Ядовитая морская собачка

Представители рода Meiacanthus (лирохвостые собачки) — единственные рыбы, имеющие ядовитые зубы и использующие их для защиты, а не для нападения.

Полосатая морская собачка обитает на рифах западной части Тихого океана и принадлежит довольно интересному семейству собачковых. Как правило, это маленькие (менее 15 см) рыбки, любят прятаться среди рифов, в норках, раковинах моллюсков, у них большая голова, нет чешуи, самцы сторожат отложенную самками икру, у придонных видов нет плавательного пузыря. А представители трибы Nemophini, в которую входит наша героиня, а также виды родов Petroscirtes, Plagiotremus, Xiphasia, Aspidontus, обладают двумя увеличенными полыми зубами (клыками) на нижней челюсти. Но только у Meiacanthus на зубах имеются передние бороздки для передачи яда и, соответственно, ядовитые железы. Железы у M. gramistes и M. reticulatus окружают основания клыков сзади и входят в переднюю бороздку: такая близость железы и зуба может облегчать передачу яда во время укуса.

Ядовитый аппарат M. grammistes. A, B — микротомография, показывающая размер ядовитых клыков (красные) при открытом и закрытом рте. C — нижняя челюсть под микроскопом. D —гистологический срез полости рта при двукратном увеличении. Обозначения: C — клык; V — ядовитая железа. Изображения из статьи N. R. Casewel et al., 2017. The evolution of fangs, venom, and mimicry systems in blenny fishes

Наличие у всех представителей трибы увеличенных клыков говорит о том, что в ходе эволюции сперва развился аппарат для доставки яда, а уже потом — сам яд. В отличие, например, от змей, у которых всё было ровно наоборот.

Лирохвостые собачки питаются мелкими донными беспозвоночными и зоопланктоном. Для их добычи в яде необходимости нет. Считается, что яд нужен для защиты от хищника, чтобы он не успел проглотить собачку. Есть наблюдения за тем, как хищные рыбы проглатывали вилохвостую морскую собачку (M. atrodorsalis), а потом выплевывали, получив порцию яда. А эксперименты по удалению клыков показали, что таких рыб прекрасно поедают хищники, а собачек с сохранными клыками избегают.

Вилохвостая морская собачка. Фото © Klaus Stiefel с сайта flickr.com, Филиппины, 28 сентября 2015 года

Обычно у ядовитых рыб яд доставляется посредством разрыва секреторных клеток, связанных с шипами на плавниках или жаберной крышке. У предков собачек, вероятно, не было крупных шипов, которые могли бы способствовать доставке яда, их функцию взяли на себя зубы.

В составе яда клыкастых собачек обнаружили три компонента: фосфолипазу A2, проэнкефалин (см. Proenkephalin) и нейропептид Y. Они не были ранее найдены в составе ядов других рыб. Фосфолипазы — обычные компоненты животных ядов (например, пчел, скорпионов, змей), они гидролизуют эфирные связи глицерофосфолипидов, которые входят в состав клеточных мембран. Фосфолипаза A2 также способствует возникновению воспаления. Проэнкефалин — это эндогенный опиоидный полипептидный гормон, при расщеплении которого образуются пептиды мет-энкефалины, которые, взаимодействуя с опиоидными рецепторами, вызывают временное обезболивающее действие, гипотонию и воспалительные реакции. Нейропептид Y ранее был идентифицирован в яде морской хищной улитки березового конуса (Conus betulinus). Этот пептид широко распространен в нервной системе разных животных и участвует во многих процессах, в том числе в регуляции артериального давления.

Яд M. grammistes в экспериментах понижал артериальное давление анестезированных крыс. Люди, которые имели честь были покусанными лирохвостыми собачками, сообщали о безболезненности укуса или слабой выраженности. Ученые полагают, что гипотензивный эффект яда влияет на координацию и/или плавательные способности отравленных рыб, поэтому они предпочитают с собачками не связываться.

Также есть версия, что яд морских собачек может пригодиться не только против хищников, но и против конкурентов. Самцы морских собачек в сезон размножения агрессивно борются за территорию, кусают друг друга, поэтому дезориентация конкурента с помощью яда может быть весьма выгодна.

Дерущиеся короткоголовые саблезубые собачки (Petroscirtes breviceps). Фото © Daniel Kwok с сайта flickr.com, Индонезия, 18 декабря 2014 года

Интересно, что неядовитые морские собачки мимикриуют под ядовитых лирохвостых. Например, полосатой морской собачке подражает безобидная морская собачка Petroscirtes breviceps, питающаяся водорослями и беспозвоночными, а также неродственная им рыба Cheilodipterus nigrotaeniatus из семейства апогоновых, или кардиналовых. А вот под лирохвостых собачек M. atrodorsalis и M. nigrolineatus мимикрируют Plagiotremus laudandus и P. townsendi, соответственно. Это уже не бейтсовская мимикрия, когда безобидный вид копирует опасный, а агрессивная мимикрия — виды Plagiotremus подкрадываются к более крупным рыбам, чтобы погрызть их кожу и чешую.

Ядовитые лирохвостые морские собачки и подражающие им безобидные рыбы и микрохищники, выкусывающие кожу у других рыб. Изображение из статьи N. R. Casewel et al., 2017. The evolution of fangs, venom, and mimicry systems in blenny fishes

Раз уж мы затронули тему мимикрии, то саблезубая морская собачка (Aspidontus taeniatus) мимикрирует под губанов-чистильщиков (Labroides dimidatus), выкусывая у их клиентов кусочки кожи.

Помимо лирохвостых морских собачек ядовитые зубы (точнее, один ядовитый клык) есть у глубоководных рыб моногнатов (Monognathus), но они используются, скорее всего, для нападения, а не защиты.

Ядовитый клык (f) моногната M. rosenblatti. Фото из статьи W. L. Smith et al., 2016. Evolution of Venomous Cartilaginous and Ray-Finned Fishes

Юлия Михневич, Элементы.