https://frosthead.com

מפלים מטפסים על דגים עם פה מוצץ מיוחד

מינים מפתחים התאמות קיצוניות להתמודדות עם הקפדנות בסביבתם. המיקרובים משגשגים במעיינות הרותחים של ילוסטון; חולדות קנגורו יכולות לחיות בלי לגמוע מים בדרום-מערב ארצות הברית הצורכת; פרפרי מונרך יכולים לנסוע 3, 000 מיילים רק כדי ליהנות מקצת שמש מקסיקנית. וכדי ליישב בתי גידול חדשים, דגים קטנים ונחושים מטפסים בדרכם במפלי הוואי עם פיות כוסות היניקה שלהם, כמו צעצועי כדור אחוריים.

הדג הזה, דמוי גיבור-על, הסובב מטפסים על סלע Nopili, הם בני משפחת Gobiidae. בעלי חיים הם אחת ממשפחות הדגים הגדולות בעולם, כאשר כ -2, 000 מינים חולקים את המינוח. רבים חיים בנחלים באיים געשיים כמו הוואי, שם החיים אינם קלים לדגים הקטנים והמגוונים האלה. בתי הנחל שלהם נתונים לעתים קרובות לזרמי לבה, סופות הוריקן ושיטפונות הבזק - ובכל זאת, הגוביות נמשכות. לאחר מפולת יוצרת מכשולים אנכיים או סערה מעבירה מחדש את זרימת המים, אותם דגים עקשניים מופיעים בהכרח בסביבתם החדשה במעלה הזרם, גם אם הם מופרדים מאזורים במורד הזרם על ידי מפלים תלולים.

כדי להשיג הישג זה, הסובבים מסתמכים על התפתחותם הייחודית. לכל החובלות מוצץ בטן, שנוצר לפני אלפי שנים כאשר סנפירי האגן של הגברים של האבות התמזגו. בכדי לקלוט מפלים, מרבית הדגים משתמשים במה שנקרא טיפוס "כוח התפרצות". הם מצמידים את עצמם לקיר החלקלק שמאחורי מפל באמצעות הפראייר הגחון שלהם ואז מבטלים במהירות את זנבותיהם, וכתוצאה מכך נובעת פעולה מביישת שמובילה לאט לאט את גופם המתנופף והמוצץ את המפל.

לעומת זאת, המטען המטפס על סלע Nopili לוקח את מציצת הקיר לרמה אחרת. פיו, הממוקם בחלק התחתון של ראשו כמו דג נקי יותר, יוצר פראייר אימתני בו הוא משתמש בכדי לעבור דרך מפלים. כמו מטפס הרים, זה מסתובב נדבק לקיר עם פראיירי הבטן והפה, לאט אך בהתמדה עושה את דרכו במעלה הסלע הרטוב והרטוב. בהוואי, דגים אלה מטפסים על מפלים שגובהם כמעט 330 מטרים.

אז איך הסוהר מטפס הסלעים של נופילי הסיר את ההסתגלות הזו לפה פראייר-סופר, בזמן שכל קרובי משפחתו צריכים להסתפק במוצץ בטן סתמי בלבד? הרמז ככל הנראה טמון באסטרטגיית האכלת המינים. מרבית הגוביות האחרות ניזונות מחסרי חוליות קטנים או דגים אחרים, אך העוקץ מטפסים על הסלע Nopili מעדיף לגרד חתיכות אצות קטנות, המכונות דיאטומים, מעל סלעים בעזרת תנועה מציצת פה המשקפות את אותן התנועות בהן הוא משתמש כדי לטפס על קירות. עבור מדען אבולוציוני, הדבר מעלה את השאלה האם הפה של הדג התפתח לראשונה לאכילה ואז עבר ליניקת קירות, או להפך. מדענים מכנים סוג זה של קו-אופטציה אבולוציונית "מוציאים".

חוקרים מאוניברסיטת קלמסון ואוניברסיטת סנט קלוד סטייט רצו לפצח את חידת העוף-או-ביצה הזו, ולכן הם החליטו להשוות בין המנגנונים האוראליים של האכלה לעומת טיפוס בגבי המטפס על סלעי נופילי. אם הדג משתמש בפיו בשתי דרכים שונות להפליא להאכלה וטיפוס, כנראה שההוצאה לא הייתה ראויה לזכות בהסתגלות המעניינת. מצד שני, אם אותן תנועות היו משחקות בשתי הפעילויות, ייתכן שהדג פשוט הפעיל פעילות קבועה (האכלה או טיפוס) לתפקיד חדש.

החוקרים ניתנו ציוד שנורקלינג וגייסו כמה גוביות יונקות-קירות מנחל הקלאאו באי הוואי, בשנת 2005 ו -2011. הם העבירו את הדגים למעבדה, שם הם צפו בכמה מתבניות האכלה של נושאי המחקר שלהם באמצעות מצלמות וידיאו במהירות גבוהה. מחובר לצדדים שונים של האקווריום. במיכל אחר, החוקרים יצרו גם מפל דמוי פו באמצעות פרספקס הממוקם בזווית של 62 מעלות. הם קראו תיגר על הדגים שנותרו לטפס על החומה הזו וצילמו את אותם הדגים במהלך מאמצי קנה המידה שלהם.

מהסרטונים זיהו החוקרים 23 ציוני דרך אנטומיים המעורבים בהאכלה וטיפוס. לאחר ניתוח סטטיסטי של תוצאותיהם, החוקרים מדווחים במאמר של PLoS One שפורסם בשבוע שעבר כי הם גילו כי תנועות הטיפוס וההאכלה של גובי המטפסים של נופילי היו שונים באופן משמעותי. במילים אחרות, הדגים משתמשים בתנועות שונות להאכלה ולטיפוס. ההבדלים, לעומת זאת, היו קטנים, וחלק מההתנהגויות היו כה דומות, עד כי כמעט ניתן היה להעלותם על העליונה. השילוב התמוה בין הדמיון וההבדלים גיבש את החוקרים, והם הבינו כי יהיה צורך בחקירות נוספות לפני שיוכלו להקניט באופן סופי את ההיסטוריה האבולוציונית של המין להאכלה ולמצוץ.

"עם זאת, דמיון קפדני בין האכלה לטיפוס קינמטיקה עשוי לא להיות ציפייה הוגנת, אפילו אם היה כיבוש", הם כותבים בעיתון שלהם. "יתכן שלא סביר לצפות שדפוסים שהתנהגות אחת תישאר ללא שינוי לאחר החלתם לפונקציה אחרת."

כמו רוב הדברים במדע, גם האבולוציה של העובדים מורכבת ואינה יכולה לרשום הסבר ברור. "כינוי עם שינוי" עשוי להספיק בכדי להבהיר את כשרונותיו הייחודיים של מטפס הסלעים של נופילי - לפחות בינתיים.

מפלים מטפסים על דגים עם פה מוצץ מיוחד