Для чего нужен жировой плавник
Зачем рыбам жировой плавник?
Жировой плавник: странный орган, много раз возникавший в ходе эволюции
Хотя жировой плавник — небольшой отросток, расположенный между хвостом и спинным плавником — есть больше чем у 6000 современных видов рыб, он не выполняет очевидных функций и считается атавизмом. Однако авторы нового исследования выяснили, что эти плавники возникали у рыб в процессе эволюции не раз, и независимо друг от друга. Кроме того, жировые плавники, видимо, неоднократно и также независимо меняли свою внутреннюю структуру, пишет А Космарский (nauka21vek.ru) со ссылкой на Proceedings of the Royal Society B.
Таким образом, жировые плавники представляют собой уникальный пример конвергентной эволюции и с неожиданной стороны показывают эволюцию конечностей и выростов у позвоночных, пишут исследователи из Чикагского университета.
«Обычно строение тела позвоночных отличается консервативностью, и новые конечности (или плавники) появляются редко. А здесь перед нами естественный эксперимент, который природа повторила много раз, и тем самым дала нам замечательную модель для изучения новизны в эволюции», — рассказывает ведущий автор статьи Майкл Коутс (Michael Coates).
Жировые плавники обычно невелики и очень просто устроены. Внимание людей они привлекают только когда их отрезают от выращенных в рыбных хозяйствах форелей и лососей (в качестве метки). Хотя они имеются у тысяч видов рыб, их упорно считают рудиментом утраченного полноценного плавника. Коутсу и его соавторам это мнение показалось странным: в палеонтологической летописи они не нашли никаких признаков деградации анатомического строения и функций жирового плавника.
Коутс и его коллега Томас Стюарт (Thomas Stewart), вместе с Лео Смитом (Leo Smith) из Института биоразнообразия при Университете Канзаса, построили эволюционное древо отношений между рыбами с жировыми плавниками и видами, его лишенными. Они взяли генетическую информацию по 200 видам лучеперых рыб разных эпох. С помощью статистических моделей ученые попытались рассчитать, где и у каких видов впервые возникли жировые плавники.
Оказалось, что эти плавники возникали неоднократно у разных видов. «Кажется невероятным, что ученые так плохо понимают настолько распространенную структуру. Если жировые плавники в ходе эволюции появлялись неоднократно, они не могут быть бесполезными», — заявил Стюарт.
Всего исследователи изучили более 600 видов рыб. Что интересно, многие детали анатомического устройства жировых плавников (в том числе шипы, пластинки, плавниковые лучи и хрящевые диски) у разных видов появились независимым образом. То есть, история жировых плавников говорит о том, что анатомическая эволюция позвоночных может проходить совершенно непредсказуемым образом.
Жировой плавник. Древние загадки и новые ответы
Если вы на мгновение вообразите, что вы — рыба, то сразу поймете, насколько важную роль в жизни рыб играют плавники. Они выполняют целый ряд функций: обеспечивают движение, координацию, выбор направления, позволяют при необходимости остановиться и быстро переместиться на нужную глубину. И это далеко не полный список функций плавников. Лишь у представителей отдельных семейств, форелевых, лососевых и сомообразных, имеется небольшой шишкообразный плавник, расположенный между дорсальным и хвостовым плавниками. Это так называемый жировой плавник. Хотя многие специалисты-рыбоводы, биологи и рыбаки, знают о его существовании, мало кто может дать четкое объяснение функции этого плавника.
Отсутствие лучистой структуры и обособленное расположение жирового плавника привели к возникновению первой гипотезы, согласно которой он является вместилищем жировых запасов. Исследования показали, что плавник не содержит жира, однако название органа сохранилось.
