 |
Вид морской малиновки Lepidotrigla papilio |
Морские малиновки (морские петухи) – океанические рыбы, особенно приспособленные к придонному образу жизни: шесть похожих на ноги придатков делают их настолько искусными в передвижении, копании дна и поиске пищи, что другие рыбы обычно держатся рядом и воруют их добычу. Случайная встреча в 2019 году с этими странными рыбами с ногами в Морской биологической лаборатории Кейп-Кода вдохновила Кори Алларда на то, чтобы изучить их, сообщается на сайте Гарвардского университета.
Морские малиновки используют свои характерные конечности, чтобы «пробовать» дно океана.
Подобно существу из книги Доктора Сьюза , морская малиновка — необычно выглядящая рыба . Она построена с телом типичной рыбы, «крыльями» птицы и ногами, как у ракообразного. Эти шесть крабовидных ног делают ее особенно подходящей для бега, рытья и поиска пищи на дне океана. Однако ее ноги также используются не только для передвижения. Вместо этого они являются полноценными органами чувств, которые морские малиновки используют для поиска зарытой добычи, копаясь в песке. Результаты подробно описаны в двух исследованиях , опубликованных 26 сентября в журнале Current Biology издательства Cell Press.
Морские малиновки — это длинные рыбы с костлявыми головами, которые встречаются в умеренных морях по всему миру. Их отличительные «ноги» — это продолжения грудных плавников, которых у них по три с каждой стороны. Морские малиновки настолько хороши в поиске пищи, что другие рыбы иногда остаются рядом с ними, чтобы получить остатки .
В 2019 году соавтор исследования и научный сотрудник Гарвардского университета Кори Аллард наблюдал за этими длинноногими рыбами в Морской биологической лаборатории Кейп-Кода и захотел узнать о них больше.
«Мы увидели, что у них в аквариуме есть несколько морских малиновок, и они показали их нам, потому что знают, что нам нравятся странные животные», — сказал Аллард в своем заявлении . «Морские малиновки — пример вида с очень необычной, очень новой чертой. Мы хотели использовать их в качестве модели, чтобы спросить: «Как создать новый орган?»
Аллард сотрудничал с исследователями из Стэнфордского университета, которые изучали генетику развития морского малиновка. Сначала они попытались определить, являются ли ноги органами чувств , что предполагалось, но не было подтверждено.
Аллард проводил эксперименты с использованием плененных морских малиновок, охотящихся на добычу . Во время охоты они переключаются между этими короткими всплесками плавания и ходьбы на ногах. Они также время от времени царапают поверхность песка, чтобы найти мидий, моллюсков или другую зарытую добычу, не нуждаясь в том, чтобы видеть ее.
Команда поняла, что ноги были чувствительны к химическим и механическим раздражителям во время экспериментов. Даже когда они закапывали капсулы, содержащие только одно химическое вещество, рыбы могли их обнаружить.
В середине исследования команда получила дополнительную партию рыбы. Хотя они выглядели как исходные рыбы, они не копали и не находили зарытые капсулы или добычу, как другие.
«Я думал, что это просто какие-то неудачные эксперименты, или, может быть, установка не сработала», — сказал в своем заявлении соавтор исследования и молекулярный биолог Гарвардского университета Николас Беллоно .
Команда на самом деле приобрела другой вид морских малиновок. В итоге они классифицировали оба в этих исследованиях. Prionotus carolinus копают, чтобы найти зарытую добычу, и очень чувствительны к прикосновениям и химическим сигналам. Prionotus evolans не обладают этими сенсорными способностями. Вместо этого они используют свои ноги для зондирования и передвижения, но не для рытья.
Когда они исследовали различия в ногах обоих видов, они заметили некоторые ключевые различия. Prionotus carolinus – те, кто копает – имели более лопатообразные ноги, покрытые некоторыми выступами, называемыми сосочками . Они похожи на вкусовые рецепторы на нашем языке . Ноги некопающих рыб были стержневидными и не имели сосочков. Команда считает, что сосочки являются эволюционными субспециализациями.
Выяснение того, как развивались эти особые конечности, может помочь ученым понять, как эволюция допускает адаптацию к очень специфическим условиям. Примерно шесть миллионов лет назад наш собственный вид научился ходить прямо. Двуногость отделила нас от наших предков-приматов, но мы знаем лишь немногое о том, как, когда и почему произошел этот переход. Морские малиновки и их адаптация к жизни на дне океана могут иметь некоторые подсказки. Генетические факторы транскрипции , которые управляют развитием ног морских малинов, также обнаружены в конечностях других животных, включая наши собственные.
Второе исследование было сосредоточено на генетике и включало Дэвида Кингсли и Эми Герберт из Стэнфорда, итальянского физика Агнесе Семинара, биолога Мод Болдуин из Института Макса Планка в Германии. Группа исследовала генетические основы этой необычной черты ходьбы.
«Хотя многие черты выглядят новыми, они обычно строятся из генов и модулей, которые существовали долгое время», — сказал в своем заявлении соавтор исследования Дэвид Кингсли . «Вот как работает эволюция: переделывая старые части, чтобы создавать новые».
В этом исследовании они использовали методы, включая транскриптомное и геномное редактирование , чтобы определить, какие факторы транскрипции генов используются в формировании и функционировании ног. Они также создали гибриды между двумя видами морских малиновок, которые имеют разные формы ног, чтобы исследовать генетическую основу этих различий.
