Žuvų auginimas sausumoje – tai mintis, kuri gali šauti į galvą tik po ilgos operacijos, dar ne visai išsiblaivius po bendrosios anestezijos. Bet trys McGill universiteto (Kanada) mokslininkai tokių beprotybių sugebėjo prigalvoti ir būdami visiškai šviesaus proto. Ir ne tik prigalvojo, bet ir realizavo savo mintis – mat kaip gi kitaip sužinosi, kokie fiziologiniai ir elgsenos pokyčiai įvyko, kai prieš 400 mln. metų pirma žuvis iškėlė koją (peleką?) ant kranto.
Žuvų auginimas sausumoje – tai mintis, kuri gali šauti į galvą tik po ilgos operacijos, dar ne visai išsiblaivius po bendrosios anestezijos. Bet trys McGill universiteto (Kanada) mokslininkai tokių beprotybių sugebėjo prigalvoti ir būdami visiškai šviesaus proto. Ir ne tik prigalvojo, bet ir realizavo savo mintis – mat kaip gi kitaip sužinosi, kokie fiziologiniai ir elgsenos pokyčiai įvyko, kai prieš 400 mln. metų pirma žuvis iškėlė koją (peleką?) ant kranto.
„Žiūrėdavau į jų pelekus, į jų judėjimą ir vis galvodavau, kaip tai įdomu ir sudėtinga. O tuomet pagalvojau – nagi, o kaip tie pelekai pakinta į kažką, kas būtų veiksminga sausumoje? Taip šis projektas ir prasidėjo“, – pasakojo tyrimo, kurio rezultatus publikavo prestižinis žurnalas „Nature“, pirmoji autorė Emily Standen. Pagrindinio šios mokslininkės, dabar dirbančios Otavos (Kanada) universitete, tyrimų tema – evoliucinė biomechanika, rašo theverge.com.
Norint nustatyti, kas galėjo nutikti vandens gyviams pradėjus ropštis į krantą, E. Standen su kolegomis tyrimams paėmė 111 daugiapelekių šeimos žuvų, kurių lotyniškas pavadinimas yra Polypterus senegalus. Šios žuvys, labai primityvios, gebančios kvėpuoti ir atmosferos deguonimi, aštuonis mėnesius buvo auginamos sausumos aplinkoje, kurioje buvo akmenėliais padengtas dugnas ir vos trijų milimetrų vandens sluoksnis – šis sluoksnis ir smulkių vandens purslų purkštuvas užtikrino, kad žuvys neišdžiūtų. Mokslininkai taip pat turėjo ir kontrolinę grupę – 38 žuvis, gyvenančias joms įprastoje aplinkoje.
„Šios žuvys turi funkcionuojančius plaučius ir gali kvėpuoti oru“, – pasakojo mokslininkė. Jos taip pat turi ir žiaunas, bet reguliariai iškyla į paviršių pasipildyti deguonies atsargas. Be to, jos kartais išlipa į krantą, judėdamos savo pelekais. „Esama moksliškai neužfiksuotų duomenų, jog jos sausumoje iš vienos laikinos kūdros gali peršliaužti į kitą. Bet to savo noru nedaro“, – teigė E. Standen. Tokių žinių pakako, kad kiltų noras jaunas žuveles pabandyti užauginti beveik sausumos sąlygomis.
„Didelės spartos kameromis analizavome jų judesius aštuonių mėnesių laikotarpio pabaigoje“, – sakė mokslininkė. Dėl laiko apribojimų ši analizės dalis buvo atlikta su 20 sausumoje augintų žuvų ir 10 augusių įprastai. Mokslininkai taip pat ištyrinėjo abiejų grupių individų kūnus ieškodami anatominių skeleto skirtumų, atsiradusių dėl gyvenimo sausumoje.
„Sausumoje užaugusių žuvų eisena buvo efektyvesnė. Jos kojas statė arčiau kūno vidurio linijos, kėlė savo galvas aukščiau ir mažiau slysčiojo vaikščiojant. Be to, žuvys, augintos sausumoje, paprastai vaikščiodavo stabiliau už gyvenusias vandenyje. Bet pasikeitė ne tik elgsena. Pavyzdžiui, kaulai pilvo linijoje – tie, kurie prilaiko pelekus – pakeitė formą. Taip pat pailgėjo jų raktikauliai“, – nurodė skirtumus E. Standen. Daugumos pokyčių rezultatas – žuvų galvai ir galūnėms suteikti daugiau judėjimo laisvės.
„Tai labai svarbūs pokyčiai, nes, galvojant apie gyvenimą sausumoje, tikrai reikia kaklo, kad galva galėtų judėti nepriklausomai nuo kūno“, – tikino mokslininkė.
Tačiau tyrimo eksperimentinė prigimtis šiek tiek apribojo išvadas, kurias galėjo padaryti mokslininkai. Pavyzdžiui, daugiapelekės nėra tiesioginės giminaitės tų žuvų (pvz., Eusthenopteron), kurios pirmos išlipo į sausumą evoliucijos eigoje. „Žuvų kurios mus domintų labiausiai, gyvų palikuonių neturime“, – aiškina E. Standen. Vietoje jų mokslininkai panaudojo geriausią variantą iš visų likusių: rūšį, kuri fiziškai panaši į ano meto fosilijas. „Tai puikus modelis, nes jos išilgėjusios, turi šarvinius žvynus ir ventralines lateralines pektoralines žiaunas, kitaip tariant, žiaunas kurios yra kūno šonuose, arti pilvo“, – eksperimente naudotų žuvų privalumus vardijo mokslininkė.
Dabar ta pati mokslininkų grupė ketina pakartoti eksperimentą siekiant nustatyti gyvenimo sausumoje paskatintus raumenų pokyčius. O taip pat norima išsiaiškinti, kas nutiktų žuvis sausumoje palaikius ilgiau. „Visai tikėtina, kad įvyktų dar didesnių pokyčių, jei jos sausumoje gyventų ilgiau. Didžiausia mūsų svajonė – stebėti kelias žuvų kartas“, – sakė biomechanikos specialistė.