Плавники рыбы (илл: L.A. Walford)
Этот «нефункциональный» плавник заинтересовал некоторых биологов, поэтому было произведено исследование. В 2004 году, двое ученых опубликовали статью, которая стала первым шагом к определению роли жирового плавника в жизнедеятельности рыб. Раймхен и Темпл удалили жировые плавники у нескольких молодых особей стальноголового лосося, затем протестировали их плавательные способности, сравнив их движения с особями, у которых плавники не были удалены. Обнаружилось 8-процентное увеличение (в среднем) амплитуды колебания хвостового плавника у особей, которые подверглись операции. Хотя механизм влияния жирового плавника на плавательные способности по-прежнему не совсем понятен, ученые предположили, что он может создавать вихревые движения воды, которые воздействуют на хвостовой плавник; либо, будучи расположенным непосредственно перед хвостовым плавником, он выполняет сенсорную функцию, регулируя движение в потоке воды.
Логическим продолжением работы Темпла и Раймхена по оценке плавательных способностей рыб с удаленными плавниками в 2008 году стало изучение сомообразных – еще одной группы, у представителей которой имеется жировой плавник. В новом эксперименте было задействовано уже 1906 особей. Оценивались общие тенденции, отражающие закономерность наличия/отсутствия плавника применительно к среде, в которой данные особи обитали. Было обнаружено, что среди рыб, живущих в условиях проточной воды (реки, ручьи), чаще попадались особи с жировым плавником, нежели среди особей, выловленных из стоячих водоемов – озер или прудов. Хотя детали, касающиеся непосредственной функции жирового плавника, пока оставались неясными, результат исследования стал значимым аргументом в пользу гипотезы о сенсорной функции плавника.
Сом (плоскоголовый) – представитель еще одной группы рыб, у которых имеется жировой плавник, в частности, видов, обитающих в проточных водоемах.
Оливковый сомик (Pylodictis olivaris) (илл. Tennessee Wildlife Resources Agency))
Наконец, совсем недавно, в 2012 году, Букланд Никс с коллегами решил продолжить начатые исследования. Было установлено, что жировой плавник снабжен нервными окончаниями. Ученые назвали жировой плавник «прихвостовым индикатором потока», который помогает рыбе маневрировать в условиях бурного течения. В то время, как другие исследования не выявили различий в плавательных способностях между прооперированными и непрооперированными особями, авторы все же признают, что по крайней мере три из этих экспериментов проводились в условиях спокойного течения. Несомненно, результат подтверждает гипотезу Темпла и Раймхена.
Может ли потеря жирового плавника обернуться серьезными проблемами для рыбы? На самом деле, обрезка этого «бесполезного» плавника является обычной практикой для рыбоводческих хозяйств уже в течение многих десятилетий. Сегодня такому «купированию» подвергаются тысячи рыб. Наличие/отсутствие плавника становится своего рода опознавательным знаком (в случае поимки особи в будущем), указывающим на то, была ли она рождена в природе или в неволе.
Дикий (снизу) и культивируемый лосось (сверху) (илл. wdfw.wa.gov/hatcheries/mass_marking.html)
Возможно, преимущества удаления жирового плавника, в частности — возможность определять происхождение пойманных особей, компенсируют незначительное ухудшение плавательных способностей. К тому же, роль жирового плавника заметна лишь в условиях бурного течения. Поэтому, нет оснований полагать, что вся рыба, выращенная в неволе, испытывает трудности при перемещении в воде. Конечно, могут быть и другие различия между особями, выращенными в неволе и в природе, на фоне которых наличие/отсутствие жирового плавника не будет казаться столь значимым фактором. Но это уже предмет другого исследования.
