Правило біології просте. Самки виношують потомство. Самці запліднюють. Це надійний ритм, характерний майже всім тваринного світу. Морські ковзани порушують цей ритм. Вони – винятки, які спростовують правило.
Самці морських ковзанів – це «мами».
Це не метафора. Це буквальний біологічний факт. Сімейство Syngnathidae, що включає морських ковзанів, морських драконів та голкохвості, перевернуло уявлення про розмноження. Самка відкладає яйця у спеціалізовану інкубаційну сумку, розташовану на хвості самця. Там самець запліднює їх. Він виношує їх. Він народжує.
Але як риба може народити до 2000 живих дитинчат? Відповідь криється у типі м’язів. І це не те, що ви очікуєте.
Чому самці морських ковзанів народжують
Щоб зрозуміти механізм пологів, спочатку потрібно прийняти premise вагітності. У самця морського коника є сумка, схожа на матку. Вона функціонує аналогічно плаценті ссавців. Протягом 24-денного періоду вагітності батько забезпечує киснем і поживними речовинами ембріони, що розвиваються.
Він виготовляє сперму, а не яйця. Таким чином, він залишається самцем у традиційному сенсі. Але його роль повністю змінюється на роль носія, що виношує.
Еволюційна причина цього, мабуть, полягає у виживанні. Дитинчата морських ковзанів маленькі. Вони м’які. Їх поїдають хижаки. Якби виношування здійснювали самки, вони були б прив’язані на кілька тижнів. Передаючи цю ношу самцям, самки можуть негайно робити більше яєць. Їх можна знову запліднити. Праця розподіляється. Вигляд виживає.
Як самці морських ковзанів народжують
Більшість ссавців та птахів покладаються на окситоцин для запуску пологів. Цей гормон викликає мимовільні скорочення гладких м’язів. Ви не можете свідомо змусити свою матку штовхати. Це відбувається саме собою.
Самці морських ковзанів працюють негаразд.
У вересні 2022 року в журналі Placenta було опубліковано дослідження дослідників з Університету Сіднея та Університету Ньюкасла, що розкриває конкретний механізм. Вони виявили, що інкубаційна сумка самця морського ковзана позбавлена гладкої м’язової тканини, необхідної для пологів, керованих окситоцином.
Натомість пологи управляються скелетними м’язами.
Дослідники виявили три невеликі кістки в отворі інкубаційної сумки, де прикріплюється анальний плавець. Ці кістки пов’язані зі скелетними м’язами. У самок морських ковзанів крихітні, майже відсутні анальні плавці. У самців вони виражені яскраво.
Під час залицяння самець виконує танець, що нагадує скручування корпусу (sit-up). Він стискає та розширює живіт, щоб вода потрапляла у сумку. Це підготовчий рух. Ті самі м’язи використовуються під час пологів.
Самець стискає та розслаблює живіт. Скелетні м’язи анального плавця скорочуються. Ця дія відкриває інкубаційну сумку. Тисячі дитинчат вивергаються назовні.
Це добровільна або принаймні напівдобровільна дія. На відміну від мимовільних скорочень гладких м’язів в інших тварин ці пологи залежать від структури плавника.
Де були знайдені докази
Дослідницька команда вивчила склад тканин інкубаційної сумки. Вони перевірили реакцію на риб’ячу версію окситоцину. Тканини не відреагували. У сумці було дуже мало гладкої мускулатури.
Ключем виявився анальний плавець.
«Виявляється, анальний плавець і скелетні м’язи, які ним управляють, є ключем до розгадки таємниці пологів морських ковзанів».
Дослідники зазначили, що м’язи відіграють подвійну роль. Вони використовуються для спарювання. Вони використовуються для пологів. Один і той самий фізичний механізм запускає обидва процеси.
Скільки може народити самець морського ковзана?
Одні пологи можуть містити до 2000 дитинчат.
Це число приголомшує. Це потребує багато енергії. Це потребує великих м’язових зусиль. Скелетні м’язи анального плавця повинні скорочуватися повторно, щоб вигнати потомство.
Після пологів самець швидко відновлюється. Він готовий прийняти нову партію яєць від самки. Він може мати кілька виводків за один сезон розмноження. Цей швидкий оборот необхідний підтримки чисельності популяції в небезпечному океанському середовищі.
Що залишається невідомим
Дослідження підтверджує тип м’язів. Воно підтверджує анатомічну структуру. Але він не повністю пояснює контроль.
Чи свідомо батьки викликають скорочення? Чи скелетні м’язи порушують звичайні правила та скорочуються самостійно?
Дослідники припускають, що необхідні додаткові дослідження, щоб розрізнити свідомі зусилля та мимовільне примус. Кордон між добровільним і мимовільним рухом у морського коника може бути розмитішим, ніж ми думаємо.
Часті питання
Як самці морських ковзанів забезпечують киснем ембріони, що розвиваються?
У самців морських ковзанів у інкубаційних сумках розвиваються складні плацентарні структури. Ці структури забезпечують ефективний обмін киснем та вуглекислим газом з ембріонами під час вагітності.
Як швидко самці морських ковзанів відновлюються після пологів?
Відновлення відбувається швидко. Самці готові прийняти нову партію яєць незабаром після пологів. Це дозволяє мати кілька виводків за один сезон.
Батько морського ковзана – біологічна аномалія. Він самець, який функціонує як мати. Він використовує скелетні м’язи там, де інші тварини використовують гладкі. Він виштовхує тисячі дитинчат за допомогою плавця.
Це дивний, ефективний та жорстокий процес. У океані повно хижаків. Дитинчата м’які. М’язи батька сильні. Вигляд продовжується.
На даний момент.
