Безлегкові саламандри обзавелися швидкою мовою

Безлегкові саламандри навчилися блискавично викидати мову при ловлі видобутку завдяки кільком змінам будови цього органу, які виникали кілька разів у різних систематичних групах, повідомляється в. Вони стосуються зв'язків м'язів мови та її скелетних елементів, форми цих елементів і розташування сполучної тканини між м'язами. В результаті ці хладнокровні тварини додали в свій арсенал вкрай швидкий рух, чия ефективність не падає при низькій температурі навколишнього середовища.


Представники сімейства безлегкових саламандр відрізняються від багатьох інших амфібій тим, що у них немає легенів (тому вони дихають тільки шкірою і слизовою ротовою порожниною) і відсутня личиночна стадія. Як і інші земноводні, вони не здатні підтримувати постійну температуру тіла: вона у безлегкових саламандр залежить від навколишнього середовища. З одного боку, це «дозволяє» їм мати повільний метаболізм. З іншого боку, при ловлі видобутку їх мова далеко вистрілює з величезною швидкістю, зазвичай не властивою тваринам з низькою інтенсивністю обміну речовин.


Відомо, що швидкість мови безлегкових саламандр забезпечує те, що вона рухається з пружним відскоком, як тетива цибулі або пружина, а не завдяки «класичному» скороченню-розслабленню м'язових волокон. У роботу при цьому крім м'язів мови залучаються прилеглі сполучні тканини. Однак еволюційні зміни, які відбулися в ході формування такої системи у цих амфібій, практично не вивчали.

Тому біологи з Університету Південної Флориди та Університету штату Каліфорнія в Станіслаус на чолі зі Стефеном Дебаном (Stephen Deban) проаналізували дані записи електричної активності м'язів мови і відео, на яких особини дев'яти різних видів саламандр (не тільки з сімейства безлегких) викидають мову. Дослідники визначили швидкість рухів цього органу при різних температурах, а також порівняли його внутрішню будову у саламандр з різним механізмом викидання мови. Зоологи враховували систематичне положення кожного з видів, дані по яких вони розглядали.

Аналіз показав, що швидке балістичне викидання мови виникало у двох підсемействах (і) у складі сімейства безлегкових саламандр незалежно два або три рази. Спочатку використовували тільки м'язову силу, щоб вистрілити язиком. Потім в основних м'язах цього органу з'явилися апоневрози - сухожильні платівки з колагену, які подібно пружинам стали накопичувати в собі енергію м'язів і могли швидко вивільняти її при необхідності. Тому питома потужність, з якою викидають мову багато безлегкових саламандрів (десятки тисяч ватт на кілограм), багаторазово перевершує ту, яку здатні забезпечити м'язові волокна (сотні ватт на кілограм). Крім того, у безлегкових ефективність цього процесу практично не залежить від температури навколишнього середовища.

Однак повернення мови в ротову порожнину відбувається у всіх досліджених видів набагато повільніше, і її швидкість помітно падає, якщо тварина знаходиться в прохолодному приміщенні (12 градусів), а не в теплі (24 градуси). Цікаво, що у видів з балістичним рухом мови м'язи, які викидають орган назовні, активуються задовго (300 мілісекунд) до початку руху і істотно раніше, ніж м'язи, що повертають орган. У тих саламандр, мова яких рухається за рахунок м'язів без апоневрозів, вони активуються всього за 60 мілісекунд до початку руху.

Автори дійшли висновку, що балістичні рухи мови забезпечуються трьома особливостями анатомії органу, які не зустрічаються окремо. Це втрата зв'язків волокон м'язів, які забезпечують викидання мови, з її скелетними елементами, зміна форми цих елементів (вони стають кругліше в перерізі) і розташування колагенових апоневрозів. Ймовірно, проміжні варіанти будови, коли в амфібії були присутні лише деякі з цих ознак, не давали значущих переваг своїм власникам і тому не закріплювалися.

Амфібії - дуже різноманітна група, і її представники часом мають незвичайні риси. Так, ряд земноводних вміє флуоресціювати (спочатку цю властивість виявили у квакші). Також серед амфібій зустрічаються види-клептони, які «вкрали» частину генів у представників інших видів і не можуть розмножуватися без їхньої участі. Ще вони легко утворюють гібриди. Тому нерідко види, які раніше вважалися одним, виявляється правильніше розділити на кілька (так сталося з китайською виконинською саламандрою), і навпаки.


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND