до юбилея
342 дня
 
Возможно, появление жабр у древних рыб не было связано с недостаточным поступлением кислорода

Возможно, появление жабр у древних рыб не было связано с недостаточным поступлением кислорода

В стране и миреНаука и техника
Биологи из Португалии и Канады представили экспериментальные доказательства того, что на первых этапах эволюции жабр их основная функция заключалась в обмене ионами с окружающей средой.

Роль жабр в процессе дыхания рыб очевидна. Классическая теория связывает эволюцию этих органов с постепенным увеличением размеров тела древних водных животных и их переходом к более активному образу жизни: в таких условиях кислорода, поступавшего через кожу, было уже недостаточно (необходимые объемы потребления O2 растут пропорционально массе, а площадь поверхности кожи увеличивается медленнее — пропорционально массе, взятой в степени 0,67). Развитием и популяризацией теории в сороковых годах прошлого века занимался датский физиолог Август Крог, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине.

В последние годы начали появляться факты, свидетельствующие в пользу альтернативного объяснения эволюции органов дыхания. Известно, что рыбы вынуждены постоянно обмениваться ионами с окружающей средой; у личинок этот обмен также совершается через кожу, а древним обитателям океанов, вероятно, приходилось довольствоваться примитивными органами — предшественниками жабр. В период резкой смены уровня минерализации воды при заселении рыбами пресноводных водоемов эффективность ионообмена нужно было повышать, а это означало переход к сложным и крупным жабрам.

Авторы провели серию экспериментов с личинками радужной форели Oncorhynchus mykiss. Целью опытов стало определение той из двух функций жабр, которая становится основной на начальном этапе развития рыбы.

Личинки форели помещались в специальную камеру с двумя отделениями для «головы» с жабрами и «хвоста», после чего ученые отдельно замеряли скорость поглощения кислорода и ионов Na+ в каждом отделении. Как выяснилось, по показателю интенсивности ионообмена кожа начала уступать органам дыхания примерно через 15 дней после начала наблюдений, а по уровню поглощения кислорода — лишь через 25 дней.

Исследователи называют эти результаты важным косвенным доказательством истинности альтернативной теории, указывая на то, что в своем развитии личинки сталкиваются с теми же «проблемами» (увеличением массы и активности), что и древние рыбы. Коллеги авторов высоко оценивают их работу, но с выводами не торопятся, ожидая повторения экспериментов с другими водными животными (к примеру, миногами и осетровыми рыбами).

Вклад жабр (сплошная линия) и кожи (пунктирная линия) в поглощение кислорода (белые кружки) и ионов Na+ (черные кружки). Верхний график соответствует мягкой воде, а нижний — жесткой. (Иллюстрация из журнала Proceedings of the Royal Society B.)

Вступайте в группу Новости города Новокузнецк в социальной сети Вконтакте, чтобы быть в курсе самых важных новостей.

всего: 615 / сегодня: 1

Комментарии /0

После 22:00 комментарии принимаются только от зарегистрированных пользователей ИРП "Хутор".

Авторизация через Хутор:



В стране и мире