Bagaimana moluska belajar memburu ikan • Yuliya Kondratenko • Berita sains mengenai "Unsur" • Evolusi, Genetik

Bagaimana moluska belajar memburu ikan

Rajah. 1. Cone merangkak di dasar laut untuk mencari mangsa "border = 0>

Rajah. 1. Cone merangkak di dasar laut untuk mencari mangsa. Foto dari iflscience.com

Cek kerang laut mempunyai kemahiran yang luar biasa: penduduk-penghuni bawah tanah ini tahu bagaimana memburu ikan kecil. Untuk melakukan ini, mereka mempunyai peranti yang agak rumit – tempuling, mampu menarik mangsa dengan racun yang kuat. Tetapi sehingga baru-baru ini, saintis tidak mempunyai idea yang jelas mengenai bagaimana kon ini memperoleh senjata tersebut. Dalam satu kajian baru, saintis telah memulihkan sejarah evolusi penyesuaian kon dari moluska untuk memburu ikan. Ini adalah contoh yang jarang berlaku dalam pembinaan semula perubahan molekul yang membawa kepada kemunculan spesies baru dengan pengkhususan luar biasa.

Kadang-kadang dalam proses evolusi ada proses yang sukar dibayangkan dalam waktu yang terbentang. Contoh yang menyeronokkan adalah pelupusan mata yang mengalir, ikan rata yang mengarah ke kehidupan bawah dan mata yang berada di satu sisi badan. Untuk masa yang lama ia tidak diketahui tentang bentuk evolusi perantaraan antara ikan "biasa" (yang matanya berada di sisi yang bertentangan) dan ikan bilis.Tetapi beberapa tahun yang lalu, saintis menemui sisa-sisa fosil nenek moyang yang menggelongsor moden, yang matanya tidak simetris (lihat: Ikan fosil sekali lagi mengesahkan kebenaran Darwin, "Unsur", 06/18/2008). Jadi, betapa sukarnya untuk dibayangkan, tetapi salah satu mata flounder secara beransur-ansur merangkak ke sisi lain, supaya ikan dapat dengan selesa memimpin nyawa mereka di tepi berhampiran bawah (terima kasih kepada ini, ikan dapat mengagumkan diri mereka dengan berpura-pura menjadi sebahagian daripada substrat).

Lebih menarik lagi untuk mengkaji proses penyesuaian organisma antara satu sama lain, terutamanya pemangsa pemangsa mangsa pemangsa dan parasit yang berlumba-lumba, di mana semua peserta perlu menyesuaikan diri supaya tidak terus lapar atau, sebaliknya, tidak dimakan. Dalam kes ini, ia sering berlaku bahawa pemangsa atau parasit adalah "tajam" sebanyak mungkin untuk mangsa tertentu, yang, pada gilirannya, mencipta cara untuk menentang ancaman.

Dan baru-baru ini, saintis dapat mengesan langkah-langkah evolusi pertama untuk mempelajari salah satu pemburu yang paling luar biasa di alam liar – kerucut moluska (Rajah 1), yang memburu ikan (lihat video).Bagaimanakah makhluk perlahan seperti itu boleh diburu? Dan, lebih menarik lagi, apakah perubahan evolusi yang membuatnya mampu berburu seperti itu?

Kebanyakan kerang memburu mangsa yang agak mudah – cacing, yang, seperti kerucut, bergerak di sepanjang bawah, sehingga lebih mudah ditangkap. Walau bagaimanapun, pada satu ketika dalam sejarah evolusi, beberapa moluska beralih kepada ikan dan mula mengkhususkan diri di dalamnya. Para saintis mula melepaskan sejarah penyesuaian kon untuk memburu ikan, dengan teliti mempelajari pokok phylogenetic moluska ini, dibina berdasarkan kesamaan beberapa penanda mitokondria tertentu dan mencerminkan tahap persaudaraan pelbagai spesies. Para saintis menarik perhatian kepada kumpulan moluska yang menarik, yang, walaupun mereka adalah pemburu cacing, lebih dekat dengan pemburu ikan daripada pemburu cacing lain. Adakah moluska ini dalam proses belajar memburu ikan?

Mula-mula anda perlu mengetahui apa yang harus menjadi ikan pemburu yang baik.

