При морските кончета мъжкият е този, който забременява и ражда. Бащите на морските кончета износват развиващите се ембриони в торбичка, разположена на опашката им.
Тази торбичка е еквивалент на матката при женските бозайници. Тя съдържа плацента, която подпомага растежа и развитието на малките морски кончета.
Бащите на морските кончета осигуряват хранителни вещества и кислород на бебетата си по време на бременността, използвайки някои генетични инструкции, като съвпадат с тези при бременността на бозайниците.
Но когато се стигне до раждане, изследванията показват, че мъжките морски кончета разчитат на сложни поведения и уникалната си телесна структура, за да улеснят раждането.
Двойка Hippocampus histrix в Алор, Източна Нуса Тенгара, Индонезия. Кредит: Silke Baron/Wikimedia Commons
Как раждат животните
Раждането е сложен биологичен процес, който при женските бременни животни се контролира от хормони, включително окситоцин. При бозайниците и влечугите окситоцинът предизвиква контракции в гладката мускулатура на матката.
Съществуват три основни вида мускули: гладка мускулатура, скелетна мускулатура и сърдечна мускулатура.
Гладката мускулатура се намира в стените на повечето вътрешни органи и кръвоносни съдове. Този тип мускули не се контролират от съзнанието. Например червата ви са покрити с гладка мускулатура, която ритмично се свива, за да придвижва храната през червата ви, без да се налага да я контролирате съзнателно.
Скелетната мускулатура се намира в цялото ви тяло и се прикрепя към костите чрез сухожилия, което позволява движението на тялото. Този тип мускули са под съзнателен контрол. Например бицепсовите ви мускули, когато се свиват, ви позволяват съзнателно да сгъвате ръката си.
Сърдечният мускул е специфичен за сърцето и също е под несъзнателен контрол.
При женските бозайници стената на матката съдържа изобилие от гладка мускулатура. Окситоцинът стимулира тази гладка мускулатура да се съкращава, което спомага за раждането.
Тези маточни контракции са спонтанни и неволни. Можем да измерим тези маточни контракции в отговор на окситоцина и резултатите са последователни както при бозайниците, така и при влечугите.
Как раждат мъжките морски кончета?
Eкип изследователи от Университета в Сидни и Университета в Нюкасъл си поставя за цел да определи как протича раждането при мъжките морски кончета.
Генетичните данни показват на учените, че раждането при морските кончета може да включва процес, подобен на раждането при женските бозайници.
Проучване от 1970 г. показва също, че когато небременни мъжки морски кончета са изложени на рибния вариант на окситоцин (наречен изотоцин), те имат поведение, подобно на раждането.
Затова екипът прогнозира, че мъжките морски кончета ще използват хормоните от семейството на окситоцина, за да контролират процеса на раждане чрез свиване на гладката мускулатура в торбичката за износване на плода.
В човешката матка (вляво) целият външен слой се състои от гладка мускулатура. Торбичката на морското конче (вдясно) има само малки снопчета гладки мускули, разпръснати във външните слоеве на торбичката. Кредит: Jessica Suzanne Dudley
Какво откриват изследователите
Първо, екипът излага парчета от торбичката на морските кончета на въздействието на изотоцин. Въпреки че изотоцинът предизвиква свиване на контролните тъкани (черва), изненадващо този хормон не предизвиква контракции в плодната торбичка.
Резултатът кара изследователите да проучат анатомията на торбичката. Когато разглеждат торбичката под микроскоп, установяват, че тя съдържа само разпръснати малки снопчета гладка мускулатура, много по-малко от матката на женските бозайници. Това обяснява защо торбичката не се свива при експериментите.
След това, използвайки техники за 3D изображения, комбинирани с микроскопия, изследователите сравняват структурата на тялото на мъжките и женските морски кончета.
При мъжките те откриват три кости, разположени близо до отвора на торбичката, свързани с големите скелетни мускули.
Тези видове кости и мускули контролират аналната перка при други видове риби. При морските кончета аналният плавник е миниатюрен и има малка или никаква функция за плуване.
Затова морското конче има изненадващо големи мускули, свързани с миниатюрната му перка. Мускулите и костите на аналния плавник са много по-големи при мъжките морски кончета, отколкото при женските, а ориентацията им предполага, че те могат да контролират отварянето на торбичката.
Схема, илюстрираща разликите между скелетите на мъжките и женските водни кончета. Скелетът на мъжкото морско конче изглежда е приспособен за раждане. Кредит: Jessica Suzanne Dudley
Поведението на морските кончета при ухажване дава представа
Ухажването на морските кончета е сложен процес. Мъжките отварят и пълнят торбичката си с вода, като се навеждат напред и свиват тялото си, за да вкарат вода в торбичката, преди да "танцуват" с женската.
По подобен начин по време на раждане мъжките морски кончета навеждат тялото си към опашката, като го притискат и след това отпускат.
Това поведение на "притискане" е съпроводено с краткотрайно разтваряне на отвора на торбичката, с поредица от потрепвания на цялото тяло.
Това движение, съчетано с отварянето на торбичката, позволява на морската вода да проникне в торбичката.
Притискането продължава, отворът на торбичката постепенно се увеличава и при всяко движение се изхвърлят групи от бебета морски кончета. За кратко време се изхвърлят стотици бебета.
Тези открития показват, че отварянето на торбичката за ухажване и раждане се улеснява от контракциите на големите скелетни мускули, разположени в близост до отвора на торбичката.
Изследователите предполагат, че тези мускули контролират отварянето на торбичката на морските кончета, което позволява на бащите на морските кончета съзнателно да контролират изхвърлянето на малките си в края на бременността.
Необходими са бъдещи биомеханични и електрофизиологични изследвания, за да се проучи силата, необходима за свиването на тези мускули, и да се провери дали те наистина контролират отварянето на торбичката.
Различни начини за решаване на проблема
Неочакваните резултати показват, че мъжките морски кончета използват различни механизми за раждане в сравнение с женските бременни животни.
Изследователите предполагат, че хормоните от семейството на окситоцина, вместо да предизвикват предимно контракции на гладката мускулатура, задействат каскадата от поведения на морските кончета, които водят до раждане.
Въпреки сходствата, които мъжките морски кончета споделят с женските бозайници и влечуги по време на бременност, изглежда, че бащите на морските кончета имат уникален начин да раждат своите малки.
Авторите на тази статия, публикувана за първи път в The Conversation, са Джесика Сузан Дъдли (Jessica Suzanne Dudley), постдокторант по еволюционна биология в Университета Макуори, и Камила Уитингтън (Camilla Whittington), старши преподавател по еволюционна биология в Университета в Сидни.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари