Як живлення риби всмоктуванням живлення

Переглянути пов’язаний вміст:

Морфологія черепа та механіка удару окуня великого рота, Micropterus salmoides. (A) Скелетна морфологія великоголового окуня, червоні стрілки вказують первинні вектори м’язової сили, а сині стрілки відображають рухи кісток під час фази відкриття всмоктувального годування. (B і C) Візуалізовані кадри з анімації XROMM вибіркового удару перед початком розширення рота (B) і безпосередньо перед піковим розривом (C). (D – G) Відсмоктування у великоротому окуні Micropterus salmoides. Одночасний бічний (лівий) та черевний (правий) види показують роль бічного розширення у захопленні здобичі всмоктуванням. Час 0–8 мс піднімається під череп і відкривається рот до контакту з предметом здобичі. Через 16 мс верхню щелепу спостерігають у повороті спереду, а розширення головки та сили всмоктування знаходяться біля піку. Приблизно через 24 мс здобич всмоктується в рот, після чого щелепи закриваються біля продукту приблизно через 50 мс (або 1/20 секунди). Зображення B та C надано Аріелем Кемп (Університет Брауна, Провіденс, штат Р. 20.

риби

Всмоктування - це основний спосіб вилову здобичі у риб (2, 3), метод, який застосовується для залучення здобичі до рота шляхом використання щільності води як інструменту для транспортування здобичі (рис. 1). Поведінка живлення під всмоктуванням була зосереджена на численних дослідженнях, що включають високошвидкісний відеоаналіз кінематики (4, 5), електроміографічне вивчення рухових моделей, що керують всмоктуванням (6, 7), та застосування ряду методів, таких як трансдукція тиску (8, 9), сономікрометрія (10) та цифрова велоциметрія зображення частинок (11). Ці дослідження виявили терміни різних аспектів черепних кінезів, що беруть участь у всмоктуванні, виявили закономірності скорочення м’язів, що лежать в основі формування всмоктування, та виміряли гідродинаміку, зміну тиску води та швидкість всмоктування під час годування. В результаті ми маємо детальне розуміння морфології, поведінки та біомеханіки однієї з найшвидших та найпоширеніших форм поведінки хребетних. Однак джерела сили для цієї вибухової поведінки залишаються недостатньо вивченими.

Для швидкого переміщення води для всмоктування потрібна велика сила (сила × швидкість), а джерелом цієї сили є скорочення м’язів. Голови риб упаковані м’язами для відкривання та закривання щелепи, обертаються та спалахують кістки для дихання та годування, а м’язи глотки - для ковтання та контролю за зябрами. Однак ключовим фактором для забезпечення великих сил всмоктування є висока сила м’язів під час розкриття щелепи, а найбільші м’язи голови, м’язи, що призводять прикус щелепи, призначені для закриття щелепи і, отже, не можуть всмоктувати живлення. То звідки береться сила всмоктування? Інтригуюча відповідь, отримана протягом багатьох років досліджень, в основному на великому роті, полягає в тому, що всмоктування забезпечується спинними і черевними м’язами тіла, кооптованими з їх плавальної ролі для використання під час хижацького удару.

Виноски

  • ↵ 1 Кому слід адресувати листування. Електронна адреса: mwestneatuchicago.edu .