Где-то около 430 миллионов лет назад рыба решила попробовать пройтись по суше, и мир уже никогда не был прежним. Вопрос о том, как это произошло, увлекает биологов, поэтому может оказаться полезным открытие довольно многих рыб с телами, пригодными для передвижения по суше, хотя большинство из них, очевидно, слишком ленивы, чтобы об этом беспокоиться.
В 1985 году ученые были шокированы, обнаружив вид, который они назвали водопадной пещерной рыбой (Cryptotora thamicola), живущей в восьми глубоких пещерах в пределах карстовой формации Пангмапхав провинции Мэхонгсон в Таиланде. Как и другие обитатели пещер, C. thamicola потеряла зрение, но компенсирует это тем, что способна карабкаться вверх по каменистым склонам ручьёв, чтобы перемещаться между водоемами внутри пещерной среды. Вид охраняется тайским законодательством и находится на территории национального парка.
Другие рыбы развили способность выпрыгивать из воды и совершать несколько прыжков на суше, используя мощные хвосты, но нечто похожее на настоящую ходьбу - это другое дело. Так называемая «Мексиканская ходячая рыба» (Аксолотль, лат. Ambystoma mexicanum), например, на самом деле не рыба.
В 2016 году исследование способов передвижения C. thamicola показало, что у нее большой тазовый пояс, как у наземных животных, и используется наиболее распространенная четвероногая походка - правая передняя часть и задняя левая вместе, а затем наоборот. Однако в данном случае перемещаются ее плавники, а не ноги. Ее похожее на саламандру покачивание, вызванное увеличенными ребрами, поддерживаемыми стабилизирующими мышечными прикреплениями, было впервые описано в Scientific Reports в 2016 году Брук Фламманг, доцентом биологии и ведущим научным сотрудником исследования.
Таз пещерной рыбы C. thamicola больше напоминает таз некоторых земноводных, что обеспечивает ее походку, подобную саламандре. Видео: Zachary Randall/Florida Museum
Захари Рэндалл из Музея Флориды задался вопросом, разработала ли рыба C. thamicola анатомию, чтобы делать это самостоятельно, или она построена на уже существующей структуре, обнаруженной у родственных видов. Эта пещерная рыба является единственной известной представительницей своего рода, но она принадлежит к большему семейству Балиторовые (лат. Balitoridae) лучепёрых рыб, поэтому Рэндалл и другие исследовали костные структуры других рыб из этого семейства. Это придонные пресноводные рыбы, населяющие главным образом водоёмы тропической и субтропической Азии. Рэндалл и его команда также совсем недавно наблюдали пещерных рыб C. thamicola во время пещерной экскурсии в 2019 году на северо-западе Таиланда.
В журналеJournal of Morphology они сообщают о 10 других балиторовых рыбах с достаточно сильными тазовыми поясами, которые могут выдержать вес этих рыб, выходящих из воды.
Команда использовала компьютерную томографию и анализ ДНК, чтобы проследить эволюционную историю семейства балиторовых рыб.
«Прелесть компьютерной томографии заключается в том, что вы можете собирать различные типы данных с высоким разрешением без нарушения целостности образца», - говорит Рэндалл. «Для таких редких видов, как эти, она даже позволяет снимать то, что трудно наблюдать в естественных условиях, даже то, что они едят»
Биолог Захари Рэндалл и группа исследователей прошли пешком через одну из самых длинных пещер Таиланда - ползая в одних местах и пробираясь вброд по пояс в воде в других - ориентируясь лишь на свет своих фонарей. Спустя более трех часов они наткнулись на шесть рыб C. thamicola в ручье, текущем через одну из комнат пещеры. Фото: Zachary Randall/Florida Museum
Брук Фламманг, ведущий исследователь исследования, впервые опубликовала анализ формы таза пещерной рыбы C. thamicola в 2016 году. Фото: Zachary Randall/Florida Museum
«У рыб обычно нет никакой связи между позвоночником и тазовым плавником», - сказал Рэндалл в своем заявлении. «Но раньше идея заключалась в том, что пещерная рыба была совершенно уникальной. Что действительно круто в этой статье, так это то, что она показывает с высокой детализацией, что прочные тазовые пояса встречаются чаще, чем мы думали, в семействе балиторовых рыб».
Известно более 100 балиторовых рыб, так что это редкая особенность даже на этой ветви древа своеобразного семейства. Это исследование помогло сопоставить C. thamicola с другими балиторовыми рыбами. Ведущий автор Калли Кроуфорд, аспирантка технологического института Нью-Джерси, отметила, что, хотя физические характеристики балиторовых рыб различаются в зависимости от вида, они обладают общей генетической способностью адаптироваться к среде с быстрым течением рек.
Хотя у рыбы Homaloptera bilineata нет крепкого таза пещерной рыбы C. thamicola, Рэндалл наблюдал в Тайланде, как она использует плавники для продвижения вперед. Насколько она может ходить, пока неизвестно. Видео: Zachary Randall/Florida Museum
Многие рыбы, такие как исчезающие виды придонных лучепёрых рыб семейства Брахионихтиевые (лат. Brachionichthyidae) в Тасмании, «ходят» по дну океана или озера. Однако, учитывая плавучесть воды, удерживающую большую часть их веса, требуется гораздо меньше приспособления и корректирования традиционной структуры рыбьей кости.
Источник: IFL Science / Florida Museum of Natural History
