Plastic is not fantastic

Rocznie na świecie produkuje się 315 mln ton tworzyw sztucznych, z czego 9% poddawane jest recyklingowi, 12% ulega spaleniu 40% trafia na wysypiska śmieci, a reszta do środowiska, czyli prędzej czy później do oceanu. W przypowierzchniowej warstwie oceanów dryfują setki milionów ton plastiku. Od sieci rybackich i gumowych kaczuszek przez skrzynki, foliowe torebki aż po mikrogranulki z kosmetyków oraz mikrowłókna z legginsów i ściereczek. A docierają wszędzie, nie tylko tworząc tzw. siódmy kontynent – matę ze śmieci o powierzchni 3,4mln km2 pośrodku północnego Pacyfiku, gdzie powstał swoisty plastikowy ekosystem. Przykrywają liczne plaże, opadają na dno Rowu Mariańskiego, są dosłownie wszędzie. Obliczono, że przy takim gospodarowaniu tworzywami, ich masa w oceanach przekroczy masę ryb już w roku 2050.

plastic megafauna
Zdjęcie pochodzi z bloga Microplastics & Megafauna

Niestety ich wpływ na środowisko nie sprowadza się jedynie do względów estetycznych. Zaplątywanie się zwierząt także jest marginalnym, chociaż bardzo medialnym problemem. Te śmieci ulegają powolnemu rozpadowi na coraz drobniejsze elementy. A ledwie widoczny gołym okiem kawałek plastiku, często porośnięty glonami, prawie na pewno zostanie połknięty przez jakąś morską istotę*. Już sama obecność kawałków plastiku w przewodzie pokarmowym sprzyja niedożywieniu, problemom gastrycznym i stanom zapalnym, ale to nie wszystko. Połknięte plastiki zamiast wartości odżywczych uwalniają substancje, których żywa istota ani się spodziewa, ani sobie życzy. Takimi substancjami są na przykład bisfenole (BPA, BPS, BPF).

plastic_Oona Lonnstedt
Larwa okonia nażarta drobnymi kuleczkami polistyrenu. Fotografia pochodzi z publikacji Lönnstedt O.M., Eklöv P.: Environmentally relevant concentrations of microplastic particles influence larval fish ecology; Science 2016. Tej pracy poświęciłem dwa lata temu dwie notki, które niebawem przypomnę w edycji wordpress.

Bisfenole zawierają wykonane z twardego plastiku kubki, talerze, rękawy do pieczenia, folia spożywcza, torebki z ryżem lub kaszą, sklepowe paragony itd. Puszki z żywnością pokryte są wewnątrz żywicą epoksydową, która również zawiera bisfenole. Substancje te są uwalniane podczas podgrzewania, mechanicznych obciążeń lub mycia detergentami. Trwałe cząsteczki bisfenoli są szeroko rozpowszechnione w środowisku i łatwo wchłaniają się zarówno drogą pokarmową, jak i przez skórę. Kumulują się w wątrobie, mięśniach i przede wszystkim w tkance tłuszczowej, więc zjadane mięso ryb patroszonych wcale nie musi być od nich wolne, choć owoce morza nie są głównym źródłem tych substancji w ludzkiej diecie. A związki te sprzyjają występowaniu nowotworów i chorób serca, wpływają na obniżenie płodności i stymulują powstawanie tkanki tłuszczowej.

Wpływ bisfenoli na zdrowie odbywa się poprzez zaburzenie procesu regulującego działanie genów. Liczne cząsteczki chemiczne w komórkach wpływają na to, które geny będą włączane, a które wyłączane. W naturalnych warunkach te systemy regulacji sprawiają, że wszystkie istotne procesy przebiegają w równowadze, właściwym miejscu i czasie. Tymczasem substancje takie jak bisfenole, naśladując cząsteczki regulatorowe wprowadzają bałagan zarówno w czasie rozwoju zarodkowego, jak i w dorosłych organizmach.