Выращенные в неволе лососи эпигенетически отличаются от своих диких родственников
Рис. 1. Лососей, выращенных в неволе, метят отрезанием жирового плавника (adipose fin). Слева — пестрятки, стадия жизни рыб, на которой происходит мечение; справа — выловленные из океана взрослые лососи с меткой и без нее. Изображения с сайтов captainquinn.com и wdfw.wa.gov
В XX веке человечество осознало ущерб, который наносится природным популяциям лососевых из-за неконтролируемого вылова. Появились программы для восстановления численности разных видов атлантического лосося: икринки и мальков выращивают в специальных условиях, а потом выпускают на волю. Несмотря на постоянное совершенствование программ по выращиванию, выведенный в неволе лосось остается менее приспособленным к жизни в океане, чем дикий. В новом исследовании показано, что одна из основных причин сниженной приспособленности выращенного в неволе лосося — это эпигенетические изменения. Искусственные условия на ранних стадиях приводят к снижению активности генов, работа которых необходима для адаптации к океанической воде, правильного функционирования мускулатуры и т. д.
Разведением лососей человечество занимается уже не одну сотню лет, а в последнее время на долю рыбохозяйств приходится около 70% от мирового улова этой рыбы. Еще 40 лет назад таким способом добывали меньше четверти лососевых, при том, что за это время общий улов вырос почти в 4 раза (с 750 тыс. тонн до более чем 3 млн тонн). Выведенными в неволе рыбами также пополняют и природные популяции, которые сильно пострадали в XX веке от массового вылова.
Раньше жизненный цикл искусственно разведенных лососей выглядел примерно так. Икру и молоки для разведения привозили из рек, где нерестятся природные популяции лосося. На заводе икру оплодотворяли, смешивая половые продукты самок и самцов. Затем икру содержали в пресноводных инкубаторах, при постоянном небольшом течении. Примерно через три месяца после оплодотворения вылупляются мальки (свободные зародыши), которые еще несколько недель не питаются и почти не плавают (рис. 2). Они большую часть времени лежат на дне и живут за счет питательных веществ, сохраненных в желточном мешке. Когда запас желтка исчерпывается, малек начинает активную жизнь, держась ближе ко дну и питаясь планктоном. Достигнув длины 4–8 см, мальки переходят на стадию пестрятки. У пестряток характерный пестрый окрас, они активно кормятся в реке червями, моллюсками, насекомыми и донными обрастаниями. Через несколько месяцев или даже пару лет, в зависимости от вида, полосатый окрас исчезает, рыбы достигают 10–15 см и начинают мигрировать к устью реки. Эта стадия называется смолт и длится от нескольких дней до нескольких месяцев. В устье рыба адаптируется к соленой морской воде, у нее увеличивается хвост и чешуйки, окрас становится ярко-серебристым. Этот процесс называют смолтификация, после нее лосось сбивается в косяки и отправляется в морские воды. В океане рыбы проводят 1–5 лет (в зависимости от вида), кормясь другими рыбами, личинками крабов, моллюсками и т. д. Затем они возвращаются в устье родной реки.
Рис. 2. Жизненный цикл атлантического лосося и кижуч в брачном наряде. Изображения с сайтов boomerangclub.ru и nativefishsociety.org
У всех лососевых рыб есть поразительная способность c помощью обоняния точно находить ту самую реку, где они вылупились. Лосось, выращенный на рыбоводном заводе, возвращался на этот завод для нереста, где его и вылавливали. В природе лосось против течения поднимается от устья реки к местам нереста, демонстрируя поразительные ловкость и упорство. В это время рыбы перестают питаться, а достигнув пункта назначения, готовятся к нересту: самцы приобретают яркую брачную окраску, а самки выбирают место для гнезда, выкапывают с помощью резких движений хвоста ямку и откладывают в нее созревшую к этому моменту икру. Одновременно с этим самец, стороживший строящую гнездо самку, выпускает молоки. Самка может сделать до трех гнезд. После нереста она охраняет свои гнезда, а самец ищет других строящих гнездо самок. У большинства видов размножение происходит лишь один раз в жизни: и самцы и самки погибают в течение недели после нереста.
