Der er ingen op eller ned i rummet, men i serier som Star Trek, skibe altid er orienteret på samme måde: med den rigtige side op. Det er en videnskabeligt unødvendig trope, der er blevet en løbende vittighed blandt science fiction fans.
men her på Jorden befinder fisk sig i en slående lignende situation. Når en fisk glider gennem sin vægtløse, tredimensionelle, vandige verden, forbliver den næsten altid højre side opad., Spørgsmålet-for både rumskibe og fisk-er hvorfor?
det er et lettere spørgsmål at besvare for fiktive rumskibe end virkelige fisk.
i film eller på TV viser instruktører skibe, som de gør, fordi det gør scenen mere forståelig for seerne, skabninger, der er vant til en tyngdekraftsbundet verden. “Vi har en fast ID.om, at alt skal være rigtigt opad,” siger Frank Fish, en funktionel morfolog ved Universityest Chester University i Pennsylvania. Men hvad med fisk? Det er et puslespil.,
“Jeg kan ikke komme ind i en fisks sind—på trods af mit navn—og afgøre, hvorfor det især ville gøre det,” siger Fish.uddybning af mysteriet er, at forskere ved få grunde til, at en fisk ville svømme i en bestemt orientering—men de har helt klart en præference. I modsætning til landdyr skubber fisk ikke mod jorden for at bevæge sig. Og mens du flytter, er fisk ikke mere strømlinet i en orientering end en anden. Desuden er de fleste fisk toptunge, siger Brooke Flamang, der studerer fiskebiomekanik ved ne.Jersey Institute of Technology., Som et barn, der balancerer på en strandbold i poolen, vil tyngdekraften have dem til at vende. Så hvorfor gør de ikke det?
den førende forklaring er, at fisk begyndte livet højre side op, evolutionært set, og så har de fleste aldrig haft en grund til at ændre sig. “Lige mellem os, ja, de har aldrig generet,” siger Milton Love, en semi-pensioneret marineologistoolog ved University of California, Santa Barbara.,
En fisk ‘ s foretrukne orientering “går tilbage til de meget tidlige trin i opbygningen af en venstre og en højre side, et hoved end en hale ende,” siger Peter Wainwright, der studerer fisk morfologi og adfærd ved University of California, Davis.
Der er to grupper af dyr, der har forskellige venstre og højre side, siger .ain .right. Den første gruppe, protostomi, omfatter de fleste hvirvelløse dyr, som insekter og bløddyr. Tidligt i udvikling, som embryoner, udvikler disse dyr et hulrum, der fortsætter med at blive munden., I den anden gruppe udvikler deuterostomi, som omfatter hvirveldyr som fisk og mennesker, embryoner forskelligt. I dette tilfælde bliver den første depression til dannelse anus.
denne lille indledende forskel betyder, at de to grupper udvikler sig i modsatte retninger. Flip bestemmer, hvilken side af dyret, bliver dens øverste (dorsale), og som bliver dens nederste (ventrale), samt hvor nerve ledning løber, siger Lauren Sallan, der studerer begyndelsen af hvirveldyr udvikling ved University of Pennsylvania.
i de fleste hvirvelløse dyr løber nervesnoren ned i maven., Nerverne har lidt svært ved at forbinde til øjnene og hjernen, som er mere dorsale, da hvirvelløse dyr ikke ofte har hårde dele inde i deres kroppe for at komme i vejen, siger Sallan.
i modsætning hertil har selv de mest primitive hvirveldyr hårdt væv, såsom knogler, der danner indre barrierer i kroppen. Som et resultat er deres kropsplan meget mindre tilpasningsdygtig. Nervesnoren løber langs dyrets ryg, og dens hjerne udvikler sig på dens rygside for at linke til nerverne. Da øjnene er i kraniet nær hjernen, ender de også på toppen., Med toppen af kroppen utilgængelig ender maven og munden på bunden.Sallan er ikke sikker på, hvad der førte til ændringen, men det påvirkede hvirveldyrets udvikling stærkt. “Det er en tidlig møntflip, der er blevet en stor begrænsning i fiskeform,” siger Sallan.
spørgsmålet er derfor, hvorfor forblev fisk dorsal side op? Svaret ligger i de grundlæggende principper i evolutionsteorien: hvis et nyt træk ikke giver en klar fordel, ting har en tendens til at forblive det samme.
forskere har drillet nogle af frynsegoder til svømning øverste side op., For eksempel vil tyngdekraften hjælpe med at flytte blod fra hjernen tilbage til hjertet, siger Flamang. Fisk drager også fordel af at have deres øjne over munden, siger Kærlighed, da det holder disse følsomme organer væk fra mad og snavs og på udkig efter rovdyr. Selv deres top-tyngde giver fisk nogle fordele: det øger deres manøvredygtighed, siger Flamang.
og nogle fisk har lært at svømme på hovedet, mens andre flirter med ideen.,
mange fisk, der bor i nærheden af strukturer som rev eller moler, vil orientere deres maver mod lodrette vægge eller endda lofter, siger .ain .right. Fiskene synes behagelige at svømme på denne måde nær strukturerne, men de vil hurtigt dreje højre side op, når de svømmer væk.
en gruppe af afrikanske havkat har fuldt omfavnede hovedet liv. Deres opførsel er resultatet af en bundlevende fisk, der tilpasser sig at drage fordel af iltrigt vand nær overfladen., En malle mund er på undersiden, så det var sandsynligt, nemmeste fisk at dreje hovedet og behandle toppen af det vand, det samme som det, der anvendes til behandling af bunden, siger Lauren Chapman, som undersøgelser fisk respiration ved McGill University i Montreal, Quebec. “Til en omvendt havkat er vandets overflade bare et andet underlag,” siger hun.men i langt de fleste tilfælde, siger Love, “er der ingen selektiv fordel for de fleste fisk at være på hovedet.”
svaret, som saysain .right siger, er sandsynligt, at for de fleste fisk er Skift simpelthen ikke det værd., På dette tidspunkt er opretstående hard .ired. Kort sagt, fisk ” kan ikke lide at være på hovedet,” siger Flamang.
med andre ord er de vant til det, og det virker. Som at se stjerneskibe køre over galaksen, højre side op.Relaterede historier fra Hakai Maga ?ine:
- Lystfiskeri teknikker mål fisk med forskellige “personligheder”
- Hvor går fisk i en Storm?
- fisk i Formation