Prehistoryczne ryby wykorzystywały swoje płuca do słyszenia pod wodą
Paleontolodzy odkryli, że prehistoryczne ryby wykorzystywały swoje płuca do wykrywania dźwięków pod wodą. Analizy te mogą rzucić więcej światła na ewolucję narządów zmysłów u kręgowców.
.W ramach nowego badania, naukowcy z Natural History Museum of Geneva (MHNG) i University of Geneva (UNIGE), dzięki obrazowaniu synchrotronowemu (synchrotron imaging), wyjątkowo zaawansowanej technice rentgenowskiej, lepiej zrozumieli, jak prehistoryczne ryby postrzegały swoje środowisko w głębinach morskich. Paleontolodzy odkryli, że niektóre celakantokształtne, ryby żyjące około 240 milionów lat temu, wykorzystywały swoje płuca do wykrywania dźwięków pod wodą. Analizy rzucają więcej światła na ewolucję narządów zmysłów u kręgowców. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „Communications Biology”.
Celakantokształtne fascynują biologów od czasu ich ponownego odkrycia w XX wieku. Zwierzęta te, obecnie reprezentowane przez dwa żyjące gatunki latimerii, były bliżej spokrewnione z kręgowcami lądowymi niż z innymi rybami.
Podczas gdy współczesne gatunki żyją na dużych głębokościach i oddychają wyłącznie skrzelami, ich przodkowie sprzed około 240 milionów lat wykazywali znacznie większą różnorodność form i zamieszkiwanych siedlisk. Niektóre posiadały dobrze rozwinięte płuco pokryte kostnymi płytkami ułożonymi w sposób przypominający dachówki. Do tej pory narząd, był interpretowany przez badaczy głównie jako przystosowanie do oddychania powietrzem.
Aby zbadać jego potencjalne dodatkowe funkcje, paleontolodzy przeanalizowali pochodzące z triasu skamieniałości celakantokształtnych odkryte w Lotaryngii we Francji. Pozostałości zostały zbadane w Europejskim Ośrodku Promieniowania Synchrotronowego (ESRF) w Grenoble. Akcelerator cząstek umożliwił analizę wewnętrznej struktury skamieniałości z niezwykłą precyzją.
.Obrazy ujawniły wyjątkowo dobrze zachowane skostniałe płuco, posiadające przypominające skrzydła struktury kostne na swoim krańcu. Jednocześnie badania zarodków współczesnych latimerii wykazały istnienie kanału łączącego narządy słuchu i równowagi znajdujące się po obu stronach czaszki.
Po połączeniu tych obserwacji, naukowcy doszli do wniosku, że te dwie struktury mogły tworzyć kompletny narząd zmysłu. Ich zdaniem fale dźwiękowe wychwytywane przez skostniałe płuco były przekazywane do ucha wewnętrznego za pośrednictwem tego kanału, umożliwiając zwierzęciu odbieranie dźwięków pod wodą.
„Nasza hipoteza opiera się na analogiach ze współczesnymi rybami słodkowodnymi, takimi jak karp czy sum. U tych gatunków struktura znana jako aparat Webera łączy pęcherz pławny z uchem wewnętrznym. System ten pozwala im wykrywać fale pod wodą, a tym samym niejako słyszeć pod wodą. Pęcherzyk powietrza zawarty w pęcherzu pławnym jest niezbędny do wykrywania tych fal, które w przeciwnym razie przeszłyby przez ciało ryby niewykryte” – wyjaśnia Luigi Manuelli z University of Geneva.
Jak dotąd ta cecha anatomiczna została zaobserwowana tylko u dwóch gatunków celakantokształtnych pochodzących z triasu. Zdaniem badaczy mogła być jednak bardziej rozpowszechniona wśród dawnych przedstawicieli tego rzędu, posiadających skostniałe płuco.
.„Ta zdolność słuchowa została prawdopodobnie stopniowo utracona, gdy przodkowie współczesnych celakantokształtnych przystosowali się do życia w głębokich środowiskach morskich. Ich płuco uległo regresji, co sprawiło, że ten narząd zmysłu stał się zbędny. Co niezwykłe, niektóre struktury związane z uchem wewnętrznym zostały jednak zachowane. Te anatomiczne pozostałości dostarczają dziś cennych informacji o historii ewolucyjnej tych ryb – a być może także naszych własnych wodnych przodków” – podsumowuje Lionel Cavin z Natural History Museum of Geneva i University of Geneva.
Emil Gołoś