Jednym z takich działań jest powstrzymywanie sygnałów hamujących powstawanie tkanki tłuszczowej, która dzięki temu rozrasta się**. Ten proces prowadzi do chorób metabolicznych nękających społeczeństwa na całym świecie. W badaniach na rybach udowodniono, że z ikry jednorazowo wystawionej na działanie bisfenoli wylęgają się osobniki o obniżonej płodności i zmienionym metabolizmie cholesterolu, a efekt ten utrzymuje się przez całe ich życie, a nawet u ich potomstwa. U larw ryb zaobserwowano także zmiany ekspresji genów zaangażowanych w rozwój układu nerwowego, a w szczególności systemu dopaminy i serotoniny. U podstaw tych zjawisk leży trwałe oznakowanie określonych genów, przez co ich ekspresja ulega zmianie i zmienia się także metabolizm oraz procesy różnicowania komórek zarodkowych. W podobny sposób, poprzez zmianę ekspresji genów, bisfenole wpływają na gospodarkę hormonalną, chociaż głównym trybem ich oddziaływania jest naśladownictwo żeńskich hormonów płciowych. W ten sposób bisfenole zaburzają procesy związane z płodnością zarówno u ryb, bezkręgowców jak i ludzi.

Na pocieszenie warto dodać, że opracowano technologie oczyszczania oceanów z tych śmieci. Są to pływające autonomiczne pojemniki z sitami, które patrolują okolicę, a po napełnieniu dostarczają ładunek do równie autonomicznych barek. Powstał też projekt przetwarzania tych śmieci w olej napędowy jeszcze na statku. Jednak wydajność jednej takiej przetwórni pozwoliłaby oczyścić oceany w ciągu, bagatela, 50 tysięcy lat. O ile nie przybędą nowe śmieci.

Dobra, nie wyszło mi z tym pocieszeniem.

* Pewnie wcale nie chcieliście dowiedzieć się, że małże, krewetki czy anchois, zjadane przez ludzi wraz z wnętrznościami, dostarczają minimalnych lecz niepożądanych porcji tworzyw sztucznych.

** Nie chodzi jedynie o „nadymanie się” komórek tłuszczowych, ale o zwiększanie ich liczby, co jest zjawiskiem bardziej niepożądanym, gdyż każda, nawet zdrowa, komórka tłuszczowa wysyła sygnały chemiczne nakręcające spiralę otyłości.

Tomasz Kijewski

Zdjęcie w nagłówku zostało nagrodzone w konkursie Wildlife Photographer of the Year Muzeum Historii Naturalnej w Londynie. Autorem jest Justin Hofman.

Jeśli chcesz wiedzieć więcej:

Boucher J.G. i inni: Bisphenol A and Bisphenol S Induce Distinct Transcriptional Profiles in Differentiating Human Primary Preadipocytes; PLOS One 2016

Foley C.J. i inni: A meta-analysis of the effects of exposure to microplastics on fish and aquatic invertebrates; Science of The Total Environment 2018

Gertz J. i inni: Genistein and bisphenol A exposure cause estrogen receptor 1 to bind thousands of sites in a cell type-specific manner; Genome Research 2012

Herrero Ó. i inni: The BPA-substitute bisphenol S alters the transcription of genes related to endocrine stress response and biotransformation pathways in the aquatic midge Chironomus riparius (Diptera, Chironomidae); PLOS One 2018.

Jin SooChoi i inni: Toxicological effects of irregularly shaped and spherical microplastics in a marine teleost, the sheepshead minnow (Cyprinodon variegatus); Marine Pollution Bulletin 2018.

Karami A. i inni: Microplastics in eviscerated flesh and excised organs of dried fish; Scientific reports 2017.

Zhang-Hong Ke i inni: Bisphenol A Exposure May Induce Hepatic Lipid Accumulation via Reprogramming the DNA Methylation Patterns of Genes Involved in Lipid Metabolism; Scientific Reports 2016.

XI sopocki dzień nauki

Zapraszamy na Sopocki Dzień Nauki pt. A morze bez plastiku? Wydarzenie pod patronatem Prezydenta Sopotu, odbędzie się 26 maja 2018 roku, na Placu Przyjaciół Sopotu, w godzinach od 10:00 do 15:00.

 

Co roku, do mórz i oceanów trafiają ogromne ilości plastikowych śmieci, które stanowią zagrożenie dla morskich ekosystemów. Oczyszczenie środowiska z tych śmieci jest zadaniem trudnym, ale kluczowym dla ludzkości, i dlatego chcemy wspólnie z Wami porozmawiać o tym problemie, oraz pokazać co samemu możemy zrobić aby szybko i skutecznie zmniejszyć dalszy napływ plastiku do oceanów.

Na naszych stoiskach zaprezentujemy aktualny stan wiedzy na temat środowiska Bałtyku. Poprowadzimy interaktywne pokazy filtrowania zawiesiny z wody morskiej i przedyskutujemy jej znaczenie w ekosystemie morskim, z uwzględnieniem problemu obecności plastiku w wodzie morskiej.

Zaprezentujemy akwarium z żywymi bałtyckimi organizmami, dzięki któremu uczestnicy będą mogli zapoznać się z różnymi gatunkami fauny i flory Zatoki Gdańskiej.

Pokażemy jaki wpływ mają substancje pochodzące z plastiku na układ pokarmowy skorupiaków wodnych oraz preparaty histologiczne z gonad ryb eksponowanych na związki estrogenne.

Uczestnicy wydarzenia będą mogli samodzielnie przeprowadzić mechaniczną degradację opakowań plastikowych i zobaczyć jak powstają mikrocząstki w warunkach naturalnych.

Za pomocą prostych eksperymentów zaprezentujemy jak odróżnić rodzaje plastiku, jakie są jego właściwości i jak się z nim obchodzić by nie zagrażał naszemu zdrowiu. Pokażemy jak rozpoznać mikroplastik w kosmetykach oraz jak prostymi sposobami wykonać ich naturalne odpowiedniki.

Zajmiemy się recyklingiem, pokazując jak w można wykorzystać przedmioty plastikowe codziennego użytku do stworzenia nowych rzeczy: pojazdów, zwierząt, rzeczy do domu lub ogrodu. Zaprezentujemy prace uczennic i uczniów trójmiejskich szkół przygotowane w ramach warsztatów.

Ponieważ skażone środowisko naturalne, oraz zbyt duża doza plażowania, mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia, w ramach profilaktyki chorób sercowo-naczyniowych, zapraszamy na bezpłatny pomiar profilu lipidowego oraz ciśnienia tętniczego krwi. Będzie można także zapoznać się z technikami ratunkowymi w ramach pierwszej pomocy.

Wszystkie zajęcia i pokazy będą interaktywne, przygotowaliśmy wiele gier i zagadek, oraz dwa wyjścia na plażę, o 11:00 oraz 13:00 w celu obserwacji i zebrania plastikowych zanieczyszczeń z plaży.

 

A zatem, widzimy się 26 maja w Sopocie!

Piszczałka

Przedstawiciel rodzaju Synodontis, giętkoząb cętkowany był jednym z bohaterów poprzedniej notki. Dziś macie okazję poznać innych przedstawicieli tego rodzaju, którzy wyróżniają się nieszablonowymi rozwiązaniami ewolucyjnymi. Ale najpierw trzeba wyjaśnić kwestię nazewnictwa, bo polska nazwa wydaje się nieadekwatna. Ich zęby są twarde i ustawione w gęstą szczoteczkę, jak u wielu sumów.

synodontis zęby scotcat com
Zęby synodonta. Żródło: www.scotcat.com

Łacińskie słowo „synodontis” oznacza natomiast piszczałkę i to określenie, naśladowane zresztą w języku angielskim „squeaker catfish” jest jak najbardziej adekwatne. Te ryby są dosyć głośne. Jednak piszczące dźwięki nie są wydawane przy zaangażowaniu pęcherza pławnego, jak to bywa u innych ryb, a dzięki pocieraniu płetw piersiowych o specjalne bruzdy na brzuchu. To dla nich sygnał alarmowy „drapieżnik” i ogólny objaw zdenerwowania. Chociaż wiadomo, że te ryby nie opiekują się ikrą, uważa się, że te ćwierkające dźwięki służą w dużej mierze ostrzeganiu narybku przebywającego w okolicy. Nie jest to unikalna cecha (nawet jeśli pominąć świerszcze), bo podobny sposób komunikacji zaobserwowano także u innych sumów, np. Ictalurus punctatus, o którym krótka wzmianka znajduje się tutaj.

