ماهی‌ای که با پاهایش طعم غذا را تشخیص می‌دهد

ماهی‌های دریایی، با دارا بودن ساختاری منحصربه‌فرد شامل بدنی شبیه ماهی، بال‌هایی شبیه پرنده و اندام‌های حرکتی شبیه به پاهای خرچنگ، از دیرباز توجه دانشمندان را به خود جلب کرده‌اند.

به گزارش دپارتمان اخبار علمی رسانه فناوری تکنا، دیوید کینگسلی، زیست‌شناس تکاملی در دانشگاه استنفورد، در توصیف این موجودات دریایی می‌گوید: «وجود اندام‌های حرکتی در ماهی، یکی از عجیب‌ترین پدیده‌هایی است که تاکنون مشاهده کرده‌ام.» وی این ماهی‌ها را به موجودات افسانه‌ای قنطورس تشبیه می‌کند. اکنون، در دو مطالعه جدید که در مجله‌ی Current Biology منتشر شده است، دکتر کینگسلی و همکارانش کشف شگفت‌انگیزی را گزارش کرده‌اند: این ماهی‌ها از اندام‌های حرکتی خود برای چشیدن مواد غذایی نیز استفاده می‌کنند.

تیم تحقیقاتی دکتر کینگسلی با هدف شناسایی مکانیسم‌های ژنتیکی دخیل در شکل‌گیری این اندام‌های حرکتی منحصر به فرد، به مطالعه‌ی جنین‌های ماهی‌های دریایی پرداختند. نتایج این مطالعات نشان داد که ژنی به نام tbx3a نقش کلیدی در این فرآیند ایفا می‌کند. این ژن در انسان نیز در شکل‌گیری اندام‌ها دخیل است. با استفاده از تکنیک ویرایش ژن CRISPR، پژوهشگران موفق شدند تغییراتی در ژن tbx3a ایجاد کنند و مشاهده کردند که این تغییرات بر شکل و تعداد اندام‌های حرکتی ماهی‌ها تأثیرگذار است.

اما نکته‌ی جالب توجه این است که این اندام‌های حرکتی تنها برای حرکت کردن به کار نمی‌روند. پژوهشگران دریافتند که سطح این اندام‌ها با برآمدگی‌های کوچکی پوشیده شده است که شباهت زیادی به پاپیلای زبان دارند. این برآمدگی‌ها حاوی گیرنده‌های حسی هستند که به ماهی‌ها امکان می‌دهند تا مواد شیمیایی موجود در محیط اطراف خود را تشخیص دهند و به این ترتیب، طعم غذای خود را قبل از خوردن آن درک کنند.

مطالعات قبلی نشان داده بود که این ماهی‌ها از اندام‌های حرکتی خود برای تشخیص غذاهایی که در زیر ماسه مدفون شده‌اند، استفاده می‌کنند. برای تأیید این یافته، پژوهشگران آزمایش‌هایی را طراحی کردند که در آن، ماهی‌ها باید غذاهای پنهان شده در زیر ماسه را پیدا می‌کردند. نتایج این آزمایش‌ها نشان داد که برخی گونه‌های ماهی دریایی توانایی شگفت‌انگیزی در یافتن غذاهای مدفون شده دارند.

تحلیل‌های مولکولی نشان داد که این توانایی به دلیل وجود گیرنده‌های حسی ویژه در اندام‌های حرکتی این ماهی‌ها است. این گیرنده‌ها به ماهی‌ها امکان می‌دهند تا مواد شیمیایی آزاد شده از طعمه را تشخیص دهند و به سمت آن حرکت کنند. با این حال، تمام گونه‌های ماهی دریایی دارای این توانایی نیستند. تنها برخی از گونه‌ها، مانند Prionotus carolinus، دارای گیرنده‌های چشایی در اندام‌های حرکتی خود هستند. این نشان می‌دهد که این ویژگی در طول تکامل به صورت تدریجی و در برخی گونه‌ها ایجاد شده است. این کشف جدید، درک ما از تنوع زیستی و سازگاری جانداران با محیط زیست را گسترش می‌دهد. همچنین، این مطالعه نشان می‌دهد که تکامل می‌تواند از طریق استفاده مجدد از ژن‌ها و ساختارهای موجود، سازگاری‌های جدیدی را ایجاد کند.