V roce 2003 Leo Smith rozřezával sametu. Smith, evoluční biolog na Univerzitě v Kansasu, se snažil zjistit vztahy mezi rybami lícními po poštou, řádem, který zahrnuje velvetfishes, stejně jako waspfishes, stonefishes a neslavnou perutýnku. Když však postupoval k horní čelisti sametů, uvědomil si něco zvláštního - měl potíže s odstraněním slzavé kosti.
"U normální ryby je tu trochu pojivové tkáně a mezi horní čelistí a touto kostí můžete zpracovat čepel skalpelu, " vzpomíná Smith, jehož práce se soustředí na vývoj rybího jedu a bioluminiscence. "Měl jsem jen hrozný čas se ho pokusit oddělit." Když jsem to konečně oddělil, všiml jsem si, že je tu ta věc, která je vše hrbolatá a hrbolatá ... pak mě to zasáhlo, že to musí být nějaký blokovací mechanismus. “
Abychom byli spravedliví, většina sametových ryb se již podobá trnitým, krvavým mutantům, takže další špíz není opravdu neobvyklý. Ale vzhledem k tomu, že Smith strávil léta studováním ryb po tvářích ( Scorpaeniformes ) - pořadí, které získává jeho běžné jméno od kostních desek na každé tváři - si myslíš, že by si předtím všiml masivního, zamykacího očního hrotu. Neměl. On a jeho kolegové by označili tento podivný nový objev za „lachrymální šavle“.
(FYI: Lachrymal pochází z latinského slova „slza“. Zatímco ryby nemohou plakat, je to stále technický název kosti, která tvoří oční dutinu.)
Smith a jeho spoluautoři v American Society of Ichthyologists and Herpetologists popisují tento nepravděpodobný bodec poprvé v časopise Copeia - a dokonce referují o tom, který září zářivkou zeleně, malým očním světelným mečem. Autoři zatím nemohou přesně říci, k čemu je příloha. Tvrdí však, že má potenciál výrazně změnit uspořádání evolučního stromu Scorpaeniformes a změnit to, co víme o těchto vysoce jedovatých rybách.
Nález také vyvolává otázku: Jak se sakra dělaly tak dlouho zářící, uzamykatelné přívěsky podobné meči?
Ve štěrku je pohřben druh kamene mořského, skvrnitý ghul (Inimicus sinensis). (Leo Smith) Je snadné si ujít kamennou rybku. Věrně svému jménu se podobají skálám s dlážděnými exteriéry, které zrcadlí podvodní sutiny nebo kousky korálů. Ale udělejte krok a nikdy na to nezapomenete.
V mořích je více jedovatých ryb než hadů na pevnině - nebo ve skutečnosti než všech jedovatých obratlovců dohromady - ale mořská rybka je jednou z nej jedovatějších na naší planetě. Když je někdo z těchto mořských příšer vzbudí, může to cítit, jak to kdysi řekla smůla oběti, jako „zasáhnutí špičky do kladiva a poté znovu a znovu otřením pilníkem na nehty.“ I když je to neobvyklé, potápěči dokonce zemřeli poté, co takové setkání.
Stonefish a jejich bratranci jsou také úžasní v maskování. Někteří pěstují řasy a vodní zahrady na zádech, jiní mohou podle libosti měnit barvu a jedna, návnada štíhlá, má na hřbetní ploutvi nástrahu, která připomíná malou plavou rybu. Tato pozoruhodná stvoření, která se nacházejí hlavně v tropických vodách v Indicko-tichomořském poloostrově, používají své převleky k přepadení kořisti a vyhýbají se obědům.
Ale lachrymální šavle, jedinečný aspekt těchto ryb, se nějak přehlížely. A i když nejde o světelný meč Star Wars nebo čepel od Lord of the Rings, tato šavle může být ještě působivější. Představte si komplexní rybí páteř pod rybím okem, která funguje jako rohatka a západka a postranně se aretuje na místě jako dvě ostré paže. "Ve skutečnosti ani nepřemísťují šavle samotné, " říká Smith. "Posouvají podložní kost, která je k ní připojena, přes blokovací mechanismus a potom je to rotace, co ji zamkne."
Alespoň u jednoho druhu - Centropogon australis, plemene vosa, šavle žhne biofluorescenční limetkovou zeleň, zatímco zbytek ryby za určitých světelných podmínek svítí oranžově-červeně.
Adam Summers, biomechanik a specialista na ryby z University of Washington, se v současné době snaží CT naskenovat všech 40 000 druhů ryb. Léta, která se do nedávné studie nezúčastnila, již naskenovala 3052 druhů a 6 077 exemplářů a mnoho let studovala mnoho ryb pocházejících z e-mailu. A nikdy si toho šavle nevšiml.
"Erektilní obrana u ryb je opravdu běžná, " říká Summers, který byl také vědeckým konzultantem Pixar's Finding Nemo a Finding Dory . Nehovoří o rybích penisech, ale o anatomických obranách, které se objevují, když jsou určité druhy stresovány nebo ohroženy. "Pokud jste někdy chytili rybu a pokusili jste se ji vytáhnout z háčku, víte, že hřbetní páteře jsou vztyčené a oni z vás mohou vystrčit živou kecu, " řekne hes, "ale že nám chyběla ta, která byla pod okem - roztržení oční šavle - je docela šílené. “
Vědci v nové studii použili k určení, že tyto ryby skutečně souvisejí i za šavlí, aby potvrdili svá zjištění. Když se podívali na 5 280 zarovnaných nukleotidů a pomocí 12 outgroupů jako kontrolních prvků, vytvořili fylogenetický nebo evoluční strom. Jakmile budete mít strom, vysvětluje Smith, existují metody zvané rekonstrukce stavu předků, které nám umožňují sledovat, kdy se znaky vyvíjejí. A to může pomoci biologům sjednotit skupinu ryb, která byla dříve považována za samostatné rodiny.
