A Cichlid halak figyelemre méltó torokpofái

Ez a furcsa adaptáció segíthette a cichlidek látványos formaváltozatuk kialakulását

"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.scientificamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text =" Regisztráció "adat-hírlevél gomb -link = "https://www.scientificamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "ArticleBody">

A Scientific American áprilisi számában a közelmúltban betekintést nyújtok a cichlidos halak rendkívüli fejlődésébe. Bár valószínűleg sok tényező járult hozzá ennek a csoportnak a lenyűgöző sikeréhez, feltehetőleg egy nagyon fontos szokatlan táplálkozási eszközük: A más halaknál szokásos szájpofák mellett a cichlidek további állkapcsokkal rendelkeznek a torkukban - például lény az Alien című filmben. Ezek a torok állkapcsok, amelyek nagymértékben módosított kopoltyúcsontok, a hozzájuk tartozó szalagokkal és izmokkal, további élelmiszer-feldolgozóként szolgálnak, amelyek összetörhetik vagy átszúrhatják az ételt, miután áthaladnak a szájban. Ennek a második állkapocspárnak a kialakulása azt jelentette, hogy a cichlidek a szájpofájuk mindenféle specializációját kifejleszthették bizonyos élelmiszerekre anélkül, hogy veszélyt jelentettek volna arra, hogy túlságosan függjenek az adott élelmiszerforrástól, mert a torkuk állkapcsa visszaesett.

A torok állkapcsát annál csodálatosabbá teszi, hogy - legalábbis egyes fajokban - az egyén életében képesek alkalmazkodni a különböző táplálékforrásokhoz. Kollégáimmal együtt megvizsgáltuk a torok állkapcsainak morfológiai rugalmasságát egy olyan kísérleti sorozatban, amely folyón élő fajokat (Astatoreochromis alluaudi) tartalmaz, amelyek különböző populációkban vagy csigával táplálkoznak, vagy nem attól függően, hogy ez az élelmiszerforrás mennyire gyakori. Ezekben a halakban a fogak és a torok állkapcsainak csontja megváltoztatja a kemény zsákmánytáplálkozást. A halfogak nem állandóak, mint a miénk. Inkább folyamatosan cserélődnek újakkal alulról, kb. Hat hetente. A torok állkapcsának sejtjei láthatóan érzékelik azt a mechanikai igénybevételt, amely az ilyen kemény ételekkel való táplálkozás fizikai stresszéből adódik.

Kísérleteink során számos olyan gént és génkölcsönhatást azonosítottunk, amelyek részt vehetnek a csontok és a fogak alakjának ezen mélyreható változásainak kiváltásában, amelyek lehetővé teszik a halak számára, hogy hatékonyabban táplálkozzanak ezeken a kemény csigákon. E munka eredményeként kezdjük jobban megérteni a fenotípusos plaszticitás molekuláris fejlődési alapját - az egyén azon képességét, hogy megbirkózzon a környezeti változásokkal azáltal, hogy ennek megfelelően megváltoztatja morfológiáját.

Az egyik ötlet, amelyet jelenleg tesztelünk, az, hogy ennél a folyóciklidnél speciálisabb fajok, például az afrikai Viktória-tóban élő extrém szakemberek elvesztették-e képességüket a környezeti változásokra való reagálásban. Úgyszólván keményebbek lettek? És ugyanazok a gének és génpályák, amelyek eredetileg felelősek a plaszticitásért, később merevebb módon toborozódnak-e az állandó fajspecifikus különbségek érdekében? Fejlődött-e a specializáció plaszticitás árán? Szellemi táplálék.

Ezt a cikket eredetileg "Extrém evolúció" címmel publikálták a Scientific American 312, 4, (2015. április).

A SZERZŐRŐL

Axel Meyer

Axel Meyer zoológia és evolúciós biológia professzor a németországi Konstanz Egyetemen. Kutatása az adaptációk eredetére és a biológiai sokféleségre összpontosít mind molekuláris, mind organizmus szinten. Az elsõ olyan tudósok között volt, akik DNS-szekvenciákat alkalmaztak a fajkülönbségek és a speciáció tanulmányozására.