Akustične funkcije plavalnega mehurja pri ostrinikih
(30.08.2012) Plavalni mehur pri ribah kostnicah ribah z okostenelim skeletom v prvi vrsti slui plovnosti in vzgonu.
Pri večih vrstah ima sočasno tudu akustično funkcijo: sposoben je tvorbe zvoka in v veliko primerih slui izboljanju sluha.
Biologinja Univerze na Dunaju je pod vodstvom profesorja Friedricha Ladicha prvič raziskala razlike v morfologiji plavalnega mehurja pri ostrinikih ter njihove učinke na sposobnost sluha. Rezultati so objavljeni v priznani strokovni reviji PLoS ONE.
"Zvočne vibracije se posredujejo naprej preko prednjega podaljka ali preko lastnih kočic v notranjem uesu," pojasnjuje biologinja Tanja Schulz-Mirbach značilnosti mehurjev, ki sluijo sluhu. Z njima se sposobnost sluga izrazito izbolja.
Prednji del stene plavalnega mehurja deluje pri specializiranih vrstah rib kot "bobnič". Natančni učinki različnih morfolokih posebnosti mehurjev zaenkrat e niso podrobneje raziskani.
Vedenjska biologa Dunajske Univerze Tanja Schulz-Mirbach in Friedrich Ladich ter Brian Metscher z Oddelka za teoretično biologijo na Univerzi na Dunaju so sedaj to naredili pri ostrinikih: "Te ribe so popolni primerki za nae raziskave. So namreč najbolj raznolika druina rib kostnic: od primerov z drobnim in reduciranim mehurjem, do takih z velikim visoko specializiranim plavalnim mehurjem ter posrednikov do notranjega uesa," razlaga bioakustičarka Tanja Schulz-Mirbach.
Različni plavalni mehurji
Trenutno je opisanih okoli 1.300 vrst ostrinikov, ki ivijo v različnih ivljenjskih okoljih. "S pomočjo visoko ločljivostnih mikro tomografskih preiskav (µCT) smo v sodelovanju z Brianom Metscherjem dobili podroben vpogled v njihovo specializacijo plavalnih mehurjev," z veseljem pove Tanja Schulz-Mirbach.
Določene vrste ostrinikov, kot je na dnu iveča "Steatocranus tinanti", se nahajajo v hitro tekočih vodah Konga. Njihov plavalni mehur je reduciran do drobnega ostanka.
Ostriniki v mirnejih in počasnih vodah imajo v nasprotju velike plavalne mehurje: brez povezave do notranjega uesa kot jo ima na primer rdeči ostrinik "Hemichromis guttatus" ali z različno specializiranimi povezavami do njega.
Madagaskarska vrsta "Paratilapia polleni" ima enostavne cevaste podaljke, ki segajo vse do notranjega uesa. Indijski pikčasti ostrinik "Etroplus maculatus" ima kompleksne podaljke: sestavljeni so iz cevastega podaljka napolnjenega s plinov in tako imenovanega "tissue pad", ki je v stiku z notranjim uesom.
Pomembna je velikost
V bioakustičnem laboratoriju Friedricha Ladicha so biologi izmerili sposobnost sluha z neinvazivno metodo merjenja akustično spročenih potencalov v glavi ivali (sistem podoben EEG).
"Dokazali smo, da vrste s specializiranim plavalnim mehurjem zaznavajo vije frekvence in nije jakosti kot vrste z reduciranim mehurjem," pojasnjuje Tanja Schulz-Mirbach.
Čeprav zaznava rdeči ostrinik z velikim plavalnim mehurjem nepovezanim z notranjim uesom frekvence do treh kilohercev, jih zazna le pri večjih jakostih. "To pomeni: obstoj povezave med podaljki na plavalnem mehurju in notranjim uesom vodi do bolje sposobnosti sluha.
Pomembno vlogo pri tem ima tudi velikost mehurja," pojasnjuje Tanja Schulz-Mirbach. Sedaj eli tudi raziskati ali se je sposobnost sluha razvijala glede na hrup v habitatu in ali je specializacija plavalnega mehurja povezana z anatomsko specializacijo notranjega uesa.
Objava
"Relationship between swim bladder morphology and hearing abilities. A case study on Asian and African cichlids": AutorInnen: Tanja Schulz-Mirbach, Brian Metscher, Friedrich Ladich (PLoS ONE 2012)
DOI: http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0042292