Как мурены глотают добычу с помощью глоточных челюстей

Мурены переносят добычу к пищеводу с помощью подвижных глоточных челюстей. Внутренний аппарат работает совместно с ротовыми челюстями.

Почему одного захвата недостаточно

Поймать добычу и провести её дальше по пищеварительному пути — разные задачи. У многих костистых рыб в захвате и переносе пищи участвует движение воды, создаваемое всасыванием. Глоточные челюсти расположены глубже ротовых и помогают работать с уже захваченной пищей. Однако мурены всасывают менее эффективно, поэтому привычное объяснение через водный поток здесь оказывается недостаточным.

В исследовании 2007 года учёные показали другой способ переноса у одного вида мурен. Внутренние челюсти выходили из положения позади черепа в ротовую полость, захватывали добычу, которую удерживал внешний аппарат, и возвращались назад вместе с ней. Работа глоточных челюстей включала и удержание, и транспортировку, а не только обработку пищи на месте.

Предположение о преимуществах такого устройства при охоте среди рифовых укрытий объясняет возможное значение механизма. Само по себе оно не измеряет успех каждой охоты и не доказывает, что любая мурена справится с добычей произвольного размера.

Как устроен внутренний захват

В сравнительной работе 2008 года исследователи подробнее рассмотрели строение глоточного аппарата и движения при кормлении. У изученных мурен он представлял собой длинные тонкие элементы с крупными загнутыми зубами. Это отличается от образа широких зубных пластин, которые лишь перетирают пищу глубоко во рту. Форма здесь соответствует захвату и переносу.

Мышцы, выдвигающие аппарат и оттягивающие его назад, были удлинены. При этом сохранялись привычные места их прикрепления к костям черепа и осевому скелету. У разных групп мурен обнаружились различия в соединениях костей и наборе мышц. Поэтому общую схему работы нельзя превращать в утверждение, что внутренние челюсти всех видов устроены совершенно одинаково.

Захват и последующий перенос также различались по времени. В анализировавшихся последовательностях транспортировка занимала примерно вдвое больше времени, чем первоначальный захват. Это сравнение относится к исследованным движениям: оно не задаёт обязательную продолжительность любого кормления и не означает, что каждый глоток можно разделить секундомером на одинаковые этапы.

Почему зубы мурен бывают разными

Отдельное исследование 2009 года сопоставило устройство челюстей и питание десяти видов. Рыбоядные мурены и виды, поедающие твёрдую добычу, занимали разные области пространства измеренных признаков. У первых описали более длинные челюсти, узкие головы и длинные загнутые зубы. У вторых челюсти были короче, а зубы — короткими и тупыми.

Для поедающих твёрдую добычу видов важна обработка пищи ротовыми челюстями. Их пропорции и увеличенные мышцы, закрывающие рот, соответствовали передаче усилия. Глоточный аппарат при этом выполнял задачу переноса к пищеводу. Поэтому видимые передние зубы и скрытые внутренние зубы нельзя считать двумя полностью взаимозаменяемыми комплектами.

Различия обнаружились и внутри глоточного аппарата. У одного моллюскоядного вида на верхних элементах было больше зубов, чем у остальных сравнивавшихся мурен. Сопоставление связывает особенности строения с пищевыми специализациями, но охватывает конкретную выборку. По нему нельзя назначить рацион любой неизвестной рыбе только по одному снимку головы.

Может ли механизм работать вне воды

В опыте 2021 года учёные обучали семь мурен одного пятнистого вида выходить по наклонной площадке к корму. Сравнивали захват и глотание в воде и вне неё. Для анализа использовали эпизоды, в которых рыба продолжала кормиться самостоятельно, без вмешательства исследователя в рассматриваемое движение.

На площадке мурены подбирали пищу ротовыми челюстями и проглатывали её с участием глоточного аппарата. Углы движения ротовых челюстей при захвате были меньше, чем в воде. Однако движения, связанные с переносом пищи, и общее время кормления значимо не различались между условиями опыта. Таким образом, перенос не требовал того же водного потока, на который опираются многие другие рыбы.

Этот результат получен после обучения в определённой установке. Он показывает возможность кормления вне воды у изученного вида, но не превращает мурен в наземных животных. Авторы предполагали совместную роль вытянутого тела, подвижной головы и большого хода внутренних челюстей. Проверка всего семейства и длительного пребывания на суше в задачу этого опыта не входила.