Правило биологии простое. Самки вынашивают потомство. Самцы оплодотворяют. Это надежный ритм, характерный почти для всего животного мира. Морские коньки нарушают этот ритм. Они — исключения, опровергающие правило.
Самцы морских коньков — это «мамы».
Это не метафора. Это буквальный биологический факт. Семейство Syngnathidae, включающее морских коньков, морских драконов и иглохвостов, перевернуло представление о размножении. Самка откладывает яйца в специализированную инкубационную сумку, расположенную на хвосте самца. Там самец оплодотворяет их. Он вынашивает их. Он рожает.
Но как рыба может родить до 2000 живых детенышей? Ответ кроется в типе мышц. И это не то, что вы ожидаете.
Почему самцы морских коньков рождают
Чтобы понять механизм родов, сначала нужно принять premise беременности. У самца морского конька есть сумка, похожая на матку. Она функционирует аналогично плаценте млекопитающих. В течение 24-дневного периода беременности отец обеспечивает кислородом и питательными веществами развивающиеся эмбрионы.
Он производит сперму, а не яйца. Таким образом, он остается самцом в традиционном смысле. Но его роль полностью меняется на роль вынашивающего носителя.
Эволюционная причина этого, вероятно, заключается в выживании. Детеныши морских коньков маленькие. Они мягкие. Их поедают хищники. Если бы вынашивание осуществляли самки, они были бы привязаны на несколько недель. Передавая эту ношу самцам, самки могут немедленно производить больше яиц. Их можно снова оплодотворить. Труд распределяется. Вид выживает.
Как самцы морских коньков рождают
Большинство млекопитающих и птиц полагаются на окситоцин для запуска родов. Этот гормон вызывает непроизвольные сокращения гладких мышц. Вы не можете сознательно заставить свою матку толкать. Это происходит само по себе.
Самцы морских коньков работают не так.
В сентябре 2022 года в журнале Placenta было опубликовано исследование исследователей из Университета Сиднея и Университета Ньюкасла, раскрывающее конкретный механизм. Они обнаружили, что инкубационная сумка самца морского конька лишена гладкой мышечной ткани, необходимой для родов, управляемых окситоцином.
Вместо этого роды управляются скелетными мышцами.
Исследователи выявили три небольшие кости в отверстии инкубационной сумки, где прикрепляется анальный плавник. Эти кости соединены со скелетными мышцами. У самок морских коньков крошечные, почти отсутствующие анальные плавники. У самцов они выражены ярко.
Во время ухаживания самец исполняет танец, напоминающий скручивания корпуса (sit-up). Он сжимает и расширяет живот, чтобы вода попадала в сумку. Это подготовительное движение. Те же мышцы используются во время родов.
Самец сжимает и расслабляет живот. Скелетные мышцы анального плавника сокращаются. Это действие открывает инкубационную сумку. Тысячи детенышей извергаются наружу.
Это добровольное или, по крайней мере, полу добровольное действие. В отличие от непроизвольных сокращений гладких мышц у других животных, эти роды зависят от структуры плавника.
Где были найдены доказательства
Исследовательская команда изучила состав тканей инкубационной сумки. Они проверили реакцию на рыбью версию окситоцина. Ткани не отреагировали. В сумке было очень мало гладкой мускулатуры.
Ключом оказался анальный плавник.
«Оказывается, анальный плавник и скелетные мышцы, которые им управляют, являются ключом к разгадке тайны родов морских коньков».
Исследователи отметили, что мышцы играют двойную роль. Они используются для спаривания. Они используются для родов. Один и тот же физический механизм запускает оба процесса.
Сколько может родить самец морского конька?
Одни роды могут включать до 2000 детенышей.
Это число ошеломляет. Это требует много энергии. Это требует больших мышечных усилий. Скелетные мышцы анального плавника должны сокращаться повторно, чтобы изгнать потомство.
После родов самец быстро восстанавливается. Он готов принять новую партию яиц от самки. Он может иметь несколько выводков за один сезон размножения. Этот быстрый оборот необходим для поддержания численности популяции в опасной океанской среде.
Что остается неизвестным
Исследование подтверждает тип мышц. Оно подтверждает анатомическую структуру. Но оно не полностью объясняет контроль.
Сознательно ли отцы вызывают сокращения? Или скелетные мышцы нарушают обычные правила и сокращаются самостоятельно?
Исследователи предполагают, что необходимы дополнительные исследования, чтобы различить сознательные усилия и непроизвольное принуждение. Граница между добровольным и непроизвольным движением у морского конька может быть более размытой, чем мы думаем.
Часто задаваемые вопросы
Как самцы морских коньков обеспечивают кислородом развивающиеся эмбрионы?
У самцов морских коньков в инкубационных сумках развиваются сложные плацентарные структуры. Эти структуры обеспечивают эффективный обмен кислородом и углекислым газом с эмбрионами во время беременности.
Как быстро самцы морских коньков восстанавливаются после родов?
Восстановление происходит быстро. Самцы готовы принять новую партию яиц вскоре после родов. Это позволяет иметь несколько выводков за один сезон.
Отец морского конька — биологическая аномалия. Он самец, функционирующий как мать. Он использует скелетные мышцы там, где другие животные используют гладкие. Он выталкивает тысячи детенышей с помощью плавника.
Это странный, эффективный и жестокий процесс. В океане полно хищников. Детеныши мягкие. Мышцы отца сильны. Вид продолжается.
На данный момент.
