Επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα τυφλά σπηλαιόψαρα έχουν περισσότερους γευστικούς κάλυκες.
Κατά τη διάρκεια χιλιάδων ετών, τα ψάρια των σπηλαίων εξελίχθηκαν και έχασαν την όρασή τους, κερδίζοντας το ονοματεπώνυμο «το τυφλό σπηλαιόψαρο», αλλά μερικά ψάρια σπηλαίων ανέπτυξαν επίσης έναν αμέτρητο αριθμό γευστικών βλαστών στο κεφάλι και το πηγούνι.
Σε μια νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε τώρα στο περιοδικό Nature Communications Biology, επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Σινσινάτι προσδιόρισαν πότε αρχίζουν να εμφανίζονται οι γευστικοί κάλυκες σε περιοχές πέρα από τη στοματική κοιλότητα. Η μελέτη υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών.
Αρχικά, τα τυφλά σπηλαιόψαρα εξελίχθηκαν σε λίμνες σπηλαίων στο βορειοανατολικό Μεξικό. Είναι ανοιχτό ροζ και σχεδόν ημιδιαφανή σε σύγκριση με τα ασημένια αντίστοιχα που ζουν σε επιφανειακά ποτάμια και ρυάκια. Ενώ τα ψάρια των σπηλαίων έχουν το πιο αδύναμο περίγραμμα των κόγχων των ματιών, τα ψάρια της επιφάνειας έχουν τεράστια στρογγυλά μάτια που τους δίνουν μια διαρκώς “έκπληκτη” έκφραση.
Παρά τις πολλές εμφανείς φυσικές διαφορές, τα δύο ψάρια θεωρούνται το ίδιο είδος. «Η παλινδρόμηση, όπως η απώλεια της όρασης και η μελάγχρωση, είναι ένα καλά μελετημένο φαινόμενο, αλλά οι βιολογικές βάσεις των εποικοδομητικών χαρακτηριστικών είναι λιγότερο κατανοητές», λέει ο ανώτερος συγγραφέας του άρθρου, καθηγητής και βιολόγος στο UC Joshua Gross, του οποίου το εργαστήριο είναι αφιερωμένο στην μελέτη της εξέλιξης και της ανάπτυξης των σπονδυλωτών που κατοικούν σε σπήλαια.
Αν και επιστήμονες στη δεκαετία του 1960 ανακάλυψαν ότι ορισμένοι πληθυσμοί τυφλών ψαριών σπηλαίων είχαν επιπλέον γευστικούς κάλυκες — στο κεφάλι και το πηγούνι — δεν υπήρξε περαιτέρω μελέτη των αναπτυξιακών ή γενετικών διεργασιών που εξηγούν αυτό το ασυνήθιστο χαρακτηριστικό, λέει ο Gross.
Για να προσδιορίσουν πότε εμφανίζονται οι επιπλέον γευστικοί κάλυκες, ο Gross και η ερευνητική του ομάδα εξέτασαν το είδος Astyanax mexicanus , συμπεριλαμβανομένων δύο ξεχωριστών πληθυσμών σπηλαίων που κατοικούν στις σπηλιές Pachón και Tinaja στο βορειοδυτικό Μεξικό, που είναι γνωστό ότι έχουν τους πρόσθετους γευστικούς κάλυκες.
Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι ο αριθμός των γευστικών κάλυκων είναι παρόμοιος με τα ψάρια επιφάνειας από τη γέννηση έως την ηλικία των 5 μηνών. Στη συνέχεια, οι γευστικοί κάλυκες αρχίζουν να αυξάνονται σε αριθμό και εμφανίζονται στο κεφάλι και το πηγούνι σε τεμάχια, πολύ στην ενηλικίωση, περίπου στους 18 μήνες.
Τα ψάρια των σπηλαίων μπορούν να ζήσουν πολύ περισσότερο από 18 μήνες στη φύση και στην αιχμαλωσία, και οι συγγραφείς υποψιάζονται ότι ακόμη περισσότεροι γευστικοί κάλυκες συσσωρεύονται συνεχώς καθώς τα ψάρια μεγαλώνουν.
Ενώ ο χρόνος εμφάνισης των γευστικών οφθαλμών ήταν συγκρίσιμος με τους πληθυσμούς των σπηλαίων Pachón και Tinaja, ορισμένες διαφορές ήταν εμφανείς σε σχέση με την πυκνότητα και το χρόνο επέκτασης, λέει ο Gross. Η άλλη εκπληκτική ανακάλυψη από αυτή τη μελέτη, λέει ο Gross, είναι η γενετική αρχιτεκτονική αυτού του χαρακτηριστικού: «Παρά την πολυπλοκότητα αυτού του χαρακτηριστικού, φαίνεται ότι περισσότεροι γευστικοί κάλυκες στο κεφάλι ελέγχονται κυρίως από δύο μόνο περιοχές του γονιδιώματος».
Η αύξηση συσχετίζεται με το χρόνο που τα ψάρια των σπηλαίων σταματούν να τρώνε άλλες ζωντανές τροφές για τροφή και αρχίζουν να αναζητούν άλλες πηγές τροφής, όπως λέει ο Gross, όπως το γκουάνο νυχτερίδας. Εξίσου συναρπαστικό, λέει, είναι ότι η επέκταση μπορεί να συμβεί σε άλλες τοποθεσίες σπηλαίων όπου δεν υπάρχουν πληθυσμοί νυχτερίδων.
Με περισσότερους γευστικούς κάλυκες, λέει, τα ψάρια των σπηλαίων έχουν μια πιο έντονη αίσθηση της γεύσης, “που είναι πιθανότατα ένα προσαρμοστικό χαρακτηριστικό”.
«Παραμένει ασαφές ποια είναι η ακριβής λειτουργική και προσαρμοστική συνάφεια αυτού του συστήματος επαυξημένης γεύσης», λέει ο Gross, που οδήγησε την ομάδα να ξεκινήσει νέες μελέτες που εστιάζουν στη γεύση, εκθέτοντας το ψάρι σε διαφορετικές γεύσεις όπως ξινή, γλυκιά και πικρή.
Πηγή: Υλικά που παρέχονται από το Πανεπιστήμιο του Σινσινάτι.
Αναφορά: Daniel Berning, Halle Heerema, Joshua B. Gross. Η χωροχρονική και γενετική αρχιτεκτονική των εξωστοματικών γευστικών οφθαλμών στο σπηλαιόψαρο Astyanax . Communications Biology , 2024; 7 (1) DOI: 10.1038/s42003-024-06635-2
Ακολουθήστε το Cibum 
