nie ma Góry ani dołu w kosmosie, ale w serialach takich jak Star Trek, statki są zawsze zorientowane w ten sam sposób: prawa strona do góry. To naukowo niepotrzebny trop, który stał się żartem wśród fanów science fiction.
jednak tutaj, na Ziemi, ryby znajdują się w uderzająco podobnej sytuacji. Gdy ryba ślizga się po nieważkim, trójwymiarowym, wodnistym świecie, prawie zawsze pozostaje z boku., Pytanie—zarówno dla statków kosmicznych, jak i dla ryb-brzmi: dlaczego?
łatwiej jest odpowiedzieć na fikcyjne statki kosmiczne niż prawdziwe ryby.
w filmach lub w telewizji reżyserzy pokazują statki tak, jak robią, ponieważ sprawia, że scena jest bardziej zrozumiała dla widzów, stworzeń przyzwyczajonych do świata związanego z grawitacją. „Mamy stałe wyobrażenie, że wszystko powinno być po prawej stronie”, mówi Frank Fish, morfolog funkcjonalny z West Chester University w Pensylwanii. Ale co z rybami? To zagadka.,
W przeciwieństwie do zwierząt lądowych, ryby nie pchają się o ziemię, aby się poruszać. Podczas poruszania ryby nie są bardziej opływowe w jednej orientacji niż w drugiej. Co więcej, większość ryb jest gruba, mówi Brooke Flammang, która studiuje biomechanikę ryb w New Jersey Institute of Technology., Podobnie jak dziecko balansujące na piłce plażowej w basenie, gravity chce je przewrócić. Więc dlaczego tego nie robią?
wiodącym wyjaśnieniem jest to, że ryby zaczęły żyć od prawej strony, ewolucyjnie mówiąc, i tak większość nigdy nie miała powodu, aby się zmienić. „Tak między nami, tak, nigdy nie przeszkadzali”, mówi Milton Love, pół-emerytowany zoolog morski na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Barbara.,
preferowana orientacja ryb „sięga wczesnych etapów budowy lewej i prawej strony, głowy i ogona”, mówi Peter Wainwright, który studiuje morfologię i zachowanie ryb na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis.
istnieją dwie grupy zwierząt, które mają odrębną lewą i prawą stronę, mówi Wainwright. Pierwsza grupa, protostomia, obejmuje większość bezkręgowców, takich jak owady i mięczaki. Na wczesnym etapie rozwoju, jako embriony, zwierzęta te rozwijają jamę, która przechodzi w usta., W drugiej grupie, deuterostomii, która obejmuje kręgowce, takie jak ryby i ludzi, zarodki rozwijają się inaczej. W tym przypadku pierwsza depresja staje się odbytem.
Ta niewielka początkowa różnica oznacza, że obie grupy rozwijają się w przeciwnych kierunkach. Flip określa, która strona zwierzęcia staje się jego górną (grzbietową), a która jego dolną (brzuszną), a także gdzie biegnie przewód nerwowy, mówi Lauren Sallan, która bada wczesną ewolucję kręgowców na Uniwersytecie Pensylwanii.
u większości bezkręgowców przewód nerwowy biegnie w dół brzucha., Nerwy mają niewielkie trudności z połączeniem się z oczami i mózgiem, które są bardziej grzbietowe, ponieważ Bezkręgowce nie często mają twarde części wewnątrz ciała, aby dostać się w drogę, Sallan mówi.
natomiast nawet najbardziej prymitywne kręgowce mają twarde tkanki, takie jak kości, które tworzą wewnętrzne bariery w ciele. W rezultacie ich plan ciała jest znacznie mniej elastyczny. Przewód nerwowy biegnie wzdłuż grzbietu zwierzęcia, a jego mózg rozwija się po jego stronie grzbietowej, aby połączyć się z nerwami. Ponieważ oczy są w czaszce w pobliżu mózgu, kończą się również na górze., Gdy górna część ciała jest niedostępna, brzuch i usta kończą się na dnie.
Sallan nie jest pewien, co doprowadziło do tej zmiany, ale wywarło duży wpływ na ewolucję kręgowców. „To wczesny rzut monetą, który stał się głównym ograniczeniem w postaci ryb”, mówi Sallan.
pytanie brzmi, dlaczego ryby trzymały się w górze? Odpowiedź leży w podstawowych założeniach teorii ewolucyjnej: jeśli nowa cecha nie daje wyraźnej przewagi, rzeczy zwykle pozostają takie same.
, Na przykład grawitacja pomoże przenieść krew z mózgu z powrotem do serca, mówi Flammang. Ryby również korzystają z tego, że mają oczy nad ustami, mówi Love, ponieważ utrzymuje te wrażliwe organy z dala od jedzenia i szczątków, a także szuka drapieżników. Nawet ich ciężkość daje rybom pewne korzyści: zwiększa ich zwrotność, mówi Flammang.
niektóre ryby nauczyły się pływać do góry nogami, podczas gdy inne flirtują z tym pomysłem.,
wiele ryb, które żyją w pobliżu struktur, takich jak rafy lub pomosty, ustawia swoje brzuchy na pionowych ścianach, a nawet sufitach, mówi Wainwright. Ryba wydaje się być wygodna pływając w ten sposób w pobliżu struktur, ale szybko skręci w prawo w górę, gdy odpłyną.
Grupa Sum afrykańskich w pełni przyjęła życie odwrócone do góry nogami. Ich zachowanie jest wynikiem przystosowania się ryb dennych do korzystania z bogatej w tlen wody w pobliżu powierzchni., Pysk suma znajduje się na spodzie, więc prawdopodobnie najłatwiej było rybie po prostu odwrócić się do góry nogami i traktować górę wody tak samo, jak kiedyś traktować dno mówi Lauren Chapman, która studiuje oddychanie ryb na Uniwersytecie McGill w Montrealu, Quebec. „Dla odwróconego suma powierzchnia wody jest tylko kolejnym podłożem” – mówi.
ale w zdecydowanej większości przypadków, mówi miłość, „nie ma selektywnej korzyści dla większości ryb Do góry nogami.”
odpowiedź, jak mówi Wainwright, jest prawdopodobnie taka, że dla większości ryb przełączanie po prostu nie jest tego warte., W tym momencie bycie wyprostowanym jest hardwired. Mówiąc najprościej, ryby „mogą nie lubić być do góry nogami”, mówi Flammang.
innymi słowy, są do tego przyzwyczajeni i to działa. Jak oglądanie statków kosmicznych ścigających się przez galaktykę, po prawej stronie.
powiązane artykuły z magazynu Hakai:
- techniki wędkarskie ukierunkowane na ryby o różnych „osobowościach”
- gdzie ryby idą w burzę?
- ryby w formacji