очередь, располагаются в поверхностной дерме, направлены вглубь её и выстланы тонким слоем эпидермиса.
Адаптация к отсутствию света на примере Astyanax mexicanus
Биологи из университета штата Мэриленд выяснили, как изменения поведения и генетики привели к эволюции мексиканских слепых пещерных рыб (Astyanax fasciatus mexicanus) от своих зрячих, живших на поверхности, предков. В исследовании, опубликованном 12 августа 2010 г. в журнале "Современная биология" ("Current Biology"), профессор Уильям Джеффри совместно с докторам наук Масато Йосизава и Шпелой Горицки (Špela Gorički), а также доцентом Дафной Соарес с кафедры биологии, представили данные, в которых была продемонстрирована совместная эволюция генетических и поведенческих особенностей, позволивших пещерным рыбам компенсировать отсутствие зрения, находить пищу и ориентироваться в пространстве.
В данной работе впервые обнаружена прямая связь между эволюцией, поведением и генетикой мексиканских слепых пещерных рыбок, которые считаются великолепной моделью для изучения эволюции.
Циркадианные ритмы слепой рыбы
Могут ли животные, эволюция которых продолжалась миллионы лет под землей в полной изоляции от смены дня и ночи, ориентироваться во времени? Сохраняются ли стандартные циркадианные ритмы у тех живых организмов, эволюция которых проходит в постоянной темноте? Предметом описываемых далее научных исследований является именно этот основополагающий вопрос. Ответ на него ученые пытаются найти, изучая жизнь пещерных рыб, Phreatichthys andruzzii, живущих изолированно в пещерах сомалийской пустыни вот уже 2 миллиона лет.
Дыхание рыб атмосферным воздухом
(2 среднее: 1,50 из 5)Животные, дышащиеся только в воде, сталкиваются с различными проблемами по сравнению с теми, которые дышат атмосферным воздухом. Вода обладает высокой вязкостью и плотностью по сравнению с воздухом и, таким образом, имеет высокую сопротивляемость потоку в дыхательных путях. Это свойство приводит к большему расходу энергии водными существами не только при движении в толще жидкости, но также для перемещения воды через органы дыхания. Кроме того, вода содержит меньше растворенного кислорода, чем равный по объему атмосферный воздух, что связано с коэффициентом растворения кислорода.
Смена пола у рыб
В естественных условиях смена пола это довольно частое явление среди морских рыб, у которых преобладает трансформация самцов в самок [8; 13; 21; 27]. В данном случае пол определяется рядом генетических факторов, а также факторами среды, например, pH и температурой. После наступления половозрелости поведенческие взаимодействия могут запустить начало смены пола, то есть наблюдается последовательный гермафродитизм. В большинстве случаев особи, получившие во время взросления один пол, затем необратимо меняют его на противоположный. У протогенных видов особи трансформируются от самок в самцов, у протандрических — первостепенным полом является мужской, который затем сменяется некоторыми рыбками на женский.
Прозрачные рыбки
Нет необходимости говорить о том, какое разнообразие живых существ таит в себе мировой океан. Это лишний раз доказывается присутствием прозрачных рыб. Многие организмы демонстрируют необычные черты фенотипа (окраски, формы тела), что наряду с их поведением обусловлено стратегией выживания. При рассмотрении прозрачных рыб можно назвать несколько примеров, которые в зависимости от природной целесообразности демонстрируют проявление полной или частичной прозрачности теми или иными видами.
Цихлиды производят более крупные икринки во враждебной среде
В исследовании, проведенном Франциском Седжерсом (Francisca Segers) и Барбарой Таборски (Barbara Taborsky), говорится о том, что танганьиканские клоуны (Eretmodus cyanostictus) способны предвкушать враждебность окружающей среды, вследствие чего, откладывают икру большого размера, из которой затем появятся крупные мальки.
Авторы проверили гипотезу, согласно которой высокий уровень хищничества в среде обитания воспринимается самкой, вынашивающий икру во рту, что может спровоцировать продукцию крупных икринок.
Токсичность иглобрюхов
Известно большое количество морских иглобрюхов, которые содержат нейротоксин – тетродотоксин (TTX). Название «тетродотоксин» происходит от обозначения отряда Tetraodontiformes (Иглобрюхообразные). TTX представляет собой низкомолекулярный нейротоксин уникальной структуры. Различные производные TTX выделены из иглобрюхов, лягушек, тритонов и других организмов носителей. Высокоочищенный TTX нерастворим в органических растворителях, и растворяется лишь в подкисленной воде. Токсин стабилен в нейтральной и слабокислой воде и не разрушается при готовке (нагревании). В чрезвычайно низких концентрациях TTX ингибирует проведение потенциала действия селективными натриевыми каналами на мембране нерва или мышц. Летальная сила составляет 5-6 м.е./г, а минимальная летальная доза для человека равна примерно 10000 м.е. (2 мг).