Поява зябер у давніх риб, можливо, не була пов'язана з недостатнім надходженням кисню Автор: Вікторія · Опубліковано: 19.01.2010 08:30 · Розділ: Природа

Біологи з Португалії та Канади представили експериментальні докази того, що на перших етапах еволюції зябер їх основна функція полягала в обміні іонами з навколишнім середовищем.

Роль зябер в процесі дихання риб очевидна. Класична теорія зв'язує еволюцію цих органів з поступовим збільшенням розмірів тіла древніх водних тварин і їх переходом до більш активного способу життя. У таких умовах кисню, що надходив через шкіру, було вже недостатньо (необхідні об'єми споживання O2 збільшуються пропорційно масі, а площа поверхні шкіри збільшується повільніше - тільки на 47% від приросту маси).

Розвитком та популяризацією цієї теорії в сорокових роках минулого століття займався датський фізіолог Август Крог, лауреат Нобелівської премії з фізіології та медицини.

В останні роки почали з'являтися факти, що свідчать на користь альтернативного пояснення еволюції органів дихання. Відомо, що риби змушені постійно обмінюватися іонами з навколишнім середовищем; у личинок цей обмін також здійснюється через шкіру, а давнім мешканцям океанів, ймовірно, доводилося задовольнятися примітивними органами - попередниками зябер.

У період різкої зміни рівня мінералізації води, при заселенні рибами прісноводних водойм, ефективність іонообміну потрібно було підвищувати, а це означало перехід до складних і великих зябер.

Дослідники провели серію експериментів з личинками райдужної форелі Oncorhynchus mykiss. Метою дослідів було визначення тієї з двох функцій зябер, що стає основною на початковому етапі розвитку риби.

Форель Oncorhynchus mykiss. Фото взято з сайту translatum.gr
Форель Oncorhynchus mykiss. Фото взято з сайту translatum.gr

Личинки форелі поміщалися в спеціальну камеру з двома відділеннями - для «голови» з зябрами і «хвоста», після чого вчені окремо заміряли швидкість поглинання кисню та іонів Na+ в кожному відділенні. Як з'ясувалося, за показником інтенсивності іонообміну шкіра почала поступатися органам дихання приблизно через 15 днів після початку спостережень, а за рівнем поглинання кисню - лише через 25 днів.

Вклад зябер (суцільна лінія) і шкіри (пунктирна лінія) в поглинання кисню (білі круги) та іонів Na+ (чорні круги). Верхній графік відповідає мякій воді, а нижній - жорсткій. Фото взято з сайту royalsocietypublishing.org
Вклад зябер (суцільна лінія) і шкіри (пунктирна лінія) в поглинання кисню (білі круги) та іонів Na+ (чорні круги). Верхній графік відповідає мякій воді, а нижній - жорсткій. Фото взято з сайту royalsocietypublishing.org

Дослідники називають ці результати важливим непрямим доказом істинності альтернативної теорії, вказуючи на те, що у своєму розвитку личинки стикаються з тими ж «проблемами» (збільшенням маси й активності), що і древні риби. Колеги високо оцінюють цю роботу, але з висновками не поспішають, чекаючи повторення експериментів з іншими водними тваринами (наприклад, міногами і осетровими рибами).

Джерело a42.ru


Інші новини розділу