Плечи помогли акулам проглотить пищу

Американские биологи подробно описали движение хрящей плечевого пояса у акул, которое до сих пор оставалось загадкой. Тем самым они подтвердили гипотезу о том, что плечи у акул не только помогают им регулировать положение тела, но и участвуют в процессе заглатывания пищи. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Плечевой пояс хорошо развит у наземных животных, но встречается и у костных рыб, причем у некоторых видов, например, у лучеперых, он выполняет две функции: участвует в передвижении и задействован в питании, помогая засасывать пищу. Многие виды акул питаются подобным образом: они расширяют полость рта, засасывая таким образом воду вместе с добычей. Однако роль плечевого пояса в процессе питания у акул до сих пор не рассматривалась, отчасти потому, что у них он защищен от наблюдения слоем мышц и кожи. Плечевой пояс акул состоит из U-образного хрящевого пояса и прикрепленных к нему мышц, и выполняет локомоторные функции. Исследователи решили выяснить, движется ли плечевой пояс, или остается неподвижными, как предполагалось раньше. Если же он двигается, то как, и играет ли это какую-либо роль в процессе поедания пищи.

Преодолеть трудности наблюдения помогли технологии рентгеновской съемки, которая позволяет по вживленным металлическим маркерам довольно точно воссоздавать движения рыбы. Ученые использовали эту систему для наблюдения трех белопятнистых кошачьих акул (Chiloscyllium plagiosum) во время кормления. Маркеры имплантировали в хрящи на голове, в U-образный скапулокоракоид, и в мышцы рыб, чтобы затем измерить и проанализировать их движения.

Наблюдения показали, что все особи всасывали пищу, быстро размыкая челюсти и опуская гиоид, хрящевой элемент подъязычной дуги, и у всех было отмечено движение скапулокоракоида, с индивидуальными отличиями. Хрящ отклонялся в обе стороны, к голове и к хвосту: у двух особей движение к голове начиналось вместе с открытием пасти, и движение к хвосту (отмеченное у всех) начиналось примерно тогда, когда челюсти раскрывались максимально, и прекращалось уже после того, как челюсти полностью смыкались. Отклонение хряща от крайней позиции достигло в среднем 11 градусов. 

Эти данные свидетельствуют в пользу гипотезы о том, что плечевой пояс у акул помогает им не только передвигаться, но и заглатывать пищу. Авторы полагают, что засасывание начинается без участия хряща, а его отклонение, скорее всего, выполняет функцию языка: создает потоки внутри ротовой полости, которые позволяют удерживать захваченную добычу, пока она движется через глотку в пищевод. Также авторы полагают, что у акул других видов, которые также засасывают свою добычу, плечевой пояс может работать схожим образом. Новые данные о функциях плечевого пояса помогут понять, как он эволюционировал, и позволил некоторым видам выйти на сушу.

Выход жизни на сушу — интересный научный вопрос. Мы писали ранее о том, как бегство от хищников могло стать причиной выхода на сушу у рыб, и о том, как из плавников могли сформироваться пальцы. Также мы рассказывали, каким был скелет самых древних акул, и какие челюсти помогли выжить этому виду в эволюционной гонке.  

Анна Зинина