Открытие «выкидного ножа» у скорпеновых перерисовывает их семейное древо

Новое исследование показывает, что одни из самых смертоносных и бронированных рыб планеты, обитающие в тёмных водах Тихого и Индийского океанов, носят в своих мордах «выкидные ножи».

Исследование Университета Канзаса, опубликованное в журнале Copeia, впервые подробно описывает эволюцию уникального для рыб-скорпен (или бородавчаток) «слёзного клинка». Это открытие меняет научное представление о родственных связях нескольких групп рыб и раскрывает ранее неизвестную оборонительную стратегию.

«Я не знаю, почему это не было обнаружено раньше», — сказал Уильям Лео Смит, соавтор исследования. «Возможно, потому что над этой группой работали всего один или два человека. Мы взяли пять или шесть семейств и смогли решить проблемы в их классификации».

Анатомия «выкидного ножа»

У всех изученных рыб-скорпен на каждой щеке под глазом обнаружен механизм, названный «слёзным клинком». Он представляет собой специализированную модификацию нескольких костей и мышц: circumorbitals, maxilla и adductor mandibulae.

• Механизм: Наружная кость (lachrymal, образующая костное кольцо вокруг глаза) имеет выступ или углубление. Подлежащая кость (maxilla, часть верхней челюсти) имеет характерную форму. Эти две структуры сцепляются, как храповой механизм, позволяя клинку фиксироваться в разных положениях.
• Управление: По сравнению с другими видами, у скорпен необычно большое количество мышц и связок прикреплено к костям этой системы. Вся сила для выброса клинка обеспечивается за счёт связи этих мышц с жаберным скелетом.

Исследование, занявшее 15 лет, началось, когда Смит впервые увидел этот механизм при вскрытии собственного питомца-скорпены.

Пересмотр классификации и роль клинка

Генетический анализ 113 морфологических и 5280 молекулярных признаков для 63 видов показал, что рыбы, обладающие «слёзным клинком», тесно связаны между собой. Это привело к пересмотру таксономии плоскоголовых, скорпеновых рыб, морских петухов и бородавчаток.

По словам Смита, «выкидной нож» — это дополнительная оборонительная система, помогающая избежать хищничества. На фотографиях скорпен в пастях других животных клинок всегда выброшен.

Этот механизм добавляется к уже впечатляющему арсеналу защитных черт, которые делают скорпен одними из самых опасных рыб океана: ядовитые шипы, камуфляж, яркие «сигнальные» плавники и пальцевидные придатки для поиска пищи.

Источники образцов

Часть образцов для исследования была получена из торговли аквариумными рыбами, другая — во время полевых работ на Тайване, где исследователи использовали масштабы местной рыбной промышленности. Также для установления генетических связей использовалась обширная коллекция образцов тканей рыб в Biodiversity Institute KU, которая является одной из самых разнообразных в мире по количеству видов.