Илистые прыгуны изменили свое тело, чтобы передвигаться по суше

Ученые сравнили анатомию илистых прыгунов — рыб, которые могут передвигаться по суше, — и их родственников и обнаружили анатомические изменения у первых. Например, мышцы в грудных плавниках и плечевой пояс у илистых прыгунов стали больше, а в грудных плавниках некоторые сухожилия, соединяющие кости, стали фасциями. В будущем исследователи планируют узнать, как меняется организм илистых прыгунов в течение их жизни. Работа опубликована в журнале Journal of Anatomy.

В мангровых лесах обитает илистый прыгун Periophthalmus argentilineatus — рыба, которая может и плавать, и передвигаться по суше. Кроме того, его глаза расположены сверху, а не по бокам головы, как у многих рыб. Также илистые прыгуны могут дышать воздухом через кожу. Илистые прыгуны роют норы в иле и выдувают воздух изнутри, чтобы обеспечить икру достаточным количеством кислорода.

На протяжении долгого времени ученых восхищала способность илистых прыгунов перемещаться по суше. Для этого они используют грудные плавники. Вместо того, чтобы двигать ими по очереди (как люди двигают ногами, когда ходят), илистые прыгуны машут грудными плавниками одновременно.

Команда исследователей провела микрокомпьютерную томографию тканей илистого прыгуна, чтобы понять, как изменилась анатомия этих существ из-за адаптации к жизни на суше. Чтобы придать тканям лучший контраст на снимках, ученые использовали йод. С помощью этого метода специалисты сделали изображения и илистого прыгуна, и его ближайших и не очень (например, данио-рерио) родственников. После этого специалисты проанализировали тысячи изображений, чтобы идентифицировать каждую ткань.

Ученые выяснили, что внутреннее строение илистого прыгуна существенно изменилось из-за того, что рыба начала гулять на суше. Например, мышцы в грудных плавниках и плечевой пояс стали больше. Также исследователи обнаружили, что в грудных плавниках илистых прыгунов некоторые сухожилия, соединяющие кости, стали фасциями. Это, считают ученые, обеспечивает большую устойчивость и помогает создать силу, которая нужна, чтобы перемещаться по суше.

Из-за того, что гравитация на суше ощущается гораздо сильнее, чем в воде, между плечом и брюшным плавником у илистого прыгуна появилось нечто вроде сустава. Такого нет ни у одной другой рыбы, которую сканировали исследователи.

Кости животного тоже изменились. Например, обычно плавниковые лучи имеют форму полумесяца в поперечном сечении. У илистых прыгунов они оказались круглыми около основания, а потом — форме полумесяца. Ученые предположили, что такое изменение может придавать плавнику большую устойчивость.

Ученые планируют проследить развитие этих животных в течение жизни. Будучи мальком, илистый прыгун ничем не отличается от других родственных рыб, но вскоре они сильно меняют строение своего тела и плавников. Ученые хотят понять, как происходит этот переход.