Kdaj mladiči rib zapustijo dom?

Ekipa na Inštitutu Maxa Plancka za biološko inteligenco je s pomočjo 3D-natisnjenih polžjih hišic razkrila, kaj se dogaja v notranjosti gnezda. 

Mladiči in mati sledijo vsak svojemu, a sinhroniziranemu urniku: ko ličinke deveti dan izgubijo strah pred svetlobo, zapustijo polžje hišice. Mati s strogo rutino preprečuje, da bi mladiči izplavali pred tem dnem. 

Študija tako identificira pomembne prirojene mehanizme skrbi za potomce in poudarja kompleksno usklajevanje različnih vedenj.

Premišljeno načrtovanje odhoda od doma

Idealen trenutek za zapustitev domačega gnezda je treba skrbno premisliti: če mladiči odidejo prezgodaj, morda ne bodo preživeli. Če pa ostanejo predolgo, prekomerno obremenijo vire staršev. V živalskem kraljestvu ta občutljiva uravnoteženost pogosto določa usodo staršev in njihovih potomcev.

Skrb za potomce v zapuščenih polžjih hišicah

Toda kdo ali kaj odloča o tem, kdaj je čas za odhod? Ekipa iz raziskovalnega oddelka Herwiga Baierja na Inštitutu Maxa Plancka za biološko inteligenco je to preučevala pri ribah polžarkah. Te ribe so posebej zanimive, saj so v nasprotju z mnogimi drugimi vrstami rib zelo socialne in izjemno skrbno negujejo svoje potomce.

Raziskovana vrsta Lamprologus ocellatus spada med ribe polžarke, ki naravno živijo le v afriškem jezeru Tanganjika. Posebnost teh rib je, da živijo v zapuščenih polžjih hišicah, kjer tudi vzgajajo svoje mladiče. Čeprav je te ribe mogoče gojiti v akvarijih, je doslej ostajala skrivnost, kaj se dogaja v notranjosti njihovega gnezda.

Vpogled v notranjost polžje hišice

Z iznajdljivo idejo je Ash Parker s svojo ekipo pridobil vpogled v skrito notranjost sveta polžiških rib: s 3D-tiskalnikom so izdelali polžje hišice. Te so s skrbno premišljeno zasnovo ribam nudile idealen dom, hkrati pa so bile na eni strani odprte. Nameščene ob akvarijsko steklo so omogočile snemanje in fotografiranje.

Z analizo posnetkov, podprto z umetno inteligenco, so raziskovalci odkrili zanimiva vedenja in natančen časovni potek: mati odlaga jajčeca v zgornji del polžje hišice, nato pa jih oče oplodi. Po dveh do treh dneh se izležejo ličinke, ki jih mati s svojim usti prenese v najnižjo komoro hišice. Po sedmih do osmih dneh mlade ribe same začnejo jesti in izvajajo prve plavalne poskuse.

V tem času mati skrbno varuje polžjo hišico in mladiče. Jajčeca in ličinke redno vzame v usta, da jih očisti, ter z repnimi plavutmi ustvarja vodni tok, ki zagotavlja stalen pretok sveže vode skozi hišico.

Zapustitev doma deveti dan

Medtem ko se ličinke sprva zadržujejo v spodnji komori polžje hišice, začnejo deveti dan čez dan raziskovati zgornje komore in celo zapustijo hišico. Raziskovalci so ugotovili, da ličinke v tem trenutku spremenijo svojo občutljivost na svetlobo in nenadoma začnejo iskati svetlejše predele. Zdi se, da je čas za zapustitev "hotela mama" povezan z avtomatsko spremembo svetlobne preference.

Da bi sledile temu urniku, so ličinke le posredno odvisne od matere: ko je Ash Parker odstranil mati, se je kakovost vode v polžji hišici zaradi odsotnosti vodnega toka poslabšala, zato so ličinke polžjo hišico zapustile že pred devetim dnem.

Dva neodvisna, a usklajena časovna urnika

Tudi mati ima jasno predstavo o tem, kdaj je pravi čas za odhod mladičev: če so zamenjali njen zarod z dva dni starejšimi ličinkami, je mladiče, ki so prehitro zaplavali iz hišice, nemudoma vrnila vanjo – ne glede na njihovo naprednejšo stopnjo razvoja.

Opazovanja kažejo, da se mati in mladiči ravnajo po neodvisnih, prirojenih časovnih urnikih. Ti so kljub temu popolnoma usklajeni: tako mladiči kot mati se strinjajo, da je deveti dan prvič pravi čas za zapustitev doma. 

Študija tako razkriva pomembne procese med skrbjo za potomce pri ribah polžarkah in postavlja temelje za nadaljnje raziskave evolucije in nevronskih osnov tega kompleksnega vedenja.