Океанские рыбы, которые приспособлены к донному образу жизни и перемещаются в том числе с помощью шести придатков, внешне напоминающих ноги, продемонстрировали ранее не изученный и относительно недавний эволюционный процесс. Международная команда ученых проанализировала, как морские петухи используют свои «ноги», и пришла к выводу, что придатки по функции близки к органам обоняния.
Современные исследования в области эволюции продолжают открывать новые детали происхождения и развития разных видов, в том числе людей. Авторы недавней научной работы по-новому взглянули на старые видеозаписи с участием обезьян и обнаружили, что эти животные способны произносить некоторые слова человеческого языка. Другая публикация показала, что муравьиные матки, в отличие от рабочих муравьев, научились съедать больное потомство и «перерабатывать» полученные питательные вещества, используя их для размножения. Это позволило приспособиться к специфическому образу жизни, при котором матка не покидает гнездо и не может вынести из него зараженных личинок.
Специалисты из Гарвардского университета, Стэнфордского университета, Универстета Роджера Уильямса (все — в США), Общества Макса Планка (Германия) и Университета Генуи (Италия) проанализировали, зачем морским петухам «ноги» и как эти океанские рыбы иллюстрируют механизмы эволюционной адаптации. Научные статьи, посвященные функции и появлению рассматриваемых придатков, опубликовал журнал Current Biology.
«Ноги» морских петухов — на самом деле продолжения шести грудных плавников. Они позволяют передвигаться настолько искусно, что другие рыбы, как правило, общаются с морскими петухами и крадут их добычу.
Наблюдая за охотой морских петухов в неволе, ученые обнаружили, что эти рыбы чередуют короткие периоды плавания и «ходьбы». Они также иногда царапали поверхность песка, чтобы без визуальных подсказок обнаружить находящихся под его слоем моллюсков. Поскольку морские петухи легко находили даже специально закопанные капсулы с отдельными химическими веществами, исследователи сделали вывод, что «ноги» рыб чувствительны не только к механическим, но и к химическим раздражителям.
Кроме того, авторы научной работы случайно открыли еще один вид морских петухов, которые используют «ноги» для передвижения и зондирования, но не умеют находить и выкапывать добычу, спрятанную в песке. В середине исследования команда ученых получила для экспериментов партию рыбы, которая отличалась от уже известной им. В итоге первый вид назвали Prionotus carolinus, а второй — Prionotus evolans.
У морских петухов, умеющих копать, «ноги» по форме напоминали лопатки, покрытые специальными выступами — аналогами вкусовых рецепторов, «сосочками». У рыб, которые с помощью «ног» только передвигаются и зондируют океанское дно, придатки имели форму стержня без выступов. Сравнив образцы морских петухов в Музее сравнительной зоологии, ученые пришли к выводу, что «сосочки» можно считать примером относительно недавней и характерной для обитателей всего нескольких мест эволюционной специализации — одностороннего развития организма, которое позволяет максимально адаптироваться к условиям окружающей среды.
По словам авторов статьи, на примере «ходячих» рыб можно детальнее изучить, как эволюция помогает адаптироваться к специфическим условиям. Генетические факторы, контролирующие развитие «ног» морских петухов, могут отвечать за появление конечностей и у других организмов, в том числе у человека.