Як камбала закінчилася з епічним боковим оком

Як камбала закінчилася з епічним боковим оком

Камбала схожа на галюцинацію риби. Його тіло плоске, як млинець, голова завжди нахилена набік, і замість того, щоб мати по одному оку з кожного боку голови, обидва очі скупчені вбік.

Ця анатомія, якою б дивною вона не була, є однією з найбільших історій успіху еволюції. Камбала, як і понад 800 інших видів камбал, лежать на морському дні, а їхні очі дивляться у воду над головою. Коли пропливає дрібніша рибка, камбала злітає і б’є. Один вид, тихоокеанський палтус, може досягати розміру риби Двері сараю.

Дивні тіла камбал довгий час спантеличували біологів. Фактично, критики Чарльза Дарвіна використовували це як доказ проти його теорії еволюції.

У своїй книзі «Про походження видів» Дарвін стверджував, що природний відбір сприяє малим варіаціям. Будь-яке маленьке збільшення приносить користь живій істоті. Протягом незліченних поколінь, за його словами, це зростання поступово призвело до широкомасштабних трансформацій.

Критики Дарвіна відкидали ідею того, що такі зміни могли відбутися. Св. Джордж Джексон Міварт, британський біолог, використовував камбалу як приклад А: йому здавалося неможливим, що повільна міграція ока навколо голови риби може бути корисною на кожному етапі шляху.

«Насправді зовсім незрозуміло, як таке схрещування одного ока під час невеликої частини подорожі до іншої сторони голови може принести користь людині», — сказав Міварт. книги у 1871 році. Ідея про те, що природний відбір може поступово створити камбалу, додав він, «видається несумісною не з уявою, а з розумом».

Теорія Дарвіна пережила нападки Міварта, але таємниця камбали залишилася. Десятиліттями вчені ламають голову над тим, від якого предка походять ці організми. Камбала, палтус, камбала та всі інші камбали мали дуже схожі тіла, що вказує на те, що вони були тісно пов’язані один з одним. Але всі вони були настільки дивними, що неможливо було впізнати їхніх найближчих живих двоюрідних братів.

READ  Скам'янілості динозаврів з довгою шиєю, знайдені аргентинськими вченими, є одними з найбільших скам'янілостей динозаврів в історії

Таємниця почала розплутуватися на початку 2000-х років, коли біологи виявили, що найближчі генетичні родичі камбал на них зовсім не схожі. Серед їхніх двоюрідних братів були великі, швидкі плавці, які провели своє життя у відкритому океані, включаючи тунця, барракуду та марліна.

Рікардо Беттанкур, морський біолог з Інституту океанографії Скріппса, сказав… Відкрийте для себе Звернутися в 2013 році.

ДНК камбали дала деякі підказки щодо того, як відбулася трансформація. Підрахувавши мутації, накопичені камбалами та їхніми родичами, дослідники змогли оцінити, коли їхні еволюційні гілки розділилися. Виходить, що Ця камбала та їхні швидкоплаваючі двоюрідні брати відокремилися незабаром після того, як Земля зазнала масштабної катастрофи 66 мільйонів років тому.

У той час астероїд завширшки шість миль врізався в планету і почорнів небо, спричинивши вимирання більш ніж половини видів на суші або в океані. Масове вимирання відкрило екологічні можливості для тих, хто вижив. Одна з уцілілих ліній розділилася: деякі особини знайшли можливості у відкритому океані, а інші осіли на дні моря.

ДНК камбал виглядає так, як і слід було очікувати, якби вона еволюціонувала так, як передбачав Дарвін. Природний відбір сприяв серії мутацій, які поступово змінювали тіло нормального на вигляд предка, створюючи анатомію камбали.

Скам’янілості також дають змогу побачити цю трансформацію. У 2008 році Метт Фрідман, нині директор Музею палеонтології Мічиганського університету, Відкрийте для себе Скам’янілості двох ранніх видів камбал мали очі по обидві сторони голови. Але одне око було біля верхньої частини черепа. Скам’янілості задокументували саме ту перехідну форму, яку передбачив Дарвін і яку Міварт стверджував неможливою.

Щоб зрозуміти, як очі камбали так радикально змінюються, деякі біологи спостерігають за яйцями камбали, коли вони вилуплюються та перетворюються на дорослу рибу. Личинки починають виглядати як звичайна риба. Тільки коли вони проходять метаморфоз у дорослих особин, одне око мігрує на іншу сторону голови. Потім риба осідає на морському дні, чекаючи здобичі.

READ  Нові варіанти COVID: про які симптоми COVID варто хвилюватися?

Гормони щитовидної залози стимулюють личинки до цього метаморфозу. Гормони вмикають гени в черепі камбали, змушуючи його змінювати форму, допомагаючи перемістити одне око в нове положення. Усередині самого ока інші гени стимулюють ріст нервових клітин, щоб вони могли залишатися зв’язаними з мозком, коли вони переміщуються в нове місце.

Нові відкриття плоских риб дали деякі відповіді на питання про їх еволюцію та призвели до нових дебатів. У 2021 році група дослідників у Китаї створила нове еволюційне дерево камбал, дослідивши 1700 фрагментів ДНК 13 видів камбал та їхніх родичів. Дослідники я закінчую Тіло камбали еволюціонувало двічі. Одне з цих перетворень дало початок групі видів камбал, які живуть у тропічних океанах, відомих як колючий калкан, а інше дало початок усім іншим камбалам, включаючи камбалу.

Доктор Фрідман був налаштований скептично. Усі камбали мають однакові екстремальні зміни в анатомії, які стали можливими завдяки радикальним змінам їхніх личинок. Доктору Фрідману було важко повірити, що звичайна риба двічі придбає тіло екзотичної камбали. «Я впевнений, що ця інновація колись еволюціонувала», — сказав він.

Оскільки камбала дуже швидко еволюціонувала після падіння астероїда 66 мільйонів років тому, було важко реконструювати їх еволюційне дерево. Доктор Фрідман намагався зробити це з доктором Беттанкур-Р. і Емануель Дуарте Рібейро, еволюційний біолог з Базельського університету в Швейцарії. Вони зосередилися на певних частинах ДНК, які, як вони очікували, з більшою ймовірністю дадуть точнішу картину. Вони також розширили свій аналіз, щоб порівняти понад 400 видів плоских риб і їхніх родичів.

Минулого місяцяДослідники повідомляють, що їхній новий аналіз вказав лише на одне походження камбали. Доктор Дуарте Рібейро сказав: «Ми раді знайти єдине походження, тому що це найпростіше пояснення». «Є багато генів, потенційно залучених у цю трансформацію, і навряд чи це станеться двічі».

READ  SpaceX Starlink стартує рано в середу з мису Канаверал

Китайські дослідники опублікували А Відповідь Де вони стояли за своїми результатами. Троє членів команди не відповіли на електронні листи з проханням прокоментувати.

Доктор Беттанкур-Р. Зараз він і його колеги збирають більше даних з ДНК камбали, щоб перевірити, чи витримано їхнє відкриття єдиного походження. «Це те, що я думаю, станеться», – сказав він. «Але це важко знати, тому що це важкі проблеми».

You May Also Like

About the Author: Monica Higgins

"Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер"

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *