Ewolucyjny fuks

Atractosteus spatula jest największym przedstawicielem niewielkiego rzędu ryb niszczukokształtnych, obejmującego kilka gatunków występujących w słodkich wodach obu Ameryk. Jako ryba dorastająca do 4 metrów, jest atrakcyjnym celem połowów sportowych i bywa dostępny na rynku spożywczym, jak również – ze względu na swą unikalną urodę – w komercyjnych akwariach. Bez wątpienia wzbudza respekt, chociaż nie zanotowano ataków na ludzi; to wodne ssaki, ptaki, żółwie, ryby i kraby powinny strzec się niszczuki krokodylej.

Przedstawiciel niszczukowatych w ofercie sklepu zoologicznego tropicalfish.indonesia

Te ryby reprezentują jedną z najstarszych rodzin ryb drapieżnych Lepisosteidae, które pozostały praktycznie niezmienione od około 150 mln lat. Status żywej skamieniałości zawdzięczają cechom charakterystycznym dla ryb mezozoiku, szczególnie kostnym łuskom okrytym szkliwem, nieprzypadkowo podobnym do naszego szkliwa zębowego. Budowa tej skóry stała się inspiracją do produkcji rękawic roboczych odpornych na przekłucia.

Inną archaiczną cechą niszczukowatych jest budowa pęcherza pławnego dająca asumpt do twierdzenia, że pierwotną funkcją ewolucyjną tego uchyłka układu pokarmowego była wymiana gazowa. Podobnie jak jeszcze starsze żywe skamieniałości – ryby dwudyszne, niszczuki posiłkują się powietrzem znad powierzchni wody, gdy panuje przyducha. U ryb, które w późniejszych czasach zdominowały środowisko, pęcherz pławny służy do regulowania wyporności, względnie jako rezonator dźwięków odbieranych lub wydawanych. Nawet jeśli posiłkują się powietrzem atmosferycznym, ryby „nowoczesne” maja do tego inne narządy niż pęcherz pławny.

Jednak w  historii ewolucyjnej kręgowców pęcherz pławny utrzymał swoją pierwotną funkcję, gdyż płuca pochodzą właśnie od niego. Oznacza to, że linia ewolucyjna łączy nas z rybami w głębiach ich drzewa rodowego. Potencjał kręgowców lądowych, można by rzec, dojrzewał od samego początku historii kręgowców i żadna „nowoczesna” ryba nie jest naszym przodkiem.

Wykres przedstawia relacje filogenetyczne, czyli stopień pokrewieństwa między różnymi kręgowcami. Ryby trzonopłetwe są bliżej spokrewnione z kręgowcami lądowymi niż z resztą ryb

Inne ciekawe właściwości niszczukowatych mogą ale wcale nie muszą pochodzić z poprzedniej ery. Niszczukom wystarcza, że niezawodnie sprzyjają przetrwaniu tych ryb. Odkryto mianowicie, że ich ikra jest toksyczna. Nie jest to odosobniony przypadek, bowiem tego typu obronę stosują liczne gatunki z tuzina rodzin ryb  kostnoszkieletowych. Jakże to skuteczne – sprawić, by amator jaj rozchorował się lub zginął po zjedzeniu ich.

Kiedy już z uratowanej ikry wyklują się młode niszczuki, na głowach larw można wypatrzeć okrągłe przyssawki, dzięki którym młode nie pałętają się by wpaść w czyjąś paszczę. I szybko rosną. W ciągu jednego sezonu z małej nieporadnej larwy wyrasta drapieżnik o długości 45cm. Największa z niszczuk, niszczuka krokodyla osiąga maksymalnie do 4 metrów i blisko 150kg. Kawał ryby, przyznacie, nawet jeżeli spora część jej długości to paszcza o kształcie jednoznacznie kojarzącym się z krokodylami. Ciekawostka sama w sobie, ale konwergencja ewolucyjna, czyli niezależne powstawanie łudząco podobnych cech to temat na inną opowieść.

Prędkość przyrostu nizczuki krokodylej w pierwszych dniach od wyklucia (DAH).

Istnienie takich zakonserwowanych ewolucyjnie zwierząt i roślin nasuwa pytania o mechanizmy pozwalające im trwać w niemal niezmienionej formie przez miliony pokoleń, podczas gdy świat wokół nich aż wrzał od ewolucyjnych przemian i wynalazków.

Wyjaśnienie tej kwestii może dla wielu okazać się rozczarowujące. Przede wszystkim nie ma mowy o gatunkach, które pozostały niezmienione przez miliony lat. To są gałęzie na drzewie życia, rody, innymi słowy – wyższe taksony, które zachowały pewne zestawy pradawnych cech. Żadną miarą nie należy ich posądzać o zaprzestanie ewolucji, bo nieustannie podlegają selekcji naturalnej. Te formy życia są konserwatywne dlatego, że ich genetyczna konstytucja nie dopuściła do spontanicznych i radykalnych zmian budowy, a środowisko nie stwarzało kuszących sposobności do takich rekonstrukcji. Warto mieć też na uwadze, że owe „skamieniałości” reprezentują grupy wymarłych istot o znaczne wyższej różnorodności, a niektóre z nich – jak chrzęstnoszkieletowe – nadal tą różnorodnością się cieszą.

Wygląda więc na to, że niszczuki, łodziki czy miłorzęby zwyczajnie miały szczęście być pominięte zarówno przez wielkie wymierania, jak i nowe trendy w ewolucji i tylko ludzka optyka nadaje im szczególny charakter.

Tomasz Kijewski

Zdjęcie w nagłówku pochodzi ze strony skulldigimorph org

Jeśli chcesz wiedzieć więcej:

T.A. Burns i inni: Gar Ichthyootoxin: Its Effect on Crayfish, with Notes on Bluegill Sunfish; The Southwestern Naturalist 1981

M.Q. Chandler i inni: Finite element modeling of multilayered structures of fish scales; Journal of the mechanical behavior of biomedical materials 2014

Roberto Martini, Francois Barthelat. Stretch-and-release fabrication, testing and optimization of a flexible ceramic armor inspired from fish scales. Bioinspiration & Biomimetics, 2016

M.K. Hecht, Evolutionary Biology, Tom 15 Springer Science & Business Media, 2013

R.P. Mendoza i inni: Morphophysiological studies on alligator gar (Atractosteus spatula) larval development as a basis for their culture and repopulation of their natural habitats; Reviews in Fish Biology and Fisheries 2002

D. M. Parichy: The gar is a fish… is a bird… is a mammal?; Nature Genetics 2016

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Google

Komentujesz korzystając z konta Google. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

Połączenie z %s