Однако пищевая ценность лосося после нереста очень низка, и она падает по мере его продвижения вверх по реке. Поэтому на рыбоводных заводах лососю не давали дойти до половой зрелости и тем более отнереститься. А для продолжения производства снова привозили икру и молоки с естественных мест нереста лосося. Таким образом, рыбоводные заводы по их воздействию на природные популяции мало отличались от обычной ловли. Есть и другие проблемы, вызываемые искусственным разведением лосося; см., например, Аквакультура лососей может привести к исчезновению естественной популяции горбуши, «Элементы», 18.12.2007.
Со временем стало ясно, что вылов рыбы из мирового океана людьми слишком велик и что природные популяции лососевых с годами все сильнее истощаются. Для ряда видов и регионов рыбный промысел запретили, однако этого оказалось недостаточно для восстановления природных популяций. Поэтому многие рыбоводные заводы к концу XX века частично или полностью перешли на выращивание рыб, которым давали отнереститься по возвращении. Благодаря контролю выживаемости наиболее уязвимых ранних стадий развития лосося, на таких заводах до смолтификации доживает гораздо больше рыбы, чем в естественных условиях. Однако от смолтификации и до возвращения лосося на нерест никакого дополнительного контроля нет и выживание рыбы обеспечивается ее приспособленностью к жизни в дикой природе.
Исследования показывают, что в океане искусственно выращенные лососи менее успешны, чем их дикие сородичи: они быстрее устают и хуже спасаются от хищников (C. M. Chittenden et al., 2010. Genetic versus rearing-environment effects on phenotype: hatchery and natural rearing effects on hatchery- and wild-born coho salmon). Сниженная приспособленность выращенных в неволе рыб — серьезная проблема для работ по восстановлению природных популяций лосося.
Среди лосося, который несколько поколений нерестится на рыбоводных заводах, может происходить некий отбор. В качестве побочного эффекта возрастает относительная выживаемость тех мальков, которые лучше приспособлены для условий, созданных в искусственных водоемах и инкубаторах. Кроме того, генетическое разнообразие этих рыб ограниченно теми генами, которые были у рыб-производителей, давших начало искусственной популяции. Поэтому предпринимаются меры по обмену генами между дикими лососями и выращенными в неволе: рыб стали разводить в непосредственной близости от естественных мест нереста, чтобы возвращающиеся на нерест дикие рыбы попадали в искусственные водоемы, а выращенные в неволе рыбы могли бы оставлять потомство на воле. Предполагалось, что такой обмен генами решит описанные выше проблемы. Однако оказалось, что для значительных изменений в экспрессии генов у домашнего лосося по сравнению с диким достаточно всего одного поколения (M. R. Christie, 2012. Genetic adaptation to captivity can occur in a single generation). А это значит, что выращенные в неволе лососи сразу отличаются от диких по приспособленности и дело тут не может быть в одной лишь генетике.
В Канаде было проведено исследование, в котором проверяли гипотезу о том, что выращенный в неволе лосось отличается от дикого не из-за разницы в наборе генов, а из-за различной их регуляции. Дело в том, что гены сами по себе не определяют то, каким будет животное. Во-первых, на развитие организма кроме генов постоянно влияют внешние условия (о соотношении вкладов генов и среды см. Склонность к эмоциональному перееданию или недоеданию не наследуется, «Элементы», 13.09.2017). Во-вторых, по различным причинам имеющийся у организма ген может быть «включен» или «выключен». Как правило, на разных стадиях развития, в разных органах и даже в отдельных клетках наборы работающих генов разные. Экспрессия генов в организме регулируется очень сложно. Помимо разнообразных сигнальных веществ на экспрессию может влиять, например, пространственное расположение ДНК (разные участки могут быть по-разному свернуты, что мешает или наоборот способствует работе расположенных в этих участках генов) или разметка метильными группами, которые, связываясь с регуляторными участками генов, выключают их — иногда временно, а иногда и навсегда. Подобные модификации происходят в течение всей жизни, но особенно активно они идут во время образования гамет и раннего развития (см. Рыбки Danio rerio наследуют модификации ДНК от отца, «Элементы», 21.06.2013). Они меняют работу генов, но не саму ДНК, поэтому в общем их называют эпигенетическими, то есть происходящими «над генами» (см. видео). Эпигенетические изменения могут происходить как под действием продуктов других генов, так и под действием внешнего окружения.
