Что-то заставляет рыб в черных прудах отращивать рецепторы по всей морде: ученые выяснили что это

В известняковых пещерах под мексиканским лесом расположены черные как смоль пруды. Эти водоемы являются домом для странных рыб, которые рождаются с глазами, но по мере взросления теряют их, отращивая взамен невероятное количество вкусовых рецепторов по всей морде и подбородку, пишет Science Alert.

Эти загадочные слепые пещерные рыбы также известны, как мексиканская тетра (Astyanax mexicanus). Известно, что они рождаются с рудиментарными глазами, но по мере взросления некоторые популяции теряют даже их — глазницы заполняются жировыми отложениями и впоследствии покрываются чешуей.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

В новом исследовании, проведенном американскими учеными, команда обнаружила, что это не единственная трансформация лица, которую претерпевают растущие рыбы. Результаты показывают, что при рождении их вкусовые рецепторы не многим отличаются от рецепторов сородичей, обитающих на поверхности. Однако вскоре после этого они начинают буквально появляться по всей морде и подбородку.

Отметим, что слепые пещерные рыбы не являются отдельным видом, а классифицируются как мексиканская тетра, наряду с близкими родственниками, обитающими на поверхности в близлежащих ручьях и реках. В отличие от бледной безглазой пещерной рыбы, поверхностная тетра имеет серебристую чешую и большие круглые глаза. Но, несмотря на явные отличия, эти две рыбы остаются генетически схожими, легко скрещиваются и производят жизнеспособное потомство.

Предыдущие исследования уже показали, что пещерные морфы, вероятно, возникали многократно посредством конвергентной эволюции. Простыми словами, поверхностные рыбы колонизировали пещеры, создавая изолированные популяции, которые затем развивали схожие адаптации к жизни в темной среде.

Отсутствие глаз у рыб также является примером регрессивной эволюции или потери сложной особенности — она часто встречается у животных, обитающих в пещерах. Известно также, что многие виды, обитающие в пещерах, развивают усиленные не визуальные чувства. Увы, ученым все еще слишком мало известно о том, как именно это происходит.

По словам старшего автора исследования, биолога из Университета Цинциннати Джошуа Гросса, регрессия, подобная потере зрения или пигментации, хорошо известна науке. Однако биологические основы конструктивных особенностей изучены хуже.

Впервые об изобилии вкусовых рецепторов на мордах рыб ученые заявили еще в 1960-х годах. Однако первоначальное открытие не сопровождалось дальнейшим изучением генетических и эволюционных механизмов, обеспечивающих это явление.

В новом исследовании команда надеялась пролить свет на эту загадку. Они сосредоточились на изучении двух отдельных популяций, обитающих в пещерах Пачон и Тинаха в северо-восточном регионе Сьерра-де-Эль-Абра на северо-востоке Мексики.

Наблюдения показали мало различий во вкусовых рецепторах между поверхностными и пещерными рыбами в течение первых четырех месяцев жизни. Но затем, в возрасте 5 месяцев, ученые заметили значительные изменения у пещерных рыб — их вкусовые рецепторы начали расти в количестве и распространились на всю голову и подбородок. Этот процесс продолжался и во взрослом возрасте, при этом количество вкусовых рецепторов у некоторых рыб продолжало расти после 18 месяцев.

Бум вкусовых рецепторов происходит на той стадии жизни, когда пещерные рыбы также переходят на другие источники пищи. Это соответствует переходу некоторых популяций на поедание гуано летучих мышей, хотя это также происходит с рыбами, живущими в пещерах без популяций летучих мышей.

Предполагается, что наличие большого количества вкусовых рецепторов, вероятно, дает слепым пещерным рыбам более сильное чувство вкуса, что является адаптивным. Впрочем, ученые признают, что еще многое в этом вопросе остается неизвестным, а потому потребуются дополнительные исследования. В дальнейшем команда планирует сосредоточиться на исследовании точной функциональной и адаптивной значимости этой расширенной вкусовой системы рыб, а также как именно рыбы реагируют на различные вкусы.