Akustične funkcije plavalnega mehurja pri ostrižnikih

Pri večih vrstah ima sočasno tudu akustično funkcijo: sposoben je tvorbe zvoka in v veliko primerih služi izboljšanju sluha.

Biologinja Univerze na Dunaju je pod vodstvom profesorja Friedricha Ladicha prvič raziskala razlike v morfologiji plavalnega mehurja pri ostrižnikih ter njihove učinke na sposobnost sluha. Rezultati so objavljeni v priznani strokovni reviji PLoS ONE.

"Zvočne vibracije se posredujejo naprej preko prednjega podaljška ali preko lastnih koščic v notranjem ušesu," pojasnjuje biologinja Tanja Schulz-Mirbach značilnosti  mehurjev, ki služijo sluhu. Z njima se sposobnost sluga izrazito izboljša.

Prednji del stene plavalnega mehurja deluje pri specializiranih vrstah rib kot "bobnič". Natančni učinki različnih morfoloških posebnosti mehurjev zaenkrat še 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 ostrižnikih: "Te ribe so popolni primerki za naše raziskave. So namreč najbolj raznolika družina rib kostnic: od primerov z drobnim in reduciranim mehurjem, do takih z velikim visoko specializiranim plavalnim mehurjem ter posrednikov do notranjega ušesa," razlaga bioakustičarka Tanja Schulz-Mirbach.

Različni plavalni mehurji

Trenutno je opisanih okoli 1.300 vrst ostrižnikov, ki živijo v različnih življenjskih 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 ostrižnikov, kot je na dnu živeča "Steatocranus tinanti", se nahajajo v hitro tekočih vodah Konga. Njihov plavalni mehur je reduciran do drobnega ostanka.

Ostrižniki v mirnejših in počasnih vodah imajo v nasprotju velike plavalne mehurje: brez povezave do notranjega ušesa – kot jo ima na primer rdeči ostrižnik "Hemichromis guttatus" – ali z različno specializiranimi povezavami do njega.

Madagaskarska vrsta "Paratilapia polleni" ima enostavne cevaste podaljške, ki segajo vse do notranjega ušesa. Indijski pikčasti ostrižnik "Etroplus maculatus" ima kompleksne podaljške: sestavljeni so iz cevastega podaljška napolnjenega s plinov in tako imenovanega "tissue pad", ki je v stiku z notranjim ušesom.

Pomembna je velikost

V bioakustičnem laboratoriju Friedricha Ladicha so biologi izmerili sposobnost sluha z neinvazivno metodo merjenja akustično sproščenih potencalov v glavi živali (sistem podoben EEG).

"Dokazali smo, da vrste s specializiranim plavalnim mehurjem zaznavajo višje frekvence in nižje jakosti kot vrste z reduciranim mehurjem," pojasnjuje Tanja Schulz-Mirbach.

Čeprav zaznava rdeči ostrižnik z velikim plavalnim mehurjem – nepovezanim z notranjim ušesom – frekvence do treh kilohercev, jih zazna le pri večjih jakostih. "To pomeni: obstoj povezave med podaljški na plavalnem mehurju in notranjim ušesom vodi do boljše sposobnosti sluha.

Pomembno vlogo pri tem ima tudi velikost mehurja," pojasnjuje Tanja Schulz-Mirbach. Sedaj želi tudi raziskati ali se je sposobnost sluha razvijala glede na hrup v habitatu in ali je specializacija plavalnega mehurja povezana z anatomsko specializacijo notranjega ušesa.

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