Jednak wśród giętkozębów wykształcił się dodatkowy kanał komunikacyjny, z którym mieliście do czynienia w innej notce. Na swój własny użytek giętkozęby wyewoluowały sobie system komunikacji elektrycznej. Jest to specjalnie wykształcony mięsień na grzbiecie, który emituje łagodne impulsy elektryczne, chociaż jak dowodzą badacze tych ryb, organ elektryczny w ich przypadku jest ewolucyjnie odmienny od tych które są u elektrycznych węgorzy. Tę właściwość zyskał bowiem mięsień, który u innych ryb służy do wprawiania pęcherza pławnego w wibracje, czyli do klasycznego sposobu komunikacji akustycznej ryb.

synodontis_schoutedeni_ JJphoto
Synodontis_schoutedeni piszczący giętkoząb. © JJPhoto

 

Innym dziwakiem jest giętkoząb czarnobrzuchy Synodontis nigriventris. Wyróżnia się on odstępstwem od jednej z bardziej oczywistych cech budowy zewnętrznej ryb jaką jest gradient ubarwienia. Czy ryba żyje w mulistych jeziorach, czy w krystalicznej wodzie; grzbiet ma ciemny a brzuch jasny. Dzięki temu zarówno oglądana z góry jak i z dołu, wpasowuje się zgrabnie w naturalny rozkład światła. Leżące na dnie flądry, przepraszam – płastugi, mają dolny bok zupełnie bialutki, górny zaś dopasowują do kolorystyki otaczającego dna niczym kameleony. Ryby żyjące w batialu, na granicy oceanicznego wielkiego mroku, nawet podświetlają sobie brzuchy by od spodu być bardziej niewidzialne. A Synodontis nigriventris nie. Ta rybka ma ciemny brzuch i jasny grzbiet. Giętkoząb czarnobrzuchy jest niewielką rybą dorastającą do 10cm i pochodzi z dorzecza rzeki Kongo. Spotykany jest także w akwariach. Ewolucyjny oportunizm przodków tej ryby sprawił, że zachowuje się dość dziwnie jak na rybę, a w szczególności na suma. Otóż, pradawne giętkozęby jeszcze-nie-czarnobrzuche zauważyły zasobną niszę pokarmową na powierzchni wody. Mniej lub bardziej przypadkowo znajdujące się tam owady stały się specjalnym przysmakiem tych ryb. Jednak wobec takiego feleru, że sumy generalnie mają pyski otwarte ku spodowi ciała, wiele pradawnych giętkozębów przypłaciło te łatwe posiłki życiem, przykuwając jasnym brzuchem uwagę rybożernych stworzeń czyhających nad wodą. Prostszą ścieżką ewolucyjną okazało się wyselekcjonowanie odmienności barwnych niż przebudowa paszczy, więc z pokolenia na pokolenie te rybki stawały się coraz ciemniejsze na brzuchu.

Synodontis nigriventis
Synodontis nigriventris, opaczek

W polskiej akwarystyce ryba ta nosi wdzięczną nazwę „opaczek” bo istotnie prawie wyłącznie pływa brzuchem do góry i w takiej pozycji odpoczywa, schowana pod korzeniami, w grotach i podobnych kryjówkach.

Zwyczaj odpoczywania do góry brzuchem (ha ha) jest też udziałem innych sumów, na przykład akwariowych „glonojadów” vel zbrojników. Jednak te ryby pływają grzbietem do góry, choć istnieją przekazy ustne o osobnikach, które na modłę opaczków pożywiają się karmą sypaną na powierzchnię wody. Czyżby nowy trend ewolucyjny?

Tomasz Kijewski

Zdjęcie w nagłówku przedstawia giętkozęba wielkopłetwego, Synodontis eupterus i pochodzi z biblioteki Wikimedia.

Jeśli chcesz wiedzieć więcej:

Blake RW, Chan KH: Swimming in the upside down catfish Synodontis nigriventris: it matters which way is up; Journal of Experimental Bilogy 2007

Lechner W. i inni: Ontogenetic development of auditory sensitivity and sound production in the squeaker catfish Synodontis schoutedeni. BMC Biology, 2010

Bardzo sympatyczny opis giętkozęba czarnobrzuchego znajduje się w IV tomie książki Nauka świata Dysku. (Terry Pratchett, Jack Cohen, Ian Stewart)