Исследователи проверили уровень метилированности различных участков ДНК у диких и домашних лососей из двух рек Британской Колумбии на стадии смолта. На обеих реках — Капилано (Capilano River) и Квинсам (Quinsam River) происходит естественный нерест лосося-кижуча (Oncorhynchus kisutch). Обе реки имеют небольшие искусственные ответвления для разведения лосося. В обоих случаях рыбоводный завод расположен и оснащен таким образом, чтобы нерестящиеся на заводе рыбы и нерестящиеся в природе рыбы представляли собой единую популяцию. Для начала ученые проверили, действительно ли это так. Анализ генетической изменчивости показал, что выращенные в неволе и в естественных условиях рыбы одной реки являются друг другу родственниками. А между реками уже наблюдаются некоторые значимые генетические различия.
Степень же метилированности ДНК у выращенных в неволе рыб оказалась значительно выше, чем у диких. Это свидетельствует о том, что многие гены, работающие у диких смолтов, не функционируют с той же интенсивностью у домашних.
Среди участков с повышенным метилированием оказалось много связанных с ионным гомеостазом и контролем уровня жидкостей в теле. Сниженная активность этих участков ДНК может объяснить отмеченные ранее осложнения во время смолтификации, то есть приспособления к морской воде, у домашнего лосося (J. M. Shrimpton et al., 1994. Differences in measurements of smolt development between wild and hatchery-reared juvenile coho salmon (Oncorhynchus Kisutch) before and after saltwater exposure).
Избыточное количество метильных групп было обнаружено и в генах, участвующих в формировании контактов между нервами и мышцами. Это в свою очередь ухудшает координацию мышечных движений и может быть причиной отмеченных выше утомляемости и плохого избегания хищников у выращенного в неволе лосося по сравнению с диким.
Помимо того, в значительной степени выключенными оказались некоторые гены, связанные с иммунным ответом и пищевым поведением, а также гены, продукты которых задействованы в регуляции экспрессии множества других участков генома.
Один из наиболее интересных результатов данной работы в том, что изменения степени метилированности были одинаковы на двух участвовавших в исследовании рыбоводных заводах. Избыток метильных групп у домашних смолтов по сравнению с дикими из той же реки наблюдался на одних и тех же участках ДНК. Получается, что именно созданные человеком условия, а не случайные различия, приводят к наблюдаемому негативному эффекту: сниженной приспособленности домашнего лосося в океане. Теперь остается выяснить, какие именно условия рыбоводства следует изменить, чтобы это исправить и в результате улучшить работу программ по восстановлению лосося в природе.
Источник: Jérémy Le Luyer, Martin Laporte, Terry D. Beacham, Karia H. Kaukinen, Ruth E. Withler, Jong S. Leong, Eric B. Rondeau, Ben F. Koop, and Louis Bernatchez. Parallel epigenetic modifications induced by hatchery rearing in a Pacific Salmon // PNAS. 2017. DOI: 10.1073/pnas.1711229114.
Рыбий плавник
СОДЕРЖАНИЕ
Типы плавников [ править ]
Для каждого типа плавников существует ряд видов рыб, у которых этот конкретный плавник был утрачен в ходе эволюции.
Спинные плавники расположены на спине. У рыбы может быть до трех спинных плавников. Спинные плавники служат для защиты рыбы от перекатывания и помогают ей при резких поворотах и остановках.
