Polypterus — род пресноводных рыб семейства бичировые ( Polypteridae ) отряда Polypteriformes . Типовой вид — нильский бишир ( P. bichir ). Рыбы этого рода обитают в различных районах Африки . Polypterus – единственное известное позвоночное животное, у которого есть легкие , но нет трахеи .
Этимология названия рода происходит от сочетания греческого префикса πολυ-, поли- ( много) и корневого слова πτερον, птерон (крыло или плавник) – «много плавников».
На мелководье полиптерус вдыхает преимущественно через дыхало (дыхало). Выдох осуществляется за счет мышц туловища. Во время выдоха костные чешуйки в верхней части грудной клетки вдавливаются. Когда мышцы расслаблены, костные чешуйки возвращаются в исходное положение, создавая отрицательное давление внутри туловища, что приводит к быстрому всасыванию воздуха через дыхалец. Воздуха почти достаточно, чтобы заполнить легкие. За этим следует один цикл буккального (ротового) откачивания, который «заполняет» легкие, при этом избыток воздуха, образовавшийся в процессе буккального откачивания, выводится через глотку . По одной из гипотез, таким образом могли дышать девонские четвероногие . [1] [2] [3]
Полиптер был открыт, описан и назван в 1802 году Этьеном Жоффруа Сен-Илером . Это род из 10 видов от зеленого до желто-коричневого цвета. Натуралисты не были уверены, считать ли его рыбой или амфибией. Если бы это была рыба, то какого типа: костистая, хрящевая или двоякодышащая? [4]
Некоторые считали Полиптера живым ископаемым, частью недостающего звена между рыбами и амфибиями, помогающим показать, как рыбьи плавники эволюционировали и превратились в парные конечности. [4]
В 1861 году Томас Хаксли создал отряд Crossopterygii для размещения животных, ископаемых и живых, которые обладали легкими и мясистыми грудными плавниками с лопастями. Он поместил Полиптеров и Каламоихтисов в этот отряд, отнеся их к новому трибу, Полиптерини, которое он создал специально для них. Авторитет Хаксли позволил этому распределению сохраниться в учебниках и лекциях еще долгое время после того, как оно было опровергнуто. [4]
В 1870-х и 1880-х годах Фрэнсис Бальфур и его ученики показали, что эмбриология может помочь ответить на вопросы об эволюции видов . Никто не изучал эмбриологию Polypterus . Тот, кто сможет это сделать, может доказать теорию «недостающего звена» и получить большую честь, но это может оказаться опасным занятием. Единственные гнездящиеся экземпляры Polypterus находились в заболоченных участках рек Африки. Африка была неспокойным местом, а болота были богатыми рассадниками комаров, переносчиков малярии . [4]
Двое мужчин, Натан Харрингтон и Джон Сэмюэл Баджетт , попытались ответить на этот вопрос, совершая неоднократные экспедиции в Африку. Харрингтон потерпел неудачу в своей первой попытке в 1898 году и умер рано во второй в 1899 году, не успев добраться до места назначения. Бюджетт потерпел неудачу в 1898/9, 1900 и 1902 годах. Наконец он добился успеха в 1903 году, но умер от черноводной лихорадки вскоре после своего возвращения в Англию. Он оставил прекрасные образцы и рисунки, но единственным его трудом был дневник. Следовательно, его результаты по Полиптеру были записаны и опубликованы его другом Джоном Грэмом Керром . [4] [5]
Опираясь на эту работу, в 1907 году Э. С. Гудрич сообщил Британской ассоциации о текущем состоянии доказательств «против» того, что полиптерус является кистеперым, поместив его в число палеонисцид , самых примитивных актиноптеригиев . [6]
Намного позже, в 1946 году, Ромер подтвердил эту точку зрения, но он также написал: «Мнение Хаксли [1861] имеет большое значение, и даже сегодня во многих текстах Полиптерус продолжает называться кистеперым, и это описывается во многих класс, хотя исследователи эволюции рыб в течение многих лет осознавали ложность этой позиции. ... Polypterus ... не кистокрылый, а актиноптериг, и, следовательно, не может ничего сказать нам об анатомии и эмбриологии кистокрылых». [7]
Холл (2001), опираясь на Паттерсона (1982) и Ноака и др. (1996) пишет: «Филогенетический анализ с использованием как морфологических, так и молекулярных данных подтверждает, что Polypterus является живым стволовым актиноптеригием». Исследования продолжаются. Большинство выводов, сделанных Керром на основе образцов Бюджета, подтвердились, но остается много вопросов. [4]
Полиптеруса редко разводят в неволе. Первым успехом был успех Polypterus senegalus , полученный Арно в 1964 году, и с тех пор этот вид неоднократно нерестился (см. Hartl, 1981; Bartsch and Gemballa, 1992; Bartsch et al., 1997 и Schugardt, 1997).
Вскоре после успеха Арну второй вид, Polypterus ornatipinnis , был впервые выведен Армбрустом (1966 и 1973 гг.) и впоследствии выведен Азумой в 1986 г.; Вольф, 1992 г.; Bartsch and Britz, 1996. Третьим видом, успешно нерестившимся в неволе, был Polypterus endlicheri, выведенный Азумой в 1995 году.
Зоопарк Базеля успешно разводит полиптеров в неволе. В декабре 2005 г. было отложено несколько яиц , а в начале 2006 г. вылупилось шесть детенышей. За два месяца они достигли 10 см (около 4 дюймов). [8]
В 2014 году исследователи из Университета Макгилла (опубликовано в журнале Nature) обратились к Полиптеру , чтобы помочь показать, что могло произойти, когда рыба впервые попыталась выйти из воды. Команда исследователей выращивала молодь полиптера на суше почти год с целью выяснить, как эти «наземные» рыбы выглядят и двигаются по-другому. [9] [10]
«Полиптер». Интегрированная таксономическая информационная система . Проверено 4 мая 2005 г.
Фрёзе, Райнер и Поли, Дэниел, ред. (2005). Виды Polypterus в FishBase . Версия мая 2005 года.
Гудрич, ES (1908). О систематическом положении Полиптера. Отчет 77-го собрания Британской ассоциации содействия развитию науки (1907 г.): 545-546. Цитата: Холл
Холл, БК (2001) Джон Сэмюэл Бюджет (1872-1904): В погоне за Полиптером , BioScience, Vol. 51, № 5 (май 2001 г.), стр. 399–407.
Керр, Дж. Г. (1907), Развитие Polypterus senegalus Cuv. , страницы 195–290 в книге Керра, Дж. Г. (изд. 1907 г.), « Работа Джона Сэмюэля Бюджета, студента Бальфура Кембриджского университета: собрание его зоологических статей вместе с биографическим очерком А. Э. Шипли, ФРС, а также материалы Ричарда Эштона, Эдварда Дж. Блеса, Эдварда Т. Брауна, Дж. Герберта Бюджета и Дж. Грэма Керра. Кембридж (Великобритания): Издательство Кембриджского университета.
Ноак К., Зардоя Р., Мейер А. 1996. Полная последовательность митохондриальной ДНК бичира (Polypterusor natipinnis), рыбы с базальными лучевыми плавниками: древнее установление консенсусного порядка генов позвоночных . Genetics 144:1165-1180, цитируется Холлом.
Паттерсон К. (1982). Морфология и взаимоотношения примитивных актиноптеригийных рыб . Американский зоолог 22: 241–260, цитируется Холлом.
Ромер, А.С. (1946). Ранняя эволюция рыб , Ежеквартальный обзор биологии 21: 33–69, цитируется Холлом.