Kukułka

Jedną z bardziej niezwykłych strategii rozrodczych zwierząt jest pasożytnictwo. Ekstremistami w tej dziedzinie są owady składające jaja w ciele swoich ofiar. Kręgowce nie są tak brutalne. Różanka, Rhodeus sericeus składa ikrę w jamie skrzelowej małży. Oto jak się to dzieje: Terytorium godowe samca stanowi uważnie wybrany i bohatersko broniony obszar dna, na którym żyje przynajmniej jeden małż, skójka lub szczeżuja. Jeżeli samcowi uda się zrobić wrażenie na samicy, zarówno swoim męstwem jak i małżem (bądź nawet grupką małży), wysuwa ona pięciocentymetrową rurkę, tzw pokładełko, którą składa do wnętrza mięczaka ziarna ikry. Wykorzystuje do tego tzw. syfon wypustowy małża, być może po to by uniknąć pożarcia cennego ładunku. Samiec dokłada swoich gamet już w bardziej rozrzutny sposób, gdyż przez syfon wpustowy. Małż ma wobec tego symboliczny posiłek. Małe różanki pozostają pośród skrzeli małża przez około miesiąc, do całkowitego wchłonięcia pęcherzyka żółtkowego i nie czyniąc mu szkody opuszczają przytulne wnętrze jako gotowe, maleńkie rybki. Chociaż, wobec faktu, że jedna samica potrafi złożyć do 250 ziaren ikry a samiec nie jest monogamistą, małż może odczuwać pewien dyskomfort.*

Różanka rhodeus_sericeus_hd2410
Różanki podczas tarła. © Lubomir Hlasek

Prawdziwymi pasożytami są natomiast te zwierzęta, które podrzucają jaja do gniazd innych gatunków, licząc na zaangażowanie rodziców zastępczych. Dla nich z kolei ta sytuacja wiąże się z obniżeniem sukcesu rozrodczego nie tylko na drodze konkurencji między młodymi, ale także wskutek eliminacji ich potomstwa przez pasożyta. Ta strategia kojarzy się z kukułką, ale opisano szereg gatunków ptaków, które postępują w ten sposób. Jedne z nich nękają określony gatunek, inne – grupę gatunków ( np. kaczka pasożytka Heteronetta atricapilla składa jajka w gniazdach ptaków wodnych), jeszcze inne zupełnie nie są wybredne, jak kilkanaście gatunków kukułki Cuculus spp.

Pośród ryb tego typu zachowania opisano u dwóch gatunków: Pungtungia herzi ze wschodniej Azji, oraz afrykańskiego giętkozęba cętkowanego Synodontis multipunctatus. Oba te gatunki należą do osobnych rzędów; giętkozęby sa sumami, a P. herzi to przedstawiciel karpiokształtnych. Sam sposób pasożytowania jest u tych rybek dość odmienny. P. herzi jest bałaganiarzem. Rozrzuca ikrę po całej okolicy w rejonie gdzie trą się inne ryby, a niektóre jajeczka mają szczęście trafić do gniazd, lub zostać tam zabrane przez zdezorientowanych przybranych rodziców. Z ziaren ikry, które nie znalazły się w czyimś gnieździe również mogą wylęgnąć się młode, choć mają na to niewielkie szanse.

Pungtungia herzi
Pungtungia herzi © Kim, I.-S., 1997. Illustrated encyclopedia of fauna and flora of Korea. Vol. 37. Freshwater fishes. Ministry of Education, Seoul, Korea. 629 p.

Za to giętkoząb jest pasożytem gniazdowym pełną gębą. Nęka on w afrykańskich jeziorach pielęgnice, które nazywane są pyszczakami z racji obyczaju przechowywania ikry i narybku w paszczach. Pary giętkozębów przeprowadzają rajdy na terytoria pielęgnic podczas ich tarła i w ogromnym zamieszaniu jakie czynią w starciu z walecznymi pielęgnicami, wypuszczają spore ilości ikry, jednocześnie zjadając jaja pielęgnic. Te starając się uratować jak najwięcej jajeczek, zbierają je do paszcz. Gatunki które od pokoleń mają styczność z giętkozębami, są w stanie do pewnego stopnia przeprowadzić selekcję zbieranej ikry, wypluwając ją, lub nawet wyrzucając przez skrzela. Mimo tych starań, część jajeczek suma zostaje mimowolnie zaadoptowana. Czas inkubacji jest krótszy u giętkozęba niż u pielęgnic, więc larwy zaczynają żerować na potomstwie przybranych rodziców wysysając im żółtko. Bywa, że para pielęgnic zamiast kilkudziesięciu własnych młodych wychowuje jednego lub kilka giętkozębów.

