Физиолог из Университета Солсбери в Мэриленде доктор Ной Брессман совместно со студентом Фрэнсисом Лопес-Чилелом провели революционное исследование роли слизи в передвижении рыб по суше. Результаты их работы были опубликованы 29 января в журнале Integrative and Comparative Biology.
Главным объектом исследования стал северный змееголов – инвазивный вид рыб, способный достигать длины почти в один метр и массы до 19 фунтов. Эта рыба, родом из Азии, может дышать воздухом и передвигаться по суше. Для сравнения были выбраны обычный карп с чешуей и синий сом без чешуи – виды, не приспособленные к наземному передвижению.
Ученые получили образцы змееголовов от Департамента природных ресурсов Мэриленда и в ходе рыболовного турнира, где Брессман одержал победу. После эвтаназии рыб исследователи провели серию экспериментов с использованием силомера, измеряя усилие, необходимое для перемещения рыб вперед и назад по гладкому пластиковому столу и искусственному газону.
Эксперименты показали, что все рыбы легче скользят при наличии слизистого покрова. Однако змееголовы оказались значительно более скользкими, чем карпы или сомы, на обеих поверхностях. После удаления слизи картина изменилась: на гладком столе змееголовов стало труднее тянуть, чем других рыб.
Брессман отмечает: «Эволюционируя в сторону выработки слизи, снижающей трение сильнее, чем у полностью водных видов, змееголовы смогли существенно уменьшить энергозатраты при передвижении по суше, что позволяет им преодолевать большие расстояния».
Это исследование может иметь практическое применение в робототехнике – некоторые ученые рассматривают возможность использования искусственных слизистых покрытий для улучшения передвижения амфибийных роботов по суше.
Открытие также проливает свет на эволюционную историю. Около 400 миллионов лет назад позвоночные были исключительно водными животными. Некоторые рыбы, подобно известному ископаемому Тиктаалику, начали выходить на сушу в прибрежных зонах. Вполне вероятно, что эти первые наземные рыбы использовали слизь для смазки и удержания влаги.
Другой ученый, Уэйнрайт, подчеркивает уникальность данного исследования: «Я много размышляю о поверхности рыб, чешуе и иногда о слизи в своей работе, но исследований в этой области очень мало. Поэтому было действительно интересно увидеть, как кто-то критически анализирует роль слизи у разных видов рыб».
Изображение носит иллюстративный характер
Главным объектом исследования стал северный змееголов – инвазивный вид рыб, способный достигать длины почти в один метр и массы до 19 фунтов. Эта рыба, родом из Азии, может дышать воздухом и передвигаться по суше. Для сравнения были выбраны обычный карп с чешуей и синий сом без чешуи – виды, не приспособленные к наземному передвижению.
Ученые получили образцы змееголовов от Департамента природных ресурсов Мэриленда и в ходе рыболовного турнира, где Брессман одержал победу. После эвтаназии рыб исследователи провели серию экспериментов с использованием силомера, измеряя усилие, необходимое для перемещения рыб вперед и назад по гладкому пластиковому столу и искусственному газону.
Эксперименты показали, что все рыбы легче скользят при наличии слизистого покрова. Однако змееголовы оказались значительно более скользкими, чем карпы или сомы, на обеих поверхностях. После удаления слизи картина изменилась: на гладком столе змееголовов стало труднее тянуть, чем других рыб.
Брессман отмечает: «Эволюционируя в сторону выработки слизи, снижающей трение сильнее, чем у полностью водных видов, змееголовы смогли существенно уменьшить энергозатраты при передвижении по суше, что позволяет им преодолевать большие расстояния».
Это исследование может иметь практическое применение в робототехнике – некоторые ученые рассматривают возможность использования искусственных слизистых покрытий для улучшения передвижения амфибийных роботов по суше.
Открытие также проливает свет на эволюционную историю. Около 400 миллионов лет назад позвоночные были исключительно водными животными. Некоторые рыбы, подобно известному ископаемому Тиктаалику, начали выходить на сушу в прибрежных зонах. Вполне вероятно, что эти первые наземные рыбы использовали слизь для смазки и удержания влаги.
Другой ученый, Уэйнрайт, подчеркивает уникальность данного исследования: «Я много размышляю о поверхности рыб, чешуе и иногда о слизи в своей работе, но исследований в этой области очень мало. Поэтому было действительно интересно увидеть, как кто-то критически анализирует роль слизи у разных видов рыб».
