Тритоны жуют нёбом
Итальянский гребенчатый тритон Triturus carnifex поедает всё, что может одолеть: дождевых червей, личинок комаров, дафний, а также улиток, мелкую рыбу и даже собственное потомство. Исследовательская группа под руководством доктора Эгона Хайсса из Йенского университета имени Фридриха Шиллера (Германия) изучила жевательное поведение тритона и сделала удивительное открытие.
Triturus carnifex — земноводное из отряда хвостатых, настоящая саламандра. «Согласно учебникам, земноводные заглатывают добычу целиком, но нам удалось это опровергнуть», — говорит Хайсс. Вместе с аспирантом Даниэлем Шварцем и доктором Николасом Коновым из Массачусетского университета им удалось доказать, что гребенчатые тритоны действительно пережёвывают добычу, но иначе, чем большинство других наземных позвоночных. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Experimental Biology.
Нёбные зубы убивают добычу
«Этот тритон использует так называемые нёбные зубы, чтобы убить добычу и разделать её», — объясняет Хайсс. Челюстные зубы в основном служат для захвата и удержания жертвы. Затем с помощью языка добыча ритмично трётся о нёбо. Нёбо снабжено очень острыми зубами длиной около 0,5–1 миллиметра, которые постоянно заменяются новыми. Эти зубы могут, например, разрывать чрезвычайно прочную кутикулу личинок мух. «Это убивает добычу и одновременно помогает подействовать пищеварительным секретам», — говорит Хайсс. Для тритона это также форма страховки: некоторые личинки насекомых кусаются так сильно, что могут прогрызть тело хищника.
Первым толчком к неожиданному результату стало наблюдение за кормлением тритона во время визита в Антверпен (Бельгия). Биологов заинтриговали движения головы, челюстей и языка земноводного после захвата добычи. «Тритон действительно, казалось, жуёт», — говорит Хайсс. Чёткое представление о происходящем исследователи получили с помощью рентгеновской видеоустановки в Институте зоологии и эволюционных исследований Йенского университета.
Саламандры жуют как древние наземные позвоночные
Жевательное поведение тритона ставит вопрос о его объяснении в контексте эволюции. «Можно предположить, что настоящие нёбные зубы присутствовали у ранних наземных позвоночных, и мы подозреваем, что механизм жевания "язык о нёбо", как у тритонов, восходит к ранним дням жизни позвоночных на суше», — говорит Хайсс.
Очень похожие механизмы жевания действительно встречаются у древних млекопитающих, таких как ехидна и утконос, а также у ламантина. Хотя у этих животных нёбные зубы заменены грубыми кератиновыми структурами, они всё ещё трут пищу о нёбо.
Язык возник при выходе позвоночных на сушу
С точки зрения эволюции, переход от воды к суше вызвал изменения в жевательном аппарате животных. Ключевую роль играет язык, который развился только после того, как позвоночные вышли из воды. Он необходим для жевания, так как перемещает пищу в нужное место во рту. «У рыб с этим помогает течение воды», — поясняет Хайсс. Подобное изменение происходит у личинок земноводных; во время метаморфоза жабры превращаются в язык, когда личинки покидают воду.
Представленные результаты — первые данные исследовательского проекта «Форма, функция и эволюция манипулирования пищей у хвостатых земноводных», который финансируется Немецким исследовательским фондом (DFG) и стартовал в начале 2017 года. Проект продлится до конца 2019 года, и, возможно, за это время Triturus carnifex раскроет ещё больше секретов.