Giętkoząb kukułka Sato 1986
W pysku tej pielęgnicy o długości 58,65mm, mieszkał młodociany giętkoząb o długości 26,85mm. Zdjęcie pochodzi z artykułu Sato; 1986

* Małże biorą zapłatę. Ich larwy, glochidia są zdeklarowanymi pasożytami ryb. Osadzając się na ich skórze i skrzelach indukują powstawanie cyst, w których wnętrzu odżywiają się ma koszt ryby. Glochidia nie są wybredne i atakują wszelkie ryby, ale przecież do różanek mają najbliżej.

Jeśli chcesz wiedzieć więcej:

Blažek R. i inni: Success of cuckoo catfish brood parasitism reflects coevolutionary history and individual experience of their cichlid hosts; Science Advances 2018

Haesler M.P. i inni: Reproductive parasitism: male and female responses to conspecific and heterospecific intrusions at spawning in a mouth-brooding cichlid Ophthalmotilapia ventralis.; Journal of Fish Biology 2009

Mills S.C. i Reynolds J.D.: Mussel ventilation rates as a proximate cue for host selection by bitterling, Rhodeus sericeus; Behavioural Ecology 2002

Sato T. A brood parasitic catfish of mouthbrooding cichlid fishes in Lake Tanganyika; nature 1986

Smith C. i Reichard M.: Females solicit sneakers to improve fertilization success in the bitterling fish (Rhodeus sericeus). Proceedings. Biological Sciences 2005

Ciekawy artykuł w serwisie planetcatfish

Zdjęcie w nagłówku wykonał Frank Teigler. Źródło: Fishbase.org

Tomasz Kijewski

Życie to nieustająca konsumpcja, można w nim zjeść nawet zęby.

Życie ryb nie rozpieszcza. Nie macie pojęcia ile zębów potrafią na tym zjeść…

Pośród ryb funkcjonuje mnóstwo rodzajów zębów, tym bardziej że muszą realizować one rozmaite zadania, od niezawodnych chwytów zwinnej zdobyczy przez zeskrobywanie i kruszenie po filtrację planktonu. O ile mi wiadomo, ryby nie przeżuwają. Brak stosownej mechaniki szczęk koresponduje z nieobecnością trzonowców i generalnie słabym zróżnicowaniem uzębienia – jak sztylety to sztylety, co najwyżej mniejsze lub większe. Jedne ryby mają płytki rogowe, inne przekształcone łuski, są też tarki, płyty kostne a nawet zęby jadowe. Wiele ryb ma na wyposażeniu zestaw uzębienia karnie wyrastający w pobliżu krawędzi szczęki i żuchwy, podobnie jak u nas, czemu trudno się dziwić zważywszy na podstawową funkcję zębów. Inne gatunki mają przypominające igły zęby rozsiane po sklepieniu paszczy, języku, wlocie gardzieli a nawet skrzelach – jakby dla zakomunikowania zdobyczy nieuchronności zostania posiłkiem.

Zęby Combtooth blennies Hundt i inni 2018
Tak wyglądają zęby przedstawiciela ślizgowców, który żywi się odcedzając osad denny. Zdjęcie pochodzi z publikacji Hundt i inni 2018

 

Anoplogaster cornuta
Anoplogaster Cornuta, ryba głębinowa. Zdjęcie pochodzi z albumu Otchłanie © Claire Nouvian

 