Функция жирового плавника остается загадкой. Его часто обрезают, чтобы пометить выращенную в заводских условиях рыбу, хотя данные за 2005 год показали, что у форели с удаленным жировым плавником частота ударов хвоста на 8% выше. [4] [5] Дополнительная информация, опубликованная в 2011 году, предполагает, что плавник может иметь жизненно важное значение для обнаружения и реакции на раздражители, такие как прикосновение, звук и изменения давления. Канадские исследователи определили нейронную сеть в плавнике, указав, что она, вероятно, выполняет сенсорную функцию, но до сих пор не уверены, каковы будут последствия ее удаления. [6] [7]
У большинства современных рыб ( костистых ) есть гомоцеркальный хвост. Они бывают разных форм и могут появиться:
Финлеты хвостового киля
Костные рыбы [ править ]
Лопастные плавники [ править ]
Двоякодышащие также являются живыми рыбами с лопастными плавниками. Они встречаются в Африке ( Protopterus ), Австралии ( Neoceratodus ) и Южной Америке ( Lepidosiren ).
Ray-fins [ править ]
Шипы имеют множество применений. У сома они используются как форма защиты; у многих сомов есть способность запирать свои шипы наружу. Триггер также использует шипы, чтобы запираться в щелях, чтобы их не вытащили.
Разнообразие плавников у рыб с лучевыми плавниками [ править ]
Фанфин-рыболов Caulophryne jordani
Блинная летучая мышь Halieutichthys aculeatus
Стройная солнечная рыба Ранзания Лаэвис
Фанфиш Pteraclis carolinus
Прозрачный топорик Sternoptyx diaphana
Серебристый хищник Hoplostethus mediterraneus
Рыба-нож Equetus lanceolatus
Атлантический помфрет Brama brama
Атлантический затонувший Polyprion americanus
Звездчатый иглобрюх Arothron stellatus
Морской злобный злодей Ceratias uranoscopus
Риджегед Poromitra unicornis
Тропическая двукрылая летучая рыба Exocoetus evolans
Кусковой угорь Benthocometes robustus
Раттейл Trachonurus sulcatus
Рыба-тренога Bathypterois grallator
Гигантский весельник Regalecus glesne
Короткоклювый морской окунь Tetrapturus angustirostris
Призрачная рыба- нож Sternarchorhynchus oxyrhynchus
Ремора Ремора брахиптера
Голубой пунктир Blenniella periophthalmus
Нильский бичир Polypterus bichir
Прибрежная головорезная форель Oncorhynchus clarkii
Африканский масляный сом Schilbe mystus
Хрящевые рыбы [ править ]
Акулий плавник [ править ]
Функции Fin [ править ]
Создание тяги [ править ]
Кавитация возникает, когда из-за отрицательного давления в жидкости образуются пузырьки (полости), которые затем быстро и резко схлопываются. Это может привести к значительным повреждениям и износу. [25] Кавитация может повредить хвостовые плавники сильных плавающих морских животных, таких как дельфины и тунцы. Кавитация чаще возникает у поверхности океана, где давление воды в окружающей среде относительно низкое. Даже если у дельфинов есть возможность плавать быстрее, дельфинам, возможно, придется ограничить свою скорость, потому что схлопывающиеся кавитационные пузыри на их хвосте слишком болезненны. [26] Кавитация также замедляет тунца, но по другой причине. В отличие от дельфинов, эти рыбы не чувствуют пузырьков, потому что у них костлявые плавники без нервных окончаний. Тем не менее, они не могут плавать быстрее, потому что кавитационные пузыри создают вокруг их плавников паровую пленку, которая ограничивает их скорость. На тунце были обнаружены повреждения, соответствующие кавитационным повреждениям. [26]
Управление движением [ править ]
Как только движение установлено, им можно управлять с помощью других плавников. [24] [31]
Воспроизведение [ править ]
Другие функции [ править ]
Другие применения плавников включают ходьбу и сидение на морском дне, скольжение по воде, охлаждение температуры тела, оглушение добычи, демонстрацию (отпугивание хищников, ухаживание), защиту (ядовитые шипы плавников, запирание между кораллами), заманивание добычи, и навесные конструкции.
