Рыбы могут изгибать свои позвоночники и головы вверх, несмотря на то, что их анатомия отличается от анатомии людей и других наземных позвоночных, обнаружили ученые Ливерпульского университета в исследовании, опубликованном 25 августа в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Автор исследования, доктор Ариэль Л. Кэмп, измерила движение позвоночника у радужной форели и лягушки, используя рентгеновские видео и цифровую анимацию.

«Вместо того, чтобы использовать только позвоночные суставы прямо за головой, как это сделал бы человек, эти рыбы сгибали до двух третей своего позвоночника, когда поднимали голову, чтобы поесть, — сказала она. — Это показывает, как рыбы двигают своим позвоночником в трехмерном пространстве во время плавания и питания, помогая нам понять эволюцию позвоночника — и особенно шеи — у позвоночных животных».

Наземные позвоночные используют свою шею для трехмерного перемещения головы относительно тела и конечностей. У рыб отсутствует эта анатомическая шея, однако во время питания многие виды поднимают голову относительно тела, объяснили ученые.

Считается, что подъем головы происходит в результате того, что краниовертебральные и самые краниальные межпозвоночные суставы действуют как шея, путем дорсального (приближенного к спине) вращения. Однако это никогда не проверялось из-за сложности визуализации и измерения движения позвонков.

В новом исследовании ученые использовали рентгеновскую реконструкцию движущейся морфологии для измерения трехмерной кинематики позвонков радужной форели и лягушки Коммерсона во время питания.

По словам доктора Кэмп, несмотря на кардинально различную морфологию, у обоих видов вращения головы простирались далеко за пределы краниовертебральных (переходная зона между основанием черепа и верхним отделом позвоночника) и черепно-межпозвоночных суставов.

Форель комбинировала небольшие (менее 3°) повороты спины на треть своих межпозвоночных суставов, чтобы поднять голову. Лягушки использовали чрезвычайно большие (часто 20-30°) повороты краниовертебрального и первого межпозвоночного сустава, но меньшие повороты происходили на двух третях позвоночного столба во время подъема черепа.

В результате выяснилось, что в отличие от наземных позвоночных, рыбы вращают большие участки позвоночника, чтобы повернуть голову. Это говорит о том, что следует рассматривать как черепные, так и более хвостовые позвонки, чтобы понять, как не-тетраподы управляют движением на границе головы и тела, отметила Кэмп.