«Эми и Кори много сделали для описания этого животного, и я думаю, что довольно редко можно перейти от описания поведения к описанию молекул, а затем к описанию эволюционной гипотезы», — сказал Беллоно. «Я думаю, что это хороший план того, как можно поставить научный вопрос и неукоснительно следовать ему с любопытством и открытым умом».
🔎 🐠 Рыба, которая умеет ходить
Подобно существу из книги Доктора Сьюза , морская малиновка — необычно выглядящая рыба . Она построена с телом типичной рыбы, «крыльями» птицы и ногами, как у ракообразного. Эти шесть крабовидных ног делают ее особенно подходящей для бега, рытья и поиска пищи на дне океана. Однако ее ноги также используются не только для передвижения. Вместо этого они являются полноценными органами чувств, которые морские малиновки используют для поиска зарытой добычи, копаясь в песке. Результаты подробно описаны в двух исследованиях , опубликованных 26 сентября в журнале Current Biology издательства Cell Press.
Морские малиновки — это длинные рыбы с костлявыми головами, которые встречаются в умеренных морях по всему миру. Их отличительные «ноги» — это продолжения грудных плавников, которых у них по три с каждой стороны. Морские малиновки настолько хороши в поиске пищи, что другие рыбы иногда остаются рядом с ними, чтобы получить остатки .
В 2019 году соавтор исследования и научный сотрудник Гарвардского университета Кори Аллард наблюдал за этими длинноногими рыбами в Морской биологической лаборатории Кейп-Кода и захотел узнать о них больше.
«Мы увидели, что у них в аквариуме есть несколько морских малиновок, и они показали их нам, потому что знают, что нам нравятся странные животные», — сказал Аллард в своем заявлении . «Морские малиновки — пример вида с очень необычной, очень новой чертой. Мы хотели использовать их в качестве модели, чтобы спросить: «Как создать новый орган?»
Аллард сотрудничал с исследователями из Стэнфордского университета, которые изучали генетику развития морского малиновка. Сначала они попытались определить, являются ли ноги органами чувств , что предполагалось, но не было подтверждено.
Аллард проводил эксперименты с использованием плененных морских малиновок, охотящихся на добычу . Во время охоты они переключаются между этими короткими всплесками плавания и ходьбы на ногах. Они также время от времени царапают поверхность песка, чтобы найти мидий, моллюсков или другую зарытую добычу, не нуждаясь в том, чтобы видеть ее.
Команда поняла, что ноги были чувствительны к химическим и механическим раздражителям во время экспериментов. Даже когда они закапывали капсулы, содержащие только одно химическое вещество, рыбы могли их обнаружить.
🔎 🐠 Рыба, которая умеет ходить
В середине исследования команда получила дополнительную партию рыбы. Хотя они выглядели как исходные рыбы, они не копали и не находили зарытые капсулы или добычу, как другие.
«Я думал, что это просто какие-то неудачные эксперименты, или, может быть, установка не сработала», — сказал в своем заявлении соавтор исследования и молекулярный биолог Гарвардского университета Николас Беллоно .
Команда на самом деле приобрела другой вид морских малиновок. В итоге они классифицировали оба в этих исследованиях. Prionotus carolinus копают, чтобы найти зарытую добычу, и очень чувствительны к прикосновениям и химическим сигналам. Prionotus evolans не обладают этими сенсорными способностями. Вместо этого они используют свои ноги для зондирования и передвижения, но не для рытья.
Когда они исследовали различия в ногах обоих видов, они заметили некоторые ключевые различия. Prionotus carolinus – те, кто копает – имели более лопатообразные ноги, покрытые некоторыми выступами, называемыми сосочками . Они похожи на вкусовые рецепторы на нашем языке . Ноги некопающих рыб были стержневидными и не имели сосочков. Команда считает, что сосочки являются эволюционными субспециализациями.
Выяснение того, как развивались эти особые конечности, может помочь ученым понять, как эволюция допускает адаптацию к очень специфическим условиям. Примерно шесть миллионов лет назад наш собственный вид научился ходить прямо. Двуногость отделила нас от наших предков-приматов, но мы знаем лишь немногое о том, как, когда и почему произошел этот переход. Морские малиновки и их адаптация к жизни на дне океана могут иметь некоторые подсказки. Генетические факторы транскрипции , которые управляют развитием ног морских малинов, также обнаружены в конечностях других животных, включая наши собственные.
Второе исследование было сосредоточено на генетике и включало Дэвида Кингсли и Эми Герберт из Стэнфорда, итальянского физика Агнесе Семинара, биолога Мод Болдуин из Института Макса Планка в Германии. Группа исследовала генетические основы этой необычной черты ходьбы.
«Хотя многие черты выглядят новыми, они обычно строятся из генов и модулей, которые существовали долгое время», — сказал в своем заявлении соавтор исследования Дэвид Кингсли . «Вот как работает эволюция: переделывая старые части, чтобы создавать новые».
В этом исследовании они использовали методы, включая транскриптомное и геномное редактирование , чтобы определить, какие факторы транскрипции генов используются в формировании и функционировании ног. Они также создали гибриды между двумя видами морских малиновок, которые имеют разные формы ног, чтобы исследовать генетическую основу этих различий.
«Эми и Кори много сделали для описания этого животного, и я думаю, что довольно редко можно перейти от описания поведения к описанию молекул, а затем к описанию эволюционной гипотезы», — сказал Беллоно. «Я думаю, что это хороший план того, как можно поставить научный вопрос и неукоснительно следовать ему с любопытством и открытым умом».