Рыбы выживают на суше благодаря особой коже
Новое исследование показывает, как амфибийная рыба может оставаться живой на суше до двух месяцев. Всё дело в коже.
Мангровые киллифиши — это маленькие рыбки длиной всего 2.5–5 см, обитающие во временных лужах в прибрежных мангровых лесах Центральной и Южной Америки, а также Флориды. В сухие сезоны, когда их лужи исчезают, рыбы зарываются в листовой опад или прячутся в полых бревнах. Пока они остаются влажными, они могут выживать длительное время вне воды, дыша воздухом через кожу. Однако, как отмечает профессор Патрисия Райт, биолог из Университета Гвельфа (Онтарио), кислород — не единственная проблема для рыбы на суше.
«Всем клеткам тела нужна правильная комбинация ионов и воды, чтобы животное оставалось живым, — объясняет Райт. — Обычно за эти процессы у рыб отвечают жабры. Мы знали, что у мангровых киллифишей жабры, вероятно, бесполезны на суше, поэтому то, как эти рыбы поддерживают ионный баланс вне воды, было загадкой».
Последнее исследование Райт, опубликованное в ноябрьско-декабрьском номере журнала Physiological and Biochemical Zoology за 2010 год, показывает, что кожа мангрового киллифиша берет на себя функции жабр.
В ходе серии лабораторных экспериментов Райт и её команда обнаружили на коже рыб особые клетки — ионоциты. Ионоциты, которые у других рыб обычно находятся на жабрах, отвечают за поддержание правильного баланса воды и солей в клетках рыбы.
«Мы обнаружили, что у мангровых киллифишей на коже примерно столько же ионоцитов, сколько и на жабрах», — сказала Райт. У других видов рыб ионоциты кожи присутствуют на личиночных стадиях развития, но обычно эти клетки исчезают с кожи по мере роста рыбы.
Чтобы доказать, что эти кожные ионоциты действительно работают, исследователи поместили мангровых киллифишей на 9 дней вне воды. В это время рыбы находились на поверхности, увлажненной водой, содержащей радиоактивный изотоп. Исследователи обнаружили, что изотоп в конечном итоге оказался в теле рыб.
«Совершенно ясно, что они обмениваются ионами через кожу», — заявила Райт.
Исследование также показало, что кожа мангровых киллифишей приспособлена для жизни в воде разной солёности. Когда рыб вне воды помещали на поверхность, увлажненную соленой водой, кожные ионоциты увеличивались в размерах, что указывало на их усиленную работу для поддержания правильного солевого баланса. Когда этих рыб возвращали в воду, ионоциты кожи возвращались к нормальному размеру.
Именно такие адаптации, по словам Райт, делают эту рыбу уникальной — даже среди амфибийных рыб. Например, двоякодышащим рыбам необходимо изменять своё физиологическое состояние, чтобы жить вне воды. Но благодаря особой коже мангровые киллифиши могут поддерживать все свои нормальные физиологические процессы почти на том же уровне, что и в воде, — и делать это более 60 дней.
«Это действительно очень интересные маленькие животные», — заключила Райт.