Чому; це змусило вас втратити зір? ця печерна риба ГуруМедитація
* Швидка відповідь: тому що їм це не потрібно ...
Давно група риб застрягла у вапняковій печері десь на півночі Мексики. Не маючи жодного виходу і лише з’ївши кілька послідів кажанів, риба почала пристосовуватися до свого нового печерного способу життя. Не бачивши інших членів своєї партії в темряві, вони втратили кольорову пігментацію. Потім вони втрачали зір, очі поступово звужувались, потім зникали.
Все це супроводжувалося різким зменшенням розмірів зорової системи мозку. Однак питання про те, чому сліпі печерні риби втратили очі і велика частина мозку, залишається без відповіді. Останнім часом біологи Швеції вважають, що знайшли відповідь. У новому дослідженні, опублікованому минулого тижня, вони повідомляють, що втрата зорової системи риб економить значну кількість енергії, і це, мабуть, було запорукою виживання їх заблукалих предків.
Риба Astyanax mexicanus (зображення в заголовку) пристосувалась до свого підземного середовища іншими способами. У міру погіршення зору він став більше покладатися на запах і смак, а смакові рецептори зростали і ставали численнішими. Вони також розвинули підвищену здатність виявляти зміни механічного тиску, що робить їх більш чутливими до рухів води.
Минулого року Даміан Моран з університету Лунда та його колеги повідомляли, що сліпі риби усували циркадний ритм свого метаболізму під час еволюції, і це призвело до значного зменшення витрат на енергію на 27%. Це нове дослідження було проведено, щоб з’ясувати, чи втратили вони зорову систему з тієї ж причини.
Мозок людини є прекрасною ілюстрацією того, наскільки дорогі мозкові тканини. Він споживає чверть енергії тіла, хоча він становить лише 2% маси тіла і майже третина кори головного мозку відводиться на обробку зорової інформації.
Важко знайти переконливі докази цієї "жадібної гіпотези мозку", особливо тому, що, як правило, неможливо порівняти швидкість споживання енергії в живому організмі зі швидкістю його еволюційного предка. Але сліпі печерні риби ідеально підходять для перевірки цієї ідеї, оскільки їх предки все ще населяють поверхневі річки північної Мексики та Техасу.
Моран та його колеги, таким чином, зібрали з печери зразки сліпих риб, їх екземплярів, що живуть на поверхні, на додаток до гібридної форми з деякими залишками пігментації та очей. Вони відвезли їх до своєї лабораторії у Швеції, де застосували апарат для респірометрії, спеціально побудований для вимірювання та порівняння розміру та швидкості метаболізму риби та всіх їх внутрішніх органів.
Їх результати показують, що хоча серце, травна система та статеві залози мали приблизно однакові розміри та вагу і використовували приблизно однакову кількість енергії, зябра печерних риб були набагато більшими, ніж у інших двох, що дозволило їм дихати в кисневому середовищі печери.
Мозок риб, що живуть на поверхні, також був приблизно на 30% більший, ніж у сліпих риб, тоді як у гібридів проміжний розмір. Для риб, що живуть на поверхні, розмір мозку збільшується відносно маси тіла, тому більші особини мають більший мозок. У печерах, однак, ніяких стосунків не існує, у всіх сліпих риб мозок міг значно менший розмір через зменшення розміру області середнього мозку, яка називається зоровий тектум, який зазвичай отримує візуальний сигнал від очей.
Ці зменшення розміру значно зменшили енергетичні витрати. Дослідники підрахували, що кількість мозку в мозку становила близько 15% від швидкості метаболізму у спокої риби, що живе на поверхні та важить 1 г, зменшившись до 5% у риби 8,5 г, порівняно з 4% та 3%. розмір і маса. А очі споживають близько 8% метаболізму у спокої для поверхневих риб вагою 8,5 г, зменшуючись до 5% у більших екземплярах.
Загалом на мозок припадає близько 23% швидкості обміну речовин у спокої у поверхневих риб, порівняно з лише 10% у сліпих печерних риб. Таким чином, зменшений розмір зорових відділів мозку зменшує загальне споживання енергії приблизно на 30% порівняно з живою рибою на поверхні.
Це є вагомим доказом того, що печерні організми втратили зорові системи, щоб заощадити енергію для свого виживання. Результати також дають уявлення про те, як різні типи тиску прогресування можуть впливати на те, як змінюється мозок.