Zęby kostne ryb zbudowane są podobnie jak nasze, choć zawierają znacznie mniej zębiny na korzyść emalii. Zasadnicza różnica polega na tym, że mineralny szkielet zębów ryb zbudowany jest z fluoroapatytu, czyli fosforanu wapnia z wbudowanym fluorem: Ca5(PO4)3F, zaś ludzkie zęby zawierają hydroksyapatyt, w którym zamiast fluoru występuje grupa hydroksylowa Ca5(PO4)3(OH). Wysiłki współczesnej profilaktyki stomatologicznej pokazują, że ewolucja lądowych kręgowców nieco zbłądziła – fluoryzacja zębów prowadzi do przemian szkliwa (a także zębiny, jeśli penetracja preparatu jest dość głęboka) we fluoroapatyt, który przy nieco podwyższonej twardości jest odporniejszy na kwasy, a przy tym szkodzi bakteriom. Nie będzie dla was zaskoczeniem, że w budowie kości szkieletowych także występują apatyty, chociaż mikrostruktura kości, zębiny i emalii jest wyraźnie odmienna. Niespodzianką może okazać się fakt, że ryby chrzęstnoszkieletowe mają zdecydowanie kostne, fluoroapatytowe zęby. Być może wynalazek wbudowywania fosforanu wapnia w szkielet został zapożyczony od zębów. A same zęby? Wiele wskazuje na to, że są one produktem ewolucyjnego ciągu zdarzeń, który rozpoczął się na skórze. Kostne płyty okrywające ciała dewońskich ryb pancernych co prawda zwieńczone były wokół paszczy strukturami niepodobnymi do zębów, ale żyjące w tym samym czasie Psarolepis romeri miały łuski powleczone emalią i pozbawione jej zęby. Wykazano także, że współczesna nam niszczuka Lepisosteus oculatus, w skórze pokrytej ostrymi łuskami, aktywuje geny będące bliskimi analogami genów biorących udział w tworzeniu emalii zębowej.

Lepisosteus_oculatus_Knochenhecht Niszczuka autor Usien commons wikimedia
Łuski na skórze niszczuki pokryte są emalią. Autor zdjęcia: Usien źródło: Commons wikimedia

 

Fenomenem skupiającym uwagę badaczy jest zdolność ryb do praktycznie nieograniczonej regeneracji garnituru zębowego. Rekiny z zębami rosnącymi w szczękach niczym na taśmociągu są oczywistym przykładem, ale wyrastanie nowych zębów jest u ryb zjawiskiem powszechnym i trwa przez całe ich życie. Niestety zęby ryb nie wyrastają jak u ssaków w zębodołach i nie są osadzone przy pomocy więzadeł przyzębia, ale możliwość zbadania genów zaangażowanych w ten proces stwarza nadzieję na zbliżenie się do wprowadzenia w przyszłości technik do klinik stomatologicznych, tym bardziej, że niektóre z tych genów występują zarówno u ryb i ludzi. Być może trzeba jeszcze przyjrzeć się manatom, które są jedynymi ssakami wyposażonymi w wiele „pokoleń” zębów.

pacu polskatimes
Niezasłużoną sławę zdobyła ryba paku, oskarżana o atakowanie męskich genitaliów podczas kąpieli w jeziorach. Zęby tej ryby służą do rozgniatania orzechów. Zdjęcie pochodzi z magazynu Polskatimes, który głosił tę niegodną plotkę.

 

Parrotfish Alex The Reef Fish Geek Nautilus Scuba Club Cairns Australia
Zrośnięte zęby papugoryb służą do zgryzania koralowców. Z drugiego końca tych ryb wysypuje się piasek, którym zachwycają się turyści na atolach. © Alex The Reef Fish Geek Nautilus Scuba Club Cairns Australia

 

Zdjęcie w nagłówku przedstawiające paszczę szczupaka pochodzi z forum http://www.czas1pora2fora Autor nieznany.

 

Tomasz Kijewski

 

Jeśli chcesz wiedzieć więcej:

Enax J. i inni: Structure, composition, and mechanical properties of shark teeth; Journal of Structural Biology 2012

French G.C.A. i inni: The tooth, the whole tooth and nothing but the tooth: tooth shape and ontogenetic shift dynamics in the white shark Carcharodon carcharias; Journal of Fish Biology 2017

Hundt P.J. i Simons A.M.; Extreme dentition does not prevent diet and tooth diversification within combtooth blennies (Ovalentaria: Blenniidae); Evolution 2018

Kolmann M.A. i inni:  Specialized specialists and the narrow niche fallacy: a tale of scale-feeding fishes; Royal Society Open Science 2018

Qu Q. i inni: New genomic and fossil data illuminate the origin of enamel; Nature 2015

Smith M.M. i inni: Development and evolution of tooth renewal inneoselachian sharks as a model for transformation inchondrichthyan dentitions; Journal of Anatomy 2018

Yuan Q. i inni:  Role of WNT10A in failure of tooth development in humans and zebrafish.; Molecular Genetics & Genomic Medicine 2017