Această adaptare ciudată ar fi putut ajuta ciclidele să-și dezvolte diversitatea spectaculoasă de forme

remarcabilele

"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.scientificamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text = butonul" Înscrieți-vă "data-newsletter -link = "https://www.scientificamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "articleBody">

În numărul din aprilie al revistei Scientific American, prezint idei recente despre evoluția extraordinară a peștilor ciclide. Deși probabil mulți factori au contribuit probabil la succesul uimitor al acestui grup, unul probabil foarte important este aparatul lor neobișnuit de hrănire: pe lângă maxilarele obișnuite pe care le au alți pești, ciclidele posedă un set suplimentar de maxilare în gât - cum ar fi creatură din filmul Alien. Aceste maxilare ale gâtului, care sunt oase branhiale foarte modificate, cu ligamente și mușchi asociați, servesc drept procesor alimentar suplimentar care poate zdrobi sau străpunge alimentele după ce trece prin gură. Dezvoltarea acestei a doua perechi de fălci a însemnat că ciclidele ar putea evolua tot felul de specializări ale fălcilor lor pentru anumite produse alimentare, fără pericolul de a deveni prea dependente de o anumită sursă de hrană, deoarece aveau falcile gâtului pentru a se prăbuși.

Ceea ce face maxilarele gâtului cu atât mai uimitoare este că, cel puțin la unele specii, se pot adapta la diferite surse de hrană pe parcursul vieții unui individ. Eu și colegii mei am investigat flexibilitatea morfologică a maxilarelor gâtului într-o serie de experimente cu o specie generalistă de râu (Astatoreochromis alluaudi) care, în diferite populații, fie se hrănește cu melci, fie nu depinde de cât de comună este această sursă de hrană. La acești pești, dinții și osul din fălcile gâtului, care le mențin să se schimbe ca răspuns la hrănirea cu pradă tare. Dinții de pește nu sunt permanenți ca ai noștri. Mai degrabă, acestea sunt înlocuite continuu cu altele noi de jos la fiecare șase săptămâni sau cam așa ceva. Se pare că celulele din oasele maxilarelor gâtului simt tensiunea mecanică care apare din stresul fizic al hrănirii cu astfel de alimente dure.

Experimentele noastre au identificat o serie de gene și interacțiuni genetice care ar putea fi implicate în aducerea acestor schimbări profunde în formele oaselor și dinților care permit peștilor să se hrănească cu aceste melci duri mai eficient. Ca urmare a acestei lucrări, începem să înțelegem mai bine baza de dezvoltare moleculară a plasticității fenotipice - capacitatea unui individ de a face față schimbărilor de mediu, modificându-și morfologia în consecință.

O idee pe care o testăm în prezent este dacă speciile mai specializate decât acest ciclid de râu, cum ar fi specialiștii extremi care trăiesc în Lacul Victoria din Africa, și-au pierdut capacitatea de a răspunde la schimbările de mediu. Au devenit mai puternici ca să spunem așa? Și aceleași gene și căi genetice care sunt inițial responsabile de plasticitate sunt recrutate ulterior într-un mod mai rigid pentru diferențe permanente specifice speciilor? A evoluat specializarea cu prețul plasticității? Hrana pentru minte.

Acest articol a fost publicat inițial cu titlul „Extreme Evolution” în Scientific American 312, 4, (aprilie 2015)

DESPRE AUTORI)

Axel Meyer

Axel Meyer este profesor de zoologie și biologie evolutivă la Universitatea din Konstanz din Germania. Cercetările sale se concentrează pe originile adaptărilor și biodiversității atât la nivel molecular, cât și la nivel de organism. El a fost printre primii oameni de știință care au folosit secvențe ADN pentru a studia diferențele și speciațiile speciilor.