Der er ingen op eller ned i rummet, men i shows som Star Trek orienteres skibe altid på samme måde: højre side op. Det er en videnskabeligt unødvendig trop, der er blevet en løbende vittighed blandt science fiction fans.
Endnu her på Jorden befinder fisk sig i en påfaldende lignende situation. Når en fisk glider gennem sin vægtløse, tredimensionelle, vandige verden, forbliver den næsten altid højre side op. Spørgsmålet - for både stjerneskibe og fisk - er hvorfor?
Det er et lettere spørgsmål at besvare for fiktive rumskibe end fisk i det virkelige liv.
I film eller på tv viser instruktører skibe, som de gør, fordi det gør scenen mere forståelig for seerne, væsener, der er vant til en tyngdekraften verden. ”Vi har en fast idé om, at alt skal være lige opad, ” siger Frank Fish, en funktionel morfolog ved West Chester University i Pennsylvania. Men hvad med fisk? Det er et puslespil.
”Jeg kan ikke komme i tankerne på en fisk - trods mit navn - og bestemme, hvorfor den især ville gøre det, ” siger Fish.
En uddybning af mysteriet er, at forskere ved få grunde til, at en fisk svømmer i en bestemt retning - og alligevel har de helt klart en præference. I modsætning til landdyr, skubber fisk ikke mod jorden for at bevæge sig. Og mens de bevæger sig, er fisk ikke mere strømlinede i en retning end en anden. Hvad mere er, de fleste fisk er toptunge, siger Brooke Flammang, der studerer biomekanik af fisk ved New Jersey Institute of Technology. Som et barn, der balancerer på en strandbold i poolen, ønsker tyngdekraften, at de skal vende. Så hvorfor gør de ikke det?
Den førende forklaring er, at fisk begyndte livet lige opad, evolutionært set, og at de fleste aldrig havde en grund til at ændre sig. ”Bare mellem os, ja, de gider aldrig, ” siger Milton Love, en semi-pensioneret marine zoolog ved University of California, Santa Barbara.
En fisks foretrukne orientering "går tilbage til de meget tidlige trin med at opbygge en venstre side og en højre side, en hovedende [og] en haleende, " siger Peter Wainwright, der studerer fiskemorfologi og adfærd ved University of California, Davis .
Der er to grupper af dyr, der har forskellige venstre og højre sider, siger Wainwright. Den første gruppe, protostomia, inkluderer de fleste hvirvelløse dyr, som insekter og bløddyr. Tidligt i udviklingen, som embryoner, udvikler disse dyr et hulrum, der fortsætter med at blive munden. I den anden gruppe udvikler deuterostomia, der inkluderer hvirveldyr som fisk og mennesker, embryoner forskelligt. I dette tilfælde bliver den første depression, der dannes, anus.
Denne lette indledende forskel betyder, at de to grupper udvikler sig i modsatte retning. Flippen bestemmer, hvilken side af dyret der bliver dens øverste del (rygg), og hvilken bliver dens bund (ventral), samt hvor nervesnoren løber, siger Lauren Sallan, der studerer udvikling af hvirveldyr ved universitetet i Pennsylvania.
I de fleste hvirvelløse dyr løber nervesnoren ned ad maven. Nerverne har lidt vanskeligheder med at forbinde sig til øjne og hjerne, som er mere rygsomme, da hvirvelløse dyr ikke ofte har hårde dele i deres kroppe for at komme i vejen, siger Sallan.
I modsætning hertil har selv de mest primitive hvirveldyr hårde væv, såsom knogler, der danner indre barrierer i kroppen. Som et resultat er deres kropsplan meget mindre tilpasningsdygtig. Nervesnoren løber langs dyrets ryg, og dens hjerne udvikles på sin rygside til at binde til nerverne. Da øjnene er i kraniet nær hjernen, havner de også på toppen. Når kroppen ikke er tilgængelig, havner maven og munden på bunden.
Sallan er ikke sikker på, hvad der førte til ændringen, men det påvirkede hvirveldyrets udvikling stærkt. ”Det er en tidlig møntflip, der er blevet en stor begrænsning i form af fisk, ” siger Sallan.
Spørgsmålet er, hvorfor er fisk