Сомик показав, як перші хребетні освоювали сушу • елена Наймарк • новини науки на «елементах

Кларієві сомик Channallabesаpus apus більше схожий на вугра, ніж на звичайного сома (фото з сайту www.planetcatfish.com)

Бельгійські іхтіологи з університетів Антверпена (University of Antwerp) і Гента (Ghent University), вивчивши харчова поведінка африканських сомиків, виявили у цих риб здатність харчуватися на суші. Хоча механізм захоплення видобутку на суші і в воді принципово різниться, сомики змогли впоратися з цим завданням. Вони пристосувалися ловити наземних комах, згинаючи спеціальним чином шию. Ця поза характерна і для найдавніших наземних хребетних. На думку вчених, преадаптаціі до харчування на суші були у всіх риб і були згодом реалізовані наземними хребетними.

Це дослідження було зроблено для того, щоб зрозуміти, як риби могли пристосуватися до наземного життя. Як об'єкт вивчення був вибраний представник кларієві сомиків Channallabes аpus. що мешкає в болотистих водоймах Африки. Вибір був не випадковий: все кларієві сомики здатні пересуватися на суші, деякі представники цього сімейства можуть переповзати з одного озера в інше, рухаючись подібно угрю. Для дихання вони використовують спеціальне «легке» - видозмінений ділянку глотки за зябрами, пронизаний кровоносними судинами, можуть вони також дихати шкірою, позбавленої луски. Іншими словами, ці сомики пристосувалися жити подвійним життям - у воді і на суші.

А ось як вони можуть на суші харчуватися? Адже харчування всіх риб побудовано на єдиному механізмі захоплення видобутку - вони її всмоктують. Розсуваючи зябра, вони створюють в зябрової порожнини знижений тиск, потім відкривають рот - і туди спрямовується потік води з харчовими частинками, кому які до вподоби. А як бути тим рибам, які, подібно до кларієві Сомка, зголодніли, будучи на суші? Адже на суші відпрацьований в воді механізм захоплення їжі не спрацює. Оскільки вода має набагато більшу щільність, ніж повітря, на повітрі обсягу зябрової порожнини явно не вистачить, щоб захопити хоч скільки-небудь велику здобич.

Сомик Channallabes apus здатний харчуватися на суші. На фотографії видно, як він витончено згинає шию, щоб схопити жука (фото зі статті в Nature)

Спостереження вчених показали, що сомик, проте, і на суші не голодує. Щоб схопити здобич, він викидає голову вперед, збиває комаха (а наземні комахи становлять основу його раціону) і, нахиляючи голову, притискає комаха до землі і вистачає його. Правда, потім сомик може всмоктати лише м'яку видобуток - слимака або хробака. Жорстку видобуток, наприклад, жука, доводиться все ж тягнути в воду. Роздуми про спосіб наземного харчування у сучасних сомиків привели вчених до висновку, що освоєння суші йшло поступово. На шляху «з води на повітря» тварини використовували всякі можливості, мабуть спочатку закладені природою в риб'ячий план будови. Так, за словами іхтіологів, харчування на суші не обов'язково пов'язано з переорієнтування грудних плавців на опорну функцію.

Вважалося, що передача грудним плавників опорної функції вимагає відкріплення плавників від зябрової кришки і, отже, обов'язкового поділу функцій захоплення їжі та руху плавців. Виявилося, що риби цілком справляються з затриманням видобутку і без відкріплення грудних плавців від зябрової кришки. Для цього потрібно лише гнучкість шийного відділу хребта і вироблення певної пози «голова до землі». Точно так же, між іншим, харчується і мулистий стрибун (Periophthalmus), мешканець мангрових заростей, відомий любитель свіжого повітря. У недавно знайденої древньої девонской риби Tiktaalik і раннього земноводного Ichthyostega теж був характерний вигин шийного відділу хребта.

Так що цілком ймовірно, що перші наземні хребетні в першу чергу вчилися не рот ширше відкривати, а, подібно кларієві сомик, витончено згинати шию. По крайней мере, цей спосіб захоплення видобутку був знаком рибам, і завойовникам суші не довелося винаходити на перших порах нічого нового, у них і без того вистачало еволюційних проблем.