Новое исследование, проведенное биологами из канадского университета Брэндона, добавило свидетельств в пользу гипотезы, утверждающей, что жабры изначально понадобились рыбам отнюдь не только для извлечения кислорода из воды.
Питер Ромбо и его помощница Кларис Фу предполагают, что жабры эволюционировали засчет необходимости поддерживать химический баланс с внешней средой.
Это можно объяснить на простом примере: если человек будет долго держать ладони или ступни в воде, то они довольно скоро станут сморщенными, нечто похожее могло бы произойти и с рыбой, если бы не было постоянного обмена ионами натрия и калия между организмом и водой. Именно для этих целей рыбы могли «изобрести» и усовершенствовать жабры еще в древности. Но так уж исторически сложилось, что почти все ихтиологи и обычные люди придерживаются мнения, что жабры нужны, прежде всего, для извлечения из воды кислорода.
Новое исследование предоставило первое прямое физиологическое доказательство другой гипотезы. В качестве подопытного животного выступила радужная форель. Ее личинки должны были показать, какая активность появляется раньше - обмен кислородом или ионами (эти данные свидетельствовали бы о том, что было эволюционно первичным).
Личинок поместили в сосуд с двумя отделениями: в одном расположилась передняя часть туловища, где развиваются жабры, во втором находился хвост. Кларис измеряла уровни обмена ионами Na и кислородом.
К 15-му дню оказалось, что жабры производили обмен ионами куда более активно, нежели хвостовая часть туловища (а именно кожа). И лишь спустя еще 10 дней то же самое стало верно для обмена кислородом. Из чего Ромбо и Фу сделали вывод, что основной функцией жабр является все же обмен ионами натрия.
Грег Госс, биолог канадского университета Альберты, в целом соглашается с выводами исследования, но также замечает, что его еще больше убедили бы данные по «включению» генов, отвечающих за два вида обмена.
А зоолог Пун-Пун Хван из Китайской академии предлагает ученым повторить эксперименты с более древними рыбами, например с осетрами или переключиться на миног.