Эволюция [ править ]
Эволюция парных плавников [ править ]
Существуют две преобладающие гипотезы, которые исторически обсуждались как модели эволюции парных плавников у рыб: теория жаберных дуг и теория боковых плавниковых складок. Первая, обычно называемая « гипотезой Гегенбаура », была высказана в 1870 году и предполагает, что «парные плавники произошли от жаберных структур». [53] Эта теория потеряла популярность в пользу теории боковых плавниковых складок, впервые предложенной в 1877 году, которая предполагает, что парные плавники образовались из продольных боковых складок эпидермиса сразу за жабрами. [54] Обе гипотезы в летописи окаменелостей и эмбриологии слабо подтверждаются. [55] Однако недавние исследования паттернов развития побудили пересмотреть обе теории, чтобы лучше выяснить происхождение парных плавников.
Классические теории [ править ]
Теория боковых плавниковых складок выдвинула гипотезу о том, что парные плавники образовались из боковых складок вдоль стенки тела рыбы. [54] Подобно тому, как сегментация и зачаток средней плавниковой складки привели к возникновению срединных плавников, аналогичный механизм сегментации зачатка плавника и удлинения из боковой плавниковой складки был предложен, чтобы дать начало парным грудным и тазовым плавникам. Однако в летописи окаменелостей было мало свидетельств перехода от боковой складки к плавнику. [58] Кроме того, позже филогенетически было продемонстрировано, что грудные и брюшные плавники имеют разные эволюционные и механистические корни. [55]
Эволюционная биология развития [ править ]
Подобное обновление старой теории можно найти в программировании развития хондриктиновых жаберных дуг и парных придатков. В 2009 году исследователи из Чикагского университета продемонстрировали, что существуют общие механизмы формирования молекулярного паттерна в раннем развитии хондриктиновой жаберной дуги и парных плавников. [61] Подобные открытия побудили пересмотреть некогда опровергнутую теорию жаберных дуг. [58]
От плавников до конечностей [ править ]
— Аристотель, De incessu animalium [67]
В 2011 году исследователи из Университета Монаша в Австралии использовали примитивных, но все еще живых двоякодышащих рыб, «чтобы проследить эволюцию мышц тазового плавника, чтобы выяснить, как развивались несущие нагрузку задние конечности четвероногих». [68] [69] Дальнейшие исследования в Чикагском университете показали, что ходящие по дну двоякодышащие рыбы уже развили характеристики походки наземных четвероногих. [70] [71]
Плавники или ласты разной формы и в разных местах (конечности, тело, хвост) также эволюционировали в ряде других групп четвероногих, включая ныряющих птиц, таких как пингвины (измененные из крыльев), морские черепахи (передние конечности, преобразованные в ласты), мозазавры. (конечности превращены в ласты) и морских змей (вертикально расширенный, сплюснутый хвостовой плавник).
Роботизированные плавники [ править ]
Роботизированные рыбы предлагают некоторые исследовательские преимущества, такие как возможность исследовать отдельную часть конструкции рыбы отдельно от остальной рыбы. Однако это может привести к чрезмерному упрощению биологии и упустить из виду ключевые аспекты дизайна животных. Роботизированные рыбы также позволяют исследователям изменять один параметр, например гибкость или конкретное управление движением. Исследователи могут напрямую измерять силы, что непросто сделать с живой рыбой. «Роботизированные устройства также облегчают трехмерные кинематические исследования и коррелированный гидродинамический анализ, поскольку можно точно знать местоположение локомоторной поверхности. Кроме того, можно запрограммировать отдельные компоненты естественного движения (например, обратный ход или прямой ход взмахивающего придатка). отдельно, чего, конечно, сложно добиться при работе с живым животным ». [95]