Космоса няма нагоре или надолу, но в шоута като Star Trek корабите винаги са ориентирани по един и същи начин: дясна страна нагоре. Това е научно излишно тропе, превърнало се в шега сред феновете на научната фантастика.
И все пак тук, на Земята, рибите се оказват в поразително подобна ситуация. Докато рибата се плъзга през безтегловния си, триизмерен, воднист свят, тя почти винаги стои отдясно нагоре. Въпросът - и за корабите, и за рибите - е защо?
По-лесен е въпросът да се отговори на измислените космически кораби от рибите в реалния живот.
Във филми или по телевизията режисьорите показват корабите по начина, по който правят, защото това прави сцената по-разбираема за зрителите, същества, свикнали с гравитационния свят. „Ние имаме фиксирана идея, че всичко трябва да е точно“, казва Франк Фиш, функционален морфолог от Уестър Честърския университет в Пенсилвания. Но какво да кажем за рибата? Това е пъзел.
„Не мога да вляза в ума на риба - въпреки името си - и да определя защо точно това ще го прави“, казва Риба.
Задълбочаването на мистерията е, че учените знаят малко причини, поради които една риба би плувала в някаква конкретна ориентация - все пак те очевидно имат предпочитание. За разлика от сухоземните животни, рибите не се натискат срещу земята, за да се движат. И докато се движат, рибите не са по-модернизирани в една ориентация от друга. Нещо повече, повечето риби са най-тежки, казва Брук Фламанг, която изучава биомеханиката на рибата в Ню Джърси технологичен институт. Подобно на дете, балансиращо на плажна топка в басейна, гравитацията иска те да се хвърлят. Така че защо не го правят?
Водещото обяснение е, че рибата е започнала живота вдясно, еволюционно казано и затова повечето никога не са имали причина да се променят. „Само между нас, да, те никога не се притесняваха“, казва Милтън Лав, полу-пенсиониран морски зоолог от Калифорнийския университет в Санта Барбара.
Предпочитаната ориентация на рибата „се връща към онези много ранни стъпки за изграждане на лявата и дясната страна, главата и [и] опашния край“, казва Питър Уейнрайт, който изучава морфологията и поведението на рибите в Калифорнийския университет, Дейвис,
Има две групи животни, които имат ясно изразена лява и дясна страна, казва Уейнрайт. Първата група, протостомия, включва повечето безгръбначни животни, като насекоми и мекотели. В началото на развитието си, като ембриони, тези животни развиват кухина, която се превръща в уста. Във втората група, дейтеростомията, която включва гръбначни животни като риба и хора, ембрионите се развиват различно. В този случай първата депресия, която се образува, става ануса.
Тази малка първоначална разлика означава, че двете групи се развиват в противоположни ориентации. Превръзката определя коя страна на животното става негова горна част (дорзална) и коя става нейната дъна (вентрална), както и къде се движи нервният мозък, казва Лорън Саллан, която изучава ранната еволюция на гръбначните животни в Университета на Пенсилвания.
При повечето безгръбначни нервният кабел тече надолу по корема. Нервите имат малка трудност да се свързват с очите и мозъка, които са по-дорзални, тъй като безгръбначните често нямат твърди части в тялото си, за да влязат в движение, казва Саллан.
За разлика от това, дори най-примитивните гръбначни животни имат твърди тъкани, като кости, които образуват вътрешни бариери в тялото. В резултат на това техният план за тялото е много по-малко адаптивен. Нервният кабел върви по гърба на животното и мозъкът му се развива от дорзалната страна, за да се свърже с нервите. Тъй като очите са в черепа близо до мозъка, те завършват и отгоре. При липса на горната част на тялото стомахът и устата завършват на дъното.
Саллан не е сигурен какво е довело до промяната, но силно повлия на еволюцията на гръбначните животни. „Това е ранно обръщане на монети, което се превърна в голямо ограничение във формата на риба“, казва Саллан.
Въпросът тогава е защо рибата е останала гръбната страна нагоре? Отговорът се крие в основните принципи на еволюционната теория: ако една нова черта не дава ясно предимство, нещата обикновено остават същите.
Учените са дразнели някои от бонусите да плуват отгоре нагоре. Например, гравитацията ще помогне да се премести кръвта от мозъка обратно към сърцето, казва Фламанг. Рибите също се възползват от това, че имат очи над устата си, казва Любов, тъй като тя държи тези чувствителни органи далеч от храна и отломки и да се грижат за хищници. Дори тяхната максимална тежест дава на рибите някои предимства: това увеличава маневреността им, казва Фламанг.
И някои риби са се научили да плуват наопаки, докато други флиртуват с идеята.
Много риби, които живеят в близост до структури като рифове или кейове, ще ориентират корема си към вертикални стени или дори тавани, казва Уейнрайт. Рибите изглеждат удобни да плуват по този начин в близост до структурите, но те бързо ще обърнат дясната страна нагоре, когато плуват.
Група африкански сом са обхванали живота с главата надолу. Поведението им е резултат от приспособяването на дънните риби, за да се възползват от богата на кислород вода в близост до повърхността. Устието на сом е от долната му страна, така че най-лесно беше рибата просто да се обърне с главата надолу и да се отнася към върха на водата, както се използва за обработване на дъното, казва Лорън Чапман, която изучава дишането на риба в университета Макгил в Монреал, Квебек. "За обърнат сом повърхността на водата е просто друг субстрат", казва тя.
Но в по-голямата част от случаите, казва Любов, "няма избирателно предимство за повечето риби да са с главата надолу."
Както казва Уейнрайт, отговорът вероятно е, че за повечето риби смяната просто не си струва. В този момент да бъдеш изправен е трудно. Най-просто казано, рибата „може да не обича да е наопаки“, казва Фламанг.
С други думи, те са свикнали и това работи. Като гледане на състезателни кораби над галактиката, дясна страна нагоре.
Свързани истории от списание Хакай:
- Техниките за риболов насочват риби с различни „личности“
- Къде рибите отиват в буря?
- Риба във формирането
