Lateralizacja

Czy ryba może być prawopłetwa lub lewopłetwa?

Najwyżej 10% ludzi jest leworęcznych. Tak niewielki udział tej odmienności pozwala domniemywać jakiejś presji selekcyjnej. Jednak uwzględniając znane różnice w uzdolnieniach między osobami lewo i praworęcznymi trudno doszukać się takich mechanizmów. Obserwowana przewaga narzędzi i urządzeń przystosowanych do prawej ręki, od narzędzi paleolitycznych po nożyce, jest raczej skutkiem niż przyczyną tej nierównowagi, która wydaje się być wynikiem jakiegoś ewolucyjnego przypadku.

Jednak lateralizacja jako taka nie wydaje się przypadkiem ewolucyjnym, bo jest w świecie zwierząt powszechna. Na przykład u szympansów, psów czy kotów osobniki lewo – i prawołape występują w równowadze i w przewadze nad obułapymi. Ale nie tylko do zręczności kończyn rzecz się sprowadza. Podstawą lateralizacji są strukturalne i funkcjonalne różnice między półkulami mózgu, przejawiające się nie tylko odmiennymi zdolnościami artystycznymi jak u ludzi, ale zróżnicowaniem wrażliwości zmysłów, czy funkcji poznawczych. Odpowiedzialne są za to złożone systemy sygnałów chemicznych oddziałujących poprzez włączanie i wyłączanie albo modyfikację genów w określonych miejscach i momentach rozwoju mózgu. Słusznie domyślacie się, że zjawisko lateralizacji dotyczy także ryb. Jak się zaraz przekonacie, opisano zjawiska prawo i lewopłetwości, jednak asymetria funkcjonalna mózgu i dominacja jednej bądź drugiej półkuli daje się zaobserwować na rozmaite sposoby.

Z niewyjaśnionych powodów łososie w akwakulturach pływają gromadnie bądź to zgodnie z ruchem wskazówek zegara, bądź w przeciwną stronę.

Sumik kanałowy Ictalurus punctatus, gdy jest zaniepokojony, wprawia w drgania płetwę piersiową, a pocierające o siebie kości u nasady płetwy wydają wibrujący ostrzegawczy dźwięk. Niemal połowa badanych ryb używa do tego celu prawej płetwy, reszta wydaje się obupłetwa. Niektóre sygnały nadawane są obiema płetwami, lecz u ryb prawopłetwych zawsze zaczyna płetwa prawa.

Ictalurus punctatus Channel Catfish 5188

Sumik kanałowy. Zdjęcie z North American Native Fishes gallery

Znana akwarystom ryba gurami niebieski Trichogaster trichopterus wyposażona jest w płetwy brzuszne w formie długich nitkowatych wypustek, które stanowią wrażliwe narządy zmysłu dotyku i smaku. Wśród 12 osobników badanych w pewnym eksperymencie, siedem preferowało lewą płetwę przy badaniu nowych obiektów, cztery nie wykazały żadnej preferencji, a tylko jeden posługiwał się prawą.

Trichogaster-trichopterus-Blauwe-Spat9

Gurami błękitny

Wobec bocznego spłaszczenia ciała, ryby widzą przeważnie na boki. Zaobserwowano jednak, że wiele z nich jeżeli chce się dobrze czemuś przyjrzeć, konsekwentnie wybiera jedno oko, odpowiednio ustawiając się do obiektu. Tak czyniły w eksperymentach krewne popularnych gupików, Girardinus falcatus, które przeważnie preferowały prawe oko, chociaż zidentyfikowano nieliczne wyjątki lewooczne i obuoczne. U różnych badanych pod tym kątem gatunków zaobserwowano wyraźne preferencje lewego bądź prawego oka, a u bojowników syjamskich, Betta splendens, takiej reguły nie stwierdzono. Mniej więcej połowa osobników ustawia się do przeciwnika prawą stroną, a połowa lewą. Podobny mechanizm opisano u żaglic, które atakują ławice tylko jedną stroną ciała, przy czym mniej więcej połowa osobników robi to prawą stroną, a połowa lewą. Efekt tej konsekwencji zauważalny jest nawet w stopniu zużycia zębów z jednej strony ciała, a ichtiolodzy stwierdzili, że taka strategia ataku grupowego jest bardziej skuteczna niż chaotyczne ataki prawo – lewo i co wydaje się oczywiste, grupy złożone z samych „prawych” bądź „lewych” żaglic mają nikłe szanse powodzenia w polowaniu.

Istiophorus platypterus Marc Montocchio

Żaglica. © Marc Montocchio

Pewna grupa pielęgnic z jeziora Tanganika, pasożytująca na skórze innych ryb uległa podobnej lateralizacji. Jedne z nich podskubują ofiary prawym półgębkiem, inne lewym.

Istota dogłębnych zmian anatomicznych ryb płastugowatych, które spędzają całe dorosłe życie na jednym boku, również musi mieć związek z asymetrią mózgu i stanowi najbardziej dobitny przykład lateralizacji.

Solea-solea-953
Sola zwyczajna, Solea solea

Tomasz Kijewski

Źródełka:

S.G. Reebs: “Handedness” in fishes; Université de Moncton, Canada 2008

R.H. Kruvers i inni: The Evolution of Lateralization in Group Hunting Sailfish; Current Biology 2017

V. Duboc i inni: Asymmetry of the Brain: Development and Implications; Annual Reviev of genetics 2015