Ve vesmíru není prostor nahoru ani dolů, ale v show jako Star Trek jsou lodě vždy orientovány stejným způsobem: pravou stranou nahoru. Je to vědecky nepotřebný trope, který se mezi fanoušky science fiction stal běžným vtipem.
Přesto se zde na Zemi ryby nacházejí v nápadně podobné situaci. Jak ryba klouže skrz svůj beztížný, trojrozměrný, vodnatý svět, téměř vždy zůstává na pravé straně. Otázka - jak pro lodě, tak pro ryby - je proč?
Je jednodušší odpovědět na fiktivní kosmické lodě než na ryby v reálném životě.
Ve filmech nebo v televizi režiséři ukazují lodě tak, jak to dělají, protože to činí scénu srozumitelnější pro diváky, bytosti zvyklé na gravitační svět. "Máme pevnou představu, že všechno by mělo být na správné straně, " říká Frank Fish, funkční morfolog na West Chester University v Pensylvánii. Ale co ryby? Je to hádanka.
"Nemohu se dostat do mysli ryby - navzdory mému jménu - a určit, proč by to udělalo obzvláště, " říká Fish.
Prohloubení tajemství spočívá v tom, že vědci vědí několik důvodů, proč by ryba plavala v jakékoli konkrétní orientaci - přesto mají zjevně přednost. Na rozdíl od suchozemských zvířat se ryby netlačí proti zemi, aby se pohnuly. A zatímco se ryby pohybují, nejsou více racionalizované v jedné orientaci než jiné. A co víc, většina ryb je velmi těžká, říká Brooke Flammang, který studuje biomechaniku ryb v New Jersey Institute of Technology. Jako dítě, které se vyrovnává na plážovém míčku v bazénu, chce gravitace, aby se otočilo. Tak proč ne?
Hlavním vysvětlením je, že ryba začala život pravou stranou vzhůru, evolučně řečeno, a tak většina nikdy neměla důvod se změnit. "Jen mezi námi, jo, nikdy se neobtěžovali, " říká Milton Love, polořadovka-důstojník mořského zoologa na University of California, Santa Barbara.
Ryby preferovaná orientace „se vrací k těm velmi raným krokům budování levé a pravé strany, čelního konce [a] konce ocasu“, říká Peter Wainwright, který studuje morfologii a chování ryb na University of California v Davisu .
Existují dvě skupiny zvířat, které mají zřetelnou levou a pravou stranu, říká Wainwright. První skupina, protostomie, zahrnuje většinu bezobratlých, jako je hmyz a měkkýši. Na počátku vývoje, jako embrya, tato zvířata vyvinou dutinu, která se stává ústy. Ve druhé skupině, deuterostomie, která zahrnuje obratlovce, jako jsou ryby a lidé, se embrya vyvíjejí odlišně. V tomto případě se první deprese, která se vytvoří, stane konečníkem.
Tento nepatrný počáteční rozdíl znamená, že se obě skupiny vyvíjejí v opačných směrech. Překlopení určuje, která strana zvířete se stane jeho vrcholem (hřbetní) a která se stane jeho dnem (ventrálním), a také to, kde běží nervová šňůra, říká Lauren Sallan, která studuje vývoj časných obratlovců na University of Pennsylvania.
U většiny bezobratlých vede nervová šňůra dolů po břiše. Nervy mají malé potíže s připojením k očím a mozku, které jsou více hřbetní, protože bezobratlí často nemají uvnitř těla tvrdé části, aby se jim bránili, říká Sallan.
Naproti tomu i nejprimitivnější obratlovci mají tvrdé tkáně, jako jsou kosti, které tvoří vnitřní bariéry v těle. V důsledku toho je jejich tělesný plán mnohem méně přizpůsobivý. Nervová šňůra vede po zádech zvířete a jeho mozek se vyvíjí na hřbetní straně, aby se mohl napojit na nervy. Protože oči jsou v lebce blízko mozku, končí také nahoře. Když je horní část těla nedostupná, žaludek a ústa končí na dně.
Sallan si není jistý, co vedlo ke změně, ale silně ovlivnilo vývoj obratlovců. "Jedná se o ranou minci, která se stala hlavním omezením ve formě ryb, " říká Sallan.
Otázkou tedy je, proč ryby zůstaly hřbetní stranou vzhůru? Odpověď spočívá v základních principech evoluční teorie: pokud nový znak nezajišťuje výraznou výhodu, věci mají tendenci zůstat stejné.
Vědci škádlili některá z výhod, aby plavali horní stranou nahoru. Například gravitace pomůže přemístit krev z mozku zpět do srdce, říká Flammang. Ryby také těží z toho, že mají oči nad ústy, říká Love, protože tyto citlivé orgány chrání před jídlem a troskami a hledají dravce. I jejich nejvyšší těžiště přináší rybám určité výhody: zvyšuje to jejich manévrovatelnost, říká Flammang.
A některé ryby se naučily plavat vzhůru nohama, zatímco jiné flirtovaly s myšlenkou.
Mnoho ryb, které žijí v blízkosti struktur, jako jsou útesy nebo mola, bude orientovat svá břicha proti svislým stěnám nebo dokonce ke stropům, říká Wainwright. Ryby se zdají pohodlně plavat tímto způsobem v blízkosti struktur, ale když plavou pryč, rychle se otočí pravou stranou nahoru.
Skupina afrických sumců plně přijala život vzhůru nohama. Jejich chování je výsledkem přizpůsobení se rybám žijícím na dně tak, aby využívaly vodu bohatou na kyslík blízko povrchu. Ústí sumce je na jeho spodní straně, takže pro ryby bylo nejjednodušší jednoduše obrátit vzhůru nohama a ošetřit vodní hladinu stejně jako to, které použilo k úpravě dna, říká Lauren Chapman, která studuje dýchání ryb na McGill University v Montrealu, Quebec. "K obrácenému sumci je vodní hladina jen dalším substrátem, " říká.
Ale ve velké většině případů, říká Love, „neexistuje žádná selektivní výhoda pro většinu ryb, které mají být vzhůru nohama.“
Odpověď, jak říká Wainwright, je pravděpodobná, že u většiny ryb se přepínání prostě nestojí za to. V tomto bodě je být vzpřímený. Jednoduše řečeno, ryba „nemusí být vzhůru nohama, “ říká Flammang.
Jinými slovy, jsou na to zvyklí a funguje to. Jako pozorování závodů hvězdných lodí přes galaxii, pravou stranou nahoru.
Související příběhy z časopisu Hakai:
- Techniky rybaření cílí na ryby s různými „osobnostmi“
- Kam chodí ryby v bouři?
- Ryby ve formaci
