Статья подготовлена изданием Лаборант - журнал об аналитической химии. Подписывайтесь так же на нашу научную папку в телеграм.
Эволюция новых признаков является центральной темой в понимании того, как организмы адаптируются к окружающей среде, и морские петухи (семейство Triglidae) представляют собой fascinating пример для изучения. Недавнее исследование под руководством Николаса Беллано из Гарвардского университета показало, как эти морские рыбы развили уникальные сенсорные органы — папиллы — на похожих на ноги отростках грудных плавников, что позволяет им искать добычу, зарытую в субстрате.
Морские петухи — это придонные рыбы, известные своим необычным внешним видом и поведением. Как отметил Николас Беллано: "Это действительно странно. Как будто ребенка попросили нарисовать животное, состоящее из частей других животных. Это рыба с крыловидными плавниками, отсюда и название морской петух. У некоторых видов есть даже подобие брони."
Исследование показало, что сенсорные папиллы у морских петухов развиваются через несколько недель после вылупления. Изначально личинки морских петухов пелагические и не имеют "ног". В течение первых пяти недель развития формируются ноги и начинают появляться папиллы. Примечательно, что начало копательного поведения совпадает с формированием папилл.
Для лучшего понимания роли папилл исследователи скрестили Prionotus carolinus (вид, который копает и имеет папиллы) с Prionotus evolans (некопающий вид без папилл). Потомство этих гибридов демонстрировало наличие ног с папиллами, повторяя признаки копающего родителя.
Команда расширила свое исследование, изучив разнообразное филогенетическое древо морских петухов. Удивительно, но ножные папиллы были обнаружены только в небольшой кладе, близкородственной P. carolinus. Другие виды имели похожие на лучи плавников ноги без признаков папилл, что позволяет предположить, что исходное состояние ограничивалось только локомоторными функциями. Такая картина указывает на то, что сенсорные папиллы представляют собой недавнее эволюционное новшество, уникальное для определенных линий морских петухов.
Эволюция сенсорных папилл демонстрирует, как новые признаки могут позволить организмам осваивать новые экологические ниши. Первоначально ноги, похожие на лучи плавников, вероятно, эволюционировали для манипуляций с субстратом и передвижения. Со временем эти структуры приобрели сенсорные возможности, кульминацией чего стало развитие папилл. Эта адаптация позволила морским петухам локализовать и извлекать зарытую добычу, что дало значительное преимущество в их придонной среде обитания.
Используя биоразнообразие этой группы, ученые стремятся понять, как программы развития создают новые сенсорные признаки и способствуют экологической диверсификации. Ножные папиллы морских петухов являются ярким примером эволюционной инновации, предоставляя ценную информацию о процессах, формирующих природный мир.
Источники:
- Nature
Статья подготовлена изданием Лаборант - журнал об аналитической химии. Подписывайтесь так же на нашу научную папку в телеграм.