Высокоскоростная съёмка раскрыла неожиданные движения челюстей у рифовых рыб
Биологи из Калифорнийского университета в Дэвисе обнаружили, что некоторые рифовые рыбы обладают неожиданной способностью двигать челюстями из стороны в сторону. Эта способность, редкая среди позвоночных животных, позволяет этим рыбам быстро и эффективно питаться водорослями, растущими на камнях. Работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.
"Способность двигать челюстью из стороны в сторону может не казаться удивительной с человеческой точки зрения, но если посмотреть на все виды позвоночных, половина из которых — рыбы, это почти уникально", — сказал Питер Уэйнрайт, профессор кафедры эволюции и экологии и старший автор статьи.
Для млекопитающих способность двигать нижней челюстью из стороны в сторону, а также вверх и вниз, позволяет пережёвывать пищу перед проглатыванием. Это помогло сделать виды млекопитающих доминирующими травоядными на суше.
"Это крайне необычно для позвоночных и имеет интересные экологические и эволюционные последствия, когда всё же встречается", — отметил Уэйнрайт.
Большинство видов рыб питаются добычей, свободно плавающей в воде, засасывая её в рот. Но на рифах около половины видов рыб питаются, поедая водоросли или другие организмы, растущие на рифе.
Запечатлено на высокоскоростном видео
Михалис Михалисис, в то время постдок в лаборатории Уэйнрайта, использовал высокоскоростную видеосъёмку, чтобы наблюдать за питанием Zanclus cornutus ("идол мавританский"), эффектной рифовой рыбы с удлинённым рылом. Он обнаружил, что Zanclus может двигать как верхней, так и нижней челюстью из стороны в сторону, что позволяет ей отрывать пищу от поверхности или просовывать рот в трещины.
"Я подумал: 'Боже мой, мы такого не ожидали'", — вспоминает Уэйнрайт. КТ-сканирование и препарирование подтвердили, что верхняя и нижняя челюсти Zanclus способны к боковым движениям. Эти движения слишком быстры, чтобы их можно было увидеть невооружённым глазом.
Затем Михалисис и Уэйнрайт изучили близкородственных хирурговых рыб — большое семейство рыб, являющихся доминирующими травоядными на рифах. Хирурговые рыбы питаются, объедая "газон" из водорослей, растущих на камнях и мёртвых кораллах.
Исследователи обнаружили, что хирурговые рыбы также могут двигать верхней челюстью вбок, что позволяет им откусывать пищу с поверхности.
"Они захватывают ртом водоросли и двигают челюстями, чтобы оторвать их от поверхности", — объяснил Уэйнрайт. Они также могут срезать нити водорослей, застрявшие в зубах.
"Для Zanclus эта адаптация, по-видимому, связана с местом питания (рифовые трещины и расщелины), тогда как для хирурговых рыб — с эффективностью питания", — сказал Михалисис.
Исследователи теперь изучают других донно-питающихся рыб, у которых могут быть адаптации челюстей для более эффективного питания.