Рыбы и млекопитающие жуют по-разному
При жевании язык рыб работает как черпалка, отправляя пищу по мере её поступления в глубь ротовой полости и далее в глотку. У наземных животных язык играет роль мешалки, которая формирует пищевой комок перед его заглатыванием.
Костноязыкий Osteoglossum bicirrhosum. У этих рыб язык усажен костными выростами в виде зубов. (Фото elrina753.) |
На первый взгляд, способ приёма пищи у человека и рыб — это немногое, что у нас осталось похожего: в обоих случаях рот снабжён челюстями, есть зубы, язык, рыба делает те же глотательные движения, помогая себе языком. Но оказалось, что при относительно общих чертах в строении рта работа мышц у млекопитающих и рыб кардинально отличается.
Зоологи из Университета Брауна (США) решили сравнить, как работает язык при пережёвывании пищи у рыб и млекопитающих. Предыдущие исследования той же группы учёных, которые они проводили на щуке, ильной рыбе и лососе, позволили описать движения рыбьего языка во время приёма пищи. Язык изначально появился у животных вовсе не для вокальных целей, а как устройство, помогающее пищеварению- язык облегчает измельчение пищи во рту и проталкивает её в глотку. У рыб язык при этом описывает что-то вроде наклонного эллипса, двигаясь во рту по часовой стрелке: сначала он находится у верхней челюсти, потом отходит назад, затем движется вперёд и возвращается в исходное, верхнее положение. Рыбий язык работает чем-то вроде черпалки, поддевая пищу в ротовой полости и оправляя её дальше по пищевому тракту. К такому же выводу пришли другие учёные, исследовавшие механизм жевания двоякодышащих рыб, что само по себе представляется важным результатом: считается, что далёкими предками наземных животных были какие-то формы двоякодышащих.
Но у наземных животных механизм работы языка сменился на противоположный. В статье, опубликованной в журнале Integrative and Comparative Biology, описывается механизм жевания млекопитающих на примере альпаки, козы и свиньи. С помощью электродов, вживлённых в мышцы ротовой полости, исследователи смогли выяснить, в какой последовательности и какие группы мышц включаются во рту при пережёвывании.
Язык млекопитающих начинал цикл с движения вперёд и вверх, а затем отступал назад и вниз- повторяя то же эллипсовидное движение, что и у рыб, у зверей он двигался против часовой стрелки. По словам учёных, для рыб важно побыстрее протолкнуть пищу в глубь рта, где у многих видов имеется дополнительный набор приспособлений для перетирания вроде дополнительных зубов, сидящих прямо на языке (как у отряда Костноязыких). Кроме того, язык помогает прокачивать воду через жабры, что облегчает рыбе дыхание. У млекопитающих, наоборот, язык выступает в основном не как транспортёрная лента, а как мешалка, помогающая сформировать пищевой комок перед проглатыванием. Не стоит забывать и о том, что наземным животным часто приходится дополнительно смачивать сухую пищу, перемешивая её во рту со слюной.
Выход на сушу не мог не вызвать изменений в работе всех систем органов: даже при формальном сходстве ротового аппарата у рыб и зверей челюсти и язык функционируют у них по-разному. Поскольку двоякодышащие рыбы жуют ещё «по-рыбьи», а рептилии, как было показано в работах других исследователей, работают языком уже как прочие наземные животные, внимание исследователей теперь приковано к амфибиям. Некоторые виды этой группы сумели свести зависимость от воды к минимуму, другие же проводят в воде значительную часть жизни- возможно, их ротовой аппарат есть то самое промежуточное звено, которое позволит узнать, как питались древнейшие предки наземных животных, оказавшись на суше.
