„Ryby głosu nie mają”. Za to mają... szyję
Czy można mówić o istnieniu „szyi” także u ryb i płazów?
W tradycyjnym ujęciu szyja to odcinek kręgosłupa pomiędzy czaszką a obręczą barkową , umożliwiający trójwymiarowy ruch głowy niezależnie od reszty ciała. U ssaków, w tym u człowieka, szyja jest wyraźnie zaznaczona zarówno pod względem morfologicznym, jak i funkcjonalnym. Jednak u ryb i płazów , których budowa anatomiczna znacznie odbiega od tej u ssaków, dotychczas nie przypisywano tej części ciała podobnych właściwości .
Zespół badawczy pod kierunkiem dr Roxany Taszuz z Uniwersytetu w Liverpoolu postanowił przyjrzeć się tej kwestii z nowej perspektywy. W swoich analizach naukowcy skupili się na morfologii i funkcjonalności kręgosłupa u różnych gatunków ryb i płazów , starając się odpowiedzieć na pytanie, czy można mówić o istnieniu „szyi” także u tych zwierząt.
„Szyja” u ryb: Wyraźne różnice między gatunkami
Aby dokładnie zbadać ruchomość kręgosłupa i głowy u ryb oraz płazów, zespół wykorzystał nowoczesne techniki obrazowania , takie jak nagrania rentgenowskie wideo oraz trójwymiarowe modele komputerowe . Dzięki temu możliwe było precyzyjne prześledzenie, które fragmenty kręgosłupa biorą udział w ruchach głowy i w jakim stopniu umożliwiają jej niezależne poruszanie się względem tułowia .
W przypadku ryb badania wykazały, że choć ich kręgosłup nie przypomina szyi ssaków, to jednak można wyróżnić regiony o wyraźnie odmiennej budowie i funkcji , które odpowiadają za ruchomość głowy. Co więcej, okazało się, że zakres tej ruchomości oraz budowa „szyi” są bardzo zróżnicowane w zależności od gatunku , od niemal całkowitego braku wyodrębnionych kręgów szyjnych, przez zrośnięte kręgi czaszkowe, aż po wysoce wyspecjalizowane struktury.
Ważne wyniki badań prowadzonych na salamandrach
Szczególne znaczenie mają badania prowadzone na salamandrach , które – jak podkreślają naukowcy – są najbliższym żyjącym modelem zwierząt, które jako pierwsze opuściły środowisko wodne i zaczęły żyć na lądzie . Analiza ruchów kręgosłupa i głowy podczas pobierania pokarmu przez salamandry, zarówno w wodzie, jak i na lądzie, pozwala lepiej zrozumieć, jak przebiegała ewolucja tych struktur u wczesnych czworonogów.
Do tej pory nie było jasne, które kręgi u płazów można uznać za szyjne i jaką odgrywają one rolę podczas ruchów głowy. Najnowsze obserwacje pokazują, że salamandry dysponują wyraźnie wyodrębnionym regionem kręgosłupa, który umożliwia im niezależne poruszanie głową , co stanowi ważny etap w ewolucji kręgowców.
Wyniki mają kluczowe znaczenie również dla paleontologii i anatomii porównawczej
Wyniki badań zespołu dr Taszuz prowadzą do wniosku, że dotychczasowe, morfologiczne definicje szyi są zbyt wąskie i nie oddają w pełni złożoności tej struktury u różnych grup kręgowców . Naukowcy proponują, by przy definiowaniu szyi brać pod uwagę nie tylko budowę anatomiczną, ale także funkcjonalność, czyli zdolność do niezależnego poruszania głową względem tułowia. Takie podejście pozwala lepiej porównywać różne grupy zwierząt i śledzić ewolucję tej kluczowej cechy, która miała ogromne znaczenie dla przystosowania się pierwszych kręgowców do życia na lądzie.
Zdaniem autorów pracy, odkrycia te mają istotne znaczenie nie tylko dla biologii ewolucyjnej, ale także dla paleontologii i anatomii porównawczej. Pozwalają bowiem lepiej zrozumieć, jak kształtowała się budowa kręgosłupa i głowy u przodków dzisiejszych zwierząt , a także jak różnorodne mogą być rozwiązania anatomiczne prowadzące do podobnych funkcji.