"Taxonomie Scorpaeniformes je historicky zmatená, " vysvětluje Smith. "Vztahy s škorpiony a kámenmi byly opravdu problematické a k této skupině bylo připojeno mnoho jmen na úrovni rodiny, která jsou dramaticky vyčištěna, když se s těmito skupinami zachází spíše jako se dvěma hlavními liniemi než s 10 tradičními rodinami." Nyní je mnohem čistší a přítomnost šavle šavle může obě revidované rodiny úplně oddělit. “
Ocellated Waspfish (Apistus carinatus) být skeletonized tělem jíst brouky v polním muzeu. (Leo Smith) Když poprvé pitval samet, Smith nerozuměl tomu, na co se díval. "Jen jsem si myslel, že jsou trochu ostřejší nebo světlejší, " říká. "Tyto ryby mají na hlavě spoustu páteří a hrbolků." Takže jsem si říkal: „Ach, ty [lachrymální] ty jsou trochu zajímavější.“ “
Smith strávil roky zkoumáním rybích koster a živých ryb, aby určil, jak je tato šavle rozšířená. Naštěstí jako kurátor Institutu biologické rozmanitosti na University of Kansas má přístup k jedné z největších knihoven rybích exemplářů na světě.
Mnoho z těchto příkladných ryb bylo vyrobeno pomocí metody zvané „čištění a barvení“, při které vědci používají k rozpuštění svalu a jiné měkké tkáně směs tekutého formaldehydu a enzymu žaludku zvaného trypsin. Výsledkem je čirý skelet s červeně zbarvenými kostmi a modře zbarvenou chrupavkou, jako je vitráže. Tato technika usnadňuje studium kosterních struktur obratlovců.
"Lidé, kteří studují ryby úzce, často pracují s mrtvými konzervovanými rybami a tyto opravdu skvělé věci nefungují u zvířat, které nejsou mobilní, " říká Summers. „Zjistit to a pak si uvědomit, že je to sjednocující charakter pro celou skupinu ryb, je velmi, velmi cool.“
Smith si není jistý, proč se z této vlastnosti vyvinula ryba. Je zřejmé, že je to defenzivní, vzhledem k tomu, že promítané hřbety rozšiřují šířku hlavy, takže ryby těžší polykají a je pravděpodobnější, že propíchnou potenciálního predátora. Podobná obranná opatření existují: například mořský žralok hlubokého moře má například na své hřbetní páteři zářící „světelné meče“, o nichž se předpokládá, že brání predátory. Smith však neviděl, jak se lachrymální šavle používá defenzivně, s výjimkou fotografií ryb, které se živí poštou.
"Šel jsem do toho za předpokladu, že to byla anti-predátorská, složitá anatomická věc, která rostla tímto způsobem, a nyní, jak každý den pokračuje, začínám se tím stále více ptát, " říká Smith. "Součástí toho je, že na to nikdy nemůžu dostat ty hloupé věci ... Myslím, že byste si mysleli, že kdyby to byl jen anti-predátor, kdybych narazil do nádrže, okamžitě by je dostali ven." Druhá možnost, říká, je že by to mohlo být pro přilákání kamarádů, ačkoli poukazuje na to, že obě pohlaví mají šavle.
Jinými slovy, prozatím je oční špice stále záhadou.
V roce 2006, s Ward Wheeler, Smith zjistil, že více než 1200 druhů ryb jsou jedovaté, ve srovnání s předchozími odhady 200. Aktualizoval toto číslo o deset let později na období mezi 2386 a 2962. Pracoval také na dokumentu PLOS One s významnými ichtyology Matt Davis a John Sparks ukazují, že bioluminiscence se vyvinula 27krát v liniích mořských ryb. Dokonce revidoval taxonomii motýlů.
S tímto novým zjištěním mohl Smith znovu narušit způsob, jakým přemýšlíme o vztazích s rybami, říká Sarah Gibsonová, přídavná profesorka biologie na St Cloud State University v Minnesotě, která studuje triasy. "Myslím, že je to docela důležitá, velká studie, " říká. „Znalost evolučních vztahů skupiny může skutečně ovlivnit naše chápání evoluční historie ryb obecně.“ (Gibson pracovala s Smithem, když dělala disertační práci, ale nebyla součástí nedávné studie.)
Porozumění evoluci kamenných ryb je klíčem k jejich ochraně, dodává Summers. "Nemůžete něco konzervovat, pokud nevíte, kdo to je, " říká. Záhada lachrymální šavle „je zajímavá otázka, kterou stojí za to se zabývat, a stále jsem fouká pryč, že jsme ji zmeškali.“
Nakonec tento objev také podtrhuje něco, co Smith kdysi řekl The New York Times : Přes staletí výzkumu a průzkumu „o rybách opravdu nic nevíme“.
