Команда, возглавляемая биологами из лаборатории Friday Harbour Laboratories Вашингтонского университета, пытается понять, как эта необычная диета влияет на эволюцию и поведение их тела. Исследователи опубликовали свои результаты Ян. 17 место в журнале Royal Society Open Science.
"Мы ожидали, что с этой специализированной нишей поедания чешуи вы получите специализированную морфологию. Вместо этого вы получаете мозаику стратегий для конечной цели — масштабного кормления », — сказал ведущий автор Мэтью Колманн, постдокторский исследователь в Friday Harbor Laboratories.
"В этой нише есть скрытая сложность, и это еще одна история о невероятном разнообразии жизни на Земле."
Исследователи сравнили два вида рыб пираньи — один, который питается чешуей только в молодости, и другой, который ест чешую всю свою жизнь, — и два вида рыб-харацинов, широко известных как тетры, с такими же пищевыми привычками, как и пираньи. Они обнаружили, что все четыре кормораздатчика значительно различались по форме тела и стратегии кормления.
Пиранья, которая всю жизнь ест чешую, называется Catoprion mento, как правило, живет одна. Когда он действительно охотится, он подплывает к своей добыче, открывает свою большую челюсть, похожую на Джея Лено, на 120 градусов и сдирает крупную чешую со сторон других рыб. Эти пираньи могут одновременно переносить в желудке около дюжины крупной рыбьей чешуи; это как человек проглотил дюжину блинов с серебряным долларом за один укус.
Напротив, рыба-характер, наиболее похожая на пиранью в истории жизни и пищевых предпочтениях, получает пищу совершенно по-другому.
Рыба с тупым лицом, называемая Roeboides affinis, имеет зубы на носу и впивается мордой в других рыб, пожирая чешую, когда они улетают от силы удара.
Исследовательская группа собрала данные с помощью компьютерной томографии образцов каждой рыбы разного возраста в лабораториях Friday Harbor Laboratories на острове Сан-Хуан. Используя контрастное окрашивание йодом, они смогли изучить внутреннюю анатомию четырех видов, чтобы лучше понять, какие черты характерны для рыб, которые используют такую редкую стратегию кормления.
Исследователи обнаружили, что резкие различия в форме челюстей и головы в сочетании с тем, как каждый из них предпочитает охотиться, демонстрируют большое разнообразие среди небольшого числа видов, которые эволюционировали для поедания чешуи.
«Это исследование было бы чрезвычайно сложно выполнить без компьютерной томографии», — сказал соавтор Джонатан Хьюи, студент бакалавриата Университета штата Вашингтон, специализирующийся на водных и рыбных науках. «Мы смогли посмотреть на фрагменты изображения с трех разных точек зрения и смогли более точно определить и измерить определенные элементы, такие как челюстные кости."
Около 50 видов рыб классифицируются как щитовки, и все они обитают в тропиках. Предыдущие исследования показали — и компьютерная томография подтверждают — рыба способна переваривать целую чешую.
Считается, что слизистая оболочка внутри каждой чешуи привлекает рыб, но могут быть и другие причины, по которым они предпочитают всю чешуйку, сказал Колманн.
Большая часть сканирования пираний и харацинов была завершена прошлой весной во время студенческого курса морской биологии в Friday Harbour Laboratories.
Хуи, тогда еще студент этого класса, и другие соавторы сканировали рыбу из коллекций по всей России.S., затем тщательно измерил ряд характеристик, важных для кормления, таких как острота и форма различных зубов.
Завершенные сканы присоединяются к растущей онлайн-библиотеке трехмерных цифровых копий рыб, впервые созданной Адамом Саммерсом, соавтором и профессором Friday Harbor Laboratories, с намерением создать репозиторий с открытым исходным кодом для исследователей и широкой общественности. обо всех рыбах на Земле.
Соавтор Кори Эванс, научный сотрудник Университета Миннесоты, и Колманн задумали этот проект, когда они оба обнаружили редких, щиплых рыб в своих полевых проектах с участием различных видов рыб в Амазонии.
Колманн продолжит изучать эволюцию и особенности питания пираний на своей новой должности в Университете Джорджа Вашингтона, где у него будет доступ к коллекциям рыб Смитсоновского института.