Японские угри, которые умеют скрываться от чужих глаз, внезапно удивили ученых
Самцы японских угрей производят два совершенно разных типа сперматозоидов, и ученые пока не понимают, зачем. Это открытие, сделанное исследователями из Китая, может пролить свет на то, почему угрей невозможно разводить в неволе. Да, эти создания удивляют не только тем, что могут разорвать нас изнутри.
Ученые не знают как размножаются угриЯпонский речной угорь (Anguilla japonica) — одна из самых загадочных рыб на планете. Угри рождаются далеко в открытом океане, а потом их личинки дрейфуют к берегам Восточной Азии, где молодые особи заходят в реки и прибрежные воды. Спустя годы, осенью и зимой, взрослые угри начинают обратный путь в океан для размножения. Нерестятся они в водах к западу от Марианских островов, и на этом знания ученых об этих создания заканчиваются.
Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем канале в MAX. Подпишитесь прямо сейчас!
Последняя часть жизненного цикла японских угрей до сих пор полна загадок. Считается, что где-то в открытом море половые железы угрей дозревают, после чего рыбы нерестятся. Ученые до сих пор не наблюдали нерест угрей в дикой природе. А ведь именно то, как размножаются угри, важно для науки и их разведения в неволе.
Японский речной угорь. Источник изображения: wikipedia.org
Два типа сперматозоидов угряВ рамках исследования, результаты которого были опубликованы в научном журнале Biology, ученые изучили 20 диких самцов японских угрей, пойманных в китайской реке Чжуцзян. Чтобы запустить созревание половых клеток, рыбам еженедельно вводили гормональные препараты — экстракт гипофиза карпа и хорионический гонадотропин человека. Это стандартная практика, потому что в неволе угри не созревают сами, их приходится подкармливать гормонами.
Когда самцы дозрели, ученые собрали сменные железы и рассмотрели сперматозоиды под световым и электронным микроскопом. Там-то и обнаружились два совершенно разных типа клеток:
- Первый тип — с округлой головкой. Ядро почти круглое, размером около 2,6 на 2,1 микрометра. Хвост длиной около 37 микрометров. Эти сперматозоиды больше похожи на то, что обычно встречается у рыб;
- Второй тип — с серповидной головкой. Ядро вытянутое, около 7,7 микрометра в длину, втрое длиннее, чем у первого типа. Хвост примерно такой же длины, но устроен иначе изнутри.
Разница не только во внешнем виде. Электронная микроскопия показала, что у серповидных сперматозоидов внутри хвоста отсутствует часть центральной опорной структуры. Это принципиально другая конструкция, которая может влиять на подвижность и способность к оплодотворению.
Читайте также: У людей нет брачного периода как у животных, или мы просто его не замечаем?
Два вида спермы у позвоночныхЯвление, когда один самец производит два и более типов сперматозоидов, называется гетеродеморфизмом спермы. Это встречается в некоторых группах животных — почти у всех бабочек и мотыльков, у дрозофил, у некоторых брюхоногих моллюсков. Но среди позвоночных это крайне редкое явление.
Обычно один тип фертильный, то есть способный оплодотворить яйцеклетку, а другой — нет. Нефертильный тип может выполнять вспомогательную роль, например, у некоторых улиток самцы производят крупные бесплодные клетки, которые помогают защищать фертильные сперматозоиды.
Возможно, у угрей происходит нечто похожее. Но авторы исследования честно оговариваются, что точного ответа пока нет.
Почему угрей трудно разводить на фермахВ Японии угорь считается культовым продуктом. Страна потребляет более 70% мирового объема пресноводных угрей. Индустрия оценивается в миллиарды долларов. Но все угри, которых выращивают на фермах, это дикие мальки, пойманные в природе и доращенные в неволе.
Искусственное разведение угря от икринки до взрослой особи до сих пор не вышло за пределы лабораторий и не стало коммерчески жизнеспособным. Мощности позволяют выращивать менее тысячи угрей в год при потребности минимум в 200 миллионов мальков ежегодно.
Одна из ключевых проблем — половое созревание угрей в неволе. В природе оно происходит во время долгого океанического путешествия, под действием давления воды, температуры, солености и освещения. В аквариуме этих условий нет, поэтому ученым приходится вводить гормоны вручную.
Жареный угорь в Китае
Как новое открытие поможет сохранению угрейНовое исследование не решает проблему разведения угрей. Но оно добавляет важную деталь. Если один тип сперматозоидов плавает лучше, оплодотворяет надежнее или говорит о более здоровом созревании, это может помочь хотя бы упростить разведение угрей в неволе.
Также возможно, что речь идет не просто о «хорошей» или «плохой» сперме. Он может содержать разные типы клеток с разными функциями. Понимание этого может объяснить, почему искусственное оплодотворение икры угрей так непредсказуемо.
Ферма по выращиванию угрей в Японии
И это напрямую связано с охраной вида. Японский угорь внесен в Красную книгу МСОП как вымирающий из-за потери среды обитания, чрезмерного вылова, загрязнения, плотин и изменений океанических течений. Европейский угорь находится в еще более тяжелом положении, потому что его статус «на грани исчезновения».
Чем лучше ученые поймут способы размножения угрей, тем больше шансов, что рыбные фермы когда-нибудь перестанут зависеть от вылова диких мальков. А это снизит давление на и без того уязвимые популяции.
Что ученые не знают об угряхУгри, можно сказать, это чемпионы по скрытности. За десятилетия исследований никто так и не наблюдал их нерест в дикой природе. Ученые знают, что он происходит где-то в глубинах Тихого океана, но точные условия известны только гипотетически.
Считается, что после нереста угри погибают, то есть они размножаются они всего один раз в жизни. Их тела претерпевают несколько изменений, от прозрачной личинки до «стеклянного» малька, затем до желтого угря, а перед миграцией — до серебристого угря.
Теперь к этому списку загадок добавляется еще одна: зачем один самец производит два типа сперматозоидов? Работает ли второй тип как помощник?Может, это древний механизм, доставшийся угрям от далеких предков?
Чтобы оставаться в курсе свежих научных открытий, подпишитесь на наш Telegram-канал. Там много эксклюзивных постов!
Авторы научной работы обсуждают возможные объяснения, но подчеркивают, что для окончательных выводов данных пока недостаточно. Следующий шаг — выяснить, способен ли серповидный тип сперматозоидов оплодотворять икру, и повторить эксперимент с угрями, созревшими без гормонов.
Источник новости: hi-news.ru