Pertama, ini adalah racun yang melumpuhkan ikan, jika tidak, kerucut tidak akan berpeluang untuk mengejar mangsa. Keracunan racun adalah peptida yang mungkin mempunyai mekanisme tindakan yang berbeza. Sebagai contoh, racun Conus geographus sama seperti struktur kepada insulin dalam ikan, dan apabila ikan memasuki awan besar bahan ini, ia jatuh ke dalam kejutan glisemik. Bahkan kon mempunyai sepasang racun yang bertindak pada vertebrata dan menghalang penurunan impuls saraf. Salah satunya, δ-conotoxin, menindas pengaktifan saluran natrium, dan yang lain, κ-conotoxin, menindas pengaktifan saluran kalium (lihat: Conotoxin). Dengan tindakan bersama racun ini, kedua-dua mekanisme menjatuhkan potensi tindakan neuron dalam ikan dimatikan dan lumpuh.

Kedua, moluska yang memburu ikan biasanya mempunyai tempuling – pengubahsuaian radula ("parut", yang terdapat dalam bahasa moluska dan diperlukan untuk mengisar makanan). Dengan harimau ini, moluska boleh menembusi mangsa dan pada masa yang sama berkesan menyebarkan racun (jika anda hanya membuang racun ke dalam air, maka anda perlu menggunakan racun atau racun yang lebih berkesan).

Moluska luar biasa yang dimiliki oleh pemburu cacing, tetapi secara genetik lebih dekat dengan pemburu ikan, tidak mempunyai cakar, tetapi saintis mendapati salah satu komponen racun yang mempengaruhi ikan adalah δ-conotoksin. Memandangkan moluska ini tidak mempunyai komponen kedua racun yang diperlukan untuk menghalang sepenuhnya penenggalan impuls saraf vertebrata, moluska ini tidak sepatutnya dapat melumpuhkan ikan dengan berkesan.Walau bagaimanapun, saintis memutuskan untuk mewakili salah satu spesies moluska ini – Conus tessulatus – Beri kesempatan untuk menunjukkan dalam eksperimen, apakah kebolehan mereka untuk memburu ikan.

Moluska ditanam dalam satu akuarium dengan mangsa biasa mereka – cacing, serta ikan kecil. Moluska lebih suka memburu cacing, tetapi, untuk kegembiraan saintis, mereka cuba dan menyerang ikan (Rajah 2). Serangan agak canggung, kerana moluska tidak dapat menembusi ikan dengan tempuling atau melumpuhkan sepenuhnya. Walau bagaimanapun, para saintis dengan bangga melaporkan bahawa salah satu wad mereka dapat mengeluarkan racun pada ikan tepat di insang, selepas itu ia mula mengalami kekejangan dan moluska berjaya menelannya.

Rajah. 2 Clam Conus tessulatusyang pakar dalam cacing, cuba menyerang ikan. Di bahagian bawah foto awan putih kecil racun yang ketara (di bahagian bawah sirip sirip ikan). Foto dari artikel dalam perbincangan PNAS

Racun δ-conotoxins yang mampu melumpuhkan vertebrata kelihatan muncul di moluska sebelum κ-conotoxins, kerana δ-conotoksin dalam semua pemiliknya agak sama, dan gen-u-conotoksin dalam kumpulan moluska yang berbeza berkembang daripada gen yang berlainan.Kumpulan yang berlainan daripada moluska mendapati cara yang berbeza untuk membuat senjata mereka seefektif mungkin setelah mereka menerima komponen pertamanya, δ-conotoksin. Para penulis mencadangkan senario berikut, di mana moluska telah menguasai perburuan untuk ikan. Pada mulanya salah satu toksin yang bertindak pada vertebrata muncul dalam pemburu cacing. Toksin ini berguna untuk melindungi mangsa dari ikan yang cuba mencuri. Kemudian ternyata dengan nasib tertentu ikan itu sendiri menjadi mangsa, dan pelbagai moluska "mencipta" pelbagai toksin tambahan untuk memperbaiki racun mereka. Kemudian banyak daripada mereka mendapat serampang, yang membantu memperbaiki mangsa dan menyuntikkan racun langsung ke dalamnya, supaya ia bertindak lebih baik.

Semua proses ini telah berlaku di kebanyakan pemburu ikan untuk masa yang sangat lama, dan spesies yang memburu cacing, tetapi juga mempunyai salah satu toksin yang diperlukan untuk memburu ikan, mungkin sesuatu seperti mineral hidup, yang untuk beberapa sebab berhenti dalam memburu latihan mereka. Tetapi terima kasih kepada mereka, kami mengetahui bagaimana kerang boleh memperoleh keupayaan, mengejutkan untuk makhluk yang perlahan, untuk menjadi pemburu ikan.

Sumber: J. W. Aman, J. S.Imperial, B. Ueberheide, M. Zhang, M. Aguilar, & D. Taylor. Insight into snails ikan dari kajian Conus tessulatus // PNAS. DOI: 10.1073 / pnas.1424435112.

Yulia Kondratenko


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: