Dlaczego rekiny młoty mają głowy w kształcie młotów?

Gavin Naylor

Dlaczego rekiny młoty mają głowy w kształcie młotów?

Wpis jest tłumaczeniem artykułu “Why do hammerhead sharks have hammer-shaped heads?”, autor: ; The Conversation, 25-07-2022; na licencji Creative Commons, tłumaczenie Arkadiusz Polak, zdjęcie: David ClodeUnsplash.

Dlaczego rekiny młoty mają głowy w kształcie młotów? - Landon, 10 lat

Rekiny młoty to te dziwnie wyglądające. Wyglądają, jakby ktoś złapał ich czaszkę za oczodoły i rozciągnął głowę na boki, podczas gdy reszta ich ciała wygląda jak u normalnego rekina.

Można się zastanawiać – jakie są zalety posiadania głowy w kształcie młota? I jak to się stało, że rekiny młoty w ogóle tak wyglądają?

Jestem naukowcem, który bada rekiny od prawie 30 lat. Odpowiedzi na niektóre z tych pytań zaskoczyły nawet mnie.

Zalety młota

Naukowcy uważają, że rekiny z głowami w kształcie młota mają trzy główne zalety.

Pierwsza z nich ma związek ze wzrokiem. Gdyby twoje oczy były skierowane w dwóch przeciwnych kierunkach, powiedzmy przy uszach, dałoby ci to znacznie szersze pole widzenia. Każde oko widziałoby inną część świata, więc miałbyś lepsze wyczucie tego, co jest wokół ciebie. Ale trudno byłoby stwierdzić, jak daleko znajdują się przedmioty.

Zbliżenie na spodnią część ciała rekina młota wielkiego. Jego liczne pory czuciowe wyglądają jak czarne kropki.

Jeśli przyjrzeć się bliżej temu głowomłotowi olbrzymiemu (S. mokarran), można dostrzec pory czuciowe na spodniej stronie jego młota.
Zdjęcie: David Clode z Unsplash

Aby nadrobić ten kompromis, rekiny młoty mają specjalne narządy zmysłów, zwane ampułkami Lorenziniego, rozrzucone na spodniej stronie ich młota. Te przypominające pory organy mogą wykrywać elektryczność.

Pory działają w zasadzie jak wykrywacz metalu, wyczuwając i lokalizując zdobycz zakopaną pod piaskiem na dnie oceanu. Zwykłe rekiny też mają takie narządy zmysłów, ale młoty mają ich więcej. Im dalej od siebie znajdują się te narządy zmysłów na rozciągniętej głowie młota, tym dokładniej potrafią one wskazać lokalizację pożywienia.

I wreszcie, naukowcy uważają, że młoty pomagają rekinom wykonywać szybsze zwroty podczas pływania. Jeśli kiedykolwiek spacerowałeś z parasolem przy porywistym wietrze lub leciałeś samolotem, wiesz jak potężne mogą być duże powierzchnie w ruchu. Jeśli jesteś rekinem młotem, a twój planowany obiad przepływa szybko, możesz skręcić szybciej niż inne ryby, aby go złapać.

Drzewo genealogiczne młotów

Byłoby miło, gdyby naukowcy tacy jak ja mogli przyjrzeć się skamieniałościom i prześledzić rozwój rekinów młotów w czasie. Niestety, skamieniałości rekinów młotów składają się prawie wyłącznie z ich zębów. Dzieje się tak dlatego, że ciała rekinów nie mają kości. Zamiast tego zbudowane są z chrząstki, z której zbudowane są uszy i nos. Chrząstka rozkłada się znacznie szybciej niż zęby czy kości, więc rzadko ulega skamienieniu. A skamieniałości zębów nie mówią nam nic o ewolucji czaszek młotów.

Rekin młot z zaokrąglonym, mniejszym młotkiem.

Najwęższy młot należy do Młota tyburo (S. tiburo).
Zdjęcie: D Ross Robertson, Public domain, via Wikimedia Commons

Obecnie w oceanach pływa dziewięć różnych rodzajów rekinów młotów. Różnią się one zarówno wielkością, jak i kształtem głowy. Niektóre mają bardzo szerokie głowy w stosunku do ciała. Należą do nich rekin skrzydlaty (E. blochii), Głowomłot olbrzymi (S. mokarran), Głowomłot pospolity (S. zygaena), Głowomłot tropikalny (S. lewini) i Głowomłot Carolina (S. gilberti).

Inne mają mniejsze młoty w stosunku do ich ciała, w tym Młot tyburo (S. tiburo), rekin scoophead (S. media), rekin złoty (S. tudes) i rekin koronny (S. corona).

Naukowcy od dawna zakładali, że pierwsze rekiny młoty nie miały zbyt wielu młotków, ale z czasem niektóre z nich powoli ewoluowały w kierunku większych młotków. Sądziliśmy, że żyjące dziś rekiny młoty to migawki z różnych okresów procesu ewolucji – małe głowomłoty to najstarsze gatunki na drzewie genealogicznym, a ogromne rekiny młoty są najnowsze na scenie.

Ponieważ nie mamy skamielin do oglądania, naukowcy tacy jak ja zbadali ten pomysł przy użyciu DNA. DNA to materiał genetyczny znajdujący się w komórkach, który przenosi informacje o tym, jak żywa istota będzie wyglądać i funkcjonować. Można go również wykorzystać do sprawdzenia, jak żywe istoty są ze sobą powiązane.

Pobraliśmy DNA od ośmiu z dziewięciu gatunków głowomłotów i wykorzystaliśmy je do sprawdzenia relacji między nimi. Wyniki nie były takie, jakich się spodziewaliśmy. Starsze gatunki miały proporcjonalnie większe młoty, a młodsze mniejsze.

Lewy diagram pokazuje zarysy kształtów młotów postępujące od małych do dużych. Prawy diagram zaczyna się od małego młotka, a następnie przeskakuje do ogromnego młotka. Potem młotki stają się coraz mniejsze.

Po lewej oczekiwana ewolucja młotowatych, zakładająca stopniową zmianę kształtu głowy. Po prawej obserwowany wzorzec zmian ewolucyjnych na podstawie danych o sekwencji DNA.
Grafika: Gavin Naylor, CC BY-ND

Deformacje jako atuty

Kiedy naukowcy myślą o ewolucji, zwykle zakładamy, że żywe istoty zmieniają się po trochu na raz, powoli dostrajając się do tego, by lepiej wykorzystać swoje środowisko. Proces ten nazywany jest selekcją naturalną. Ale nie zawsze tak to działa, jak pokazuje ewolucja młotów.

Lewy diagram pokazuje kontury kształtów młotów postępujące od małych do dużych. Prawy diagram zaczyna się od małego młotka, a następnie przeskakuje do ogromnego młotka. Potem młotki stają się coraz mniejsze.

Czasami zwierzę może urodzić się z defektem genetycznym, który okazuje się naprawdę przydatny dla jego przetrwania. Tak długo, jak nieprawidłowość jest możliwa do przeżycia, a zwierzę jest zdolne do kopulacji, cecha ta może być przekazywana dalej. Uważamy, że tak właśnie było w przypadku rekinów młotów.

Gatunkiem młota, który najwcześniej się rozgałęził, jest rekin skrzydlaty (E. blochii), który ma jedną z najszerszych głów. Z czasem dobór naturalny faktycznie zmniejszył rozmiar młota. Okazuje się, że najnowszym gatunkiem młota jest Młot tyburo (S. tiburo), który ma najmniejszy młot ze wszystkich.

The Conversation

Gavin Naylor – Director of Florida Program for Shark Research, University of Florida

Gavin Naylor, wcześniej związany z Medical University of South Carolina i College of Charleston, dołączył do Florida Museum of Natural History w maju 2017 roku, aby poprowadzić swoje wysiłki w zakresie badań nad rekinami. Naylor bada rekiny i płaszczki od prawie 30 lat

Florida Program for Shark Research, kierowany przez dr Gavina Naylora i obsadzony przez zespół naukowców badawczych i edukatorów, obejmuje Chondrichthyan Tree of Life Project, International Shark Attack File i International Sawfish Encounter Database, a także jest gospodarzem wiodącej strony internetowej skupiającej się na badaniach rekinów, bioróżnorodności i ochronie.

Witajcie, Ciekawskie Dzieciaki!

Czy masz pytanie, na które chciałbyś uzyskać odpowiedź od eksperta?
Poproś osobę dorosłą, aby wysłała Twoje pytanie na adres CuriousKidsUS@theconversation.com.
Podaj nam swoje imię, wiek i miasto, w którym mieszkasz.

A ponieważ ciekawość nie ma granic wiekowych – dorośli, dajcie nam znać, nad czym też się zastanawiacie.
Nie będziemy w stanie odpowiedzieć na każde pytanie, ale zrobimy co w naszej mocy.

Type at least 1 character to search
Słuchaj
Obserwuj
Twitter:

Aurélie Bröckerhoff @AMBrockerhoff i Mahmoud Soliman opowiadają o Masafer Yatta - ostatnim takim miejscu, okupowanym przez #Izrael, gdzie jaskinie są wykorzystywane jako domy przez palestyńską społeczność, która nie może żyć w pokoju.

https://naukowo.net/2022/11/14/palestynskie-terytorium-ktore-izrael-zamienil-w-strefe-ostrzalu-poznajcie-zamieszkujacych-jaskinie-mieszkancow-masafer-yatta/

#nauka #Palestyna

Czy szczury tańczą do rytmu muzyki?
Jak rośnie szczęście po otrzymaniu 10 000$?
Gdzie patrzą się ryby podczas pływania?
Czy nowa terapia pozwoli chodzić po paraliżu?

Zapraszam na 68. odcinek @PodkastNaukowo !

#nauka #naukowo #podkast

https://youtu.be/0VH3_fdgpXk

Obecność wody to spory problem dla chcącego powstać życia, które potrzebuje suchego miejsca, aby zaistnieć.
Czy rozwiązaniem tego problemu może być #woda?
@NicolasMorato pokazuje jak mikrokrople mogły przyczynić się do powstania życia na Ziemi.

https://naukowo.net/2022/11/10/woda-byla-zarowno-niezbedna-jak-i-stanowila-bariere-dla-wczesnego-zycia-na-ziemi-mikrokropelki-sa-jednym-z-potencjalnych-rozwiazan-tego-paradoksu/
#nauka