Er is geen omhoog of omlaag in de ruimte, maar in shows als Star Trek zijn schepen altijd op dezelfde manier georiënteerd: rechts omhoog. Het is een wetenschappelijk onnodige trope die is uitgegroeid tot een lopende grap onder science fiction fans.
toch bevinden vissen zich hier op aarde in een opvallend vergelijkbare situatie. Als een vis door zijn gewichtloze, driedimensionale, waterige wereld glijdt, blijft hij bijna altijd rechts omhoog., De vraag—voor zowel sterrenschepen als vissen-is waarom?
Het is een makkelijker te beantwoorden vraag voor fictieve ruimteschepen dan echte vissen.
in films of op televisie laten regisseurs schepen zien zoals ze doen, omdat het de scène begrijpelijker maakt voor kijkers, wezens die gewend zijn aan een zwaartekracht-gebonden wereld. “We hebben een vast idee dat alles goed moet zijn,” zegt Frank Fish, een functionele morfoloog aan de West Chester University in Pennsylvania. Maar hoe zit het met vis? Het is een puzzel.,
“Ik kan niet in de geest van een vis komen—ondanks mijn naam—en bepalen waarom het met name dat zou doen,” zegt Fish.
het verdiepen van het mysterie is dat wetenschappers weten weinig redenen waarom een vis zou zwemmen in een bepaalde oriëntatie—toch hebben ze duidelijk een voorkeur. In tegenstelling tot landdieren, duwen vissen niet tegen de grond om te bewegen. En, terwijl ze bewegen, vissen zijn niet meer gestroomlijnd in de ene richting dan een andere. Bovendien zijn de meeste vissen topzwaar, zegt Brooke Flammang, die visbiomechanica studeert aan het New Jersey Institute of Technology., Zoals een kind balanceert op een strandbal in het zwembad, wil de zwaartekracht dat ze flippen. Waarom doen ze dat dan niet?
de belangrijkste verklaring is dat vissen evolutionair gezien rechts naar boven begonnen te leven en dus nooit een reden hadden om te veranderen. “Even tussen ons, ja, ze hebben nooit de moeite genomen,” zegt Milton Love, een semi-gepensioneerde mariene zoöloog aan de Universiteit van Californië, Santa Barbara.,
de voorkeur van een vis ” gaat terug naar de zeer vroege stappen van het bouwen van een linkerkant en een rechterkant, een kop en een staart,” zegt Peter Wainwright, die vismorfologie en gedrag bestudeert aan de Universiteit van Californië, Davis.
Er zijn twee groepen dieren die verschillende linker-en rechterkant hebben, zegt Wainwright. De eerste groep, protostomia, omvat de meeste ongewervelde dieren, zoals insecten en weekdieren. Al vroeg in de ontwikkeling, als embryo ‘ s, ontwikkelen deze dieren een holte die verder gaat om de mond te worden., In de tweede groep, ontwikkelen deuterostomia, die gewervelde dieren zoals vissen en mensen omvat, embryo ‘ s anders. In dit geval, de eerste depressie te vormen wordt de anus.
Dit kleine beginverschil betekent dat de twee groepen zich in tegengestelde richting ontwikkelen. De flip bepaalt welke kant van het dier de top (dorsaal) wordt en welke de bodem (ventraal), evenals waar de zenuwstreng loopt, zegt Lauren Sallan, die de vroege evolutie van gewervelde dieren bestudeert aan de Universiteit van Pennsylvania.
bij de meeste ongewervelde dieren loopt de zenuw langs de buik., De zenuwen hebben weinig moeite om verbinding te maken met de ogen en hersenen, die meer dorsaal zijn, omdat ongewervelde dieren niet vaak harde delen in hun lichaam hebben om in de weg te staan, zegt Sallan.
daarentegen hebben zelfs de meest primitieve gewervelde dieren harde weefsels, zoals botten, die interne barrières in het lichaam vormen. Als gevolg daarvan is hun lichaam plan veel minder aanpasbaar. Het zenuwkoord loopt langs de rug van het dier en de hersenen ontwikkelen zich aan de rugzijde om verbinding te maken met de zenuwen. Omdat de ogen in de schedel in de buurt van de hersenen, ze eindigen op de top ook., Met de bovenkant van het lichaam niet beschikbaar, de maag en mond eindigen op de bodem.
Sallan is niet zeker wat tot de verandering heeft geleid, maar het heeft de evolutie van gewervelde dieren sterk beïnvloed. “Het is een vroege munt flip die is uitgegroeid tot een belangrijke beperking in de vorm van vissen,” Sallan zegt.
de vraag is dan, waarom bleven vissen dorsaal boven? Het antwoord ligt in de basisprincipes van de evolutietheorie: als een nieuwe eigenschap geen duidelijk voordeel biedt, blijven de dingen meestal hetzelfde.
wetenschappers hebben een aantal voordelen geplaagd om van boven naar boven te zwemmen., Zwaartekracht zal bijvoorbeeld helpen om bloed van de hersenen terug naar het hart te brengen, zegt Flammang. Vissen profiteren ook van het hebben van hun ogen boven hun mond, zegt liefde, omdat het houdt die gevoelige organen uit de buurt van voedsel en puin, en op zoek naar roofdieren. Zelfs hun top-zwaarte geeft de vis een aantal voordelen: het verhoogt hun wendbaarheid, Flammang zegt.
en, sommige vissen hebben geleerd om ondersteboven te zwemmen, terwijl anderen flirten met het idee.,
veel vissen die in de buurt van structuren zoals riffen of pieren leven, richten hun buiken tegen verticale muren of zelfs plafonds, zegt Wainwright. De vissen lijken zich op hun gemak te voelen om zo in de buurt van de structuren te zwemmen, maar ze zullen snel rechts omhoog draaien als ze wegzwemmen.
een groep Afrikaanse meervallen heeft volledig het omgekeerde leven omarmd. Hun gedrag is het resultaat van een bodembewonende vis die zich aanpast om te profiteren van zuurstofrijk water in de buurt van het oppervlak., De bek van een meerval zit aan de onderkant, dus het was waarschijnlijk het makkelijkst voor de vis om gewoon ondersteboven te draaien en de bovenkant van het water te behandelen zoals het vroeger was om de bodem te behandelen, zegt Lauren Chapman, die visademhaling studeert aan McGill University in Montreal, Quebec. “Voor een omgekeerde meerval is het wateroppervlak gewoon een ander substraat”, zegt ze.
maar in de overgrote meerderheid van de gevallen, zegt Love, ” is er geen selectief voordeel voor de meeste vissen om ondersteboven te zijn.”
Het Antwoord, Zoals Wainwright zegt, is waarschijnlijk dat Voor de meeste vissen, schakelen simpelweg niet de moeite waard is., Op dit punt, rechtop zijn is hardwired. Simpel gezegd, vissen “misschien niet graag ondersteboven,” Flammang zegt.
met andere woorden, ze zijn eraan gewend en het werkt. Zoals het kijken naar sterrenschepen die door de Melkweg racen, rechts omhoog.
gerelateerde verhalen uit Hakai Magazine:
- vistechnieken richten zich op vissen met verschillende “persoonlijkheden”
- waar gaan vissen heen in een Storm?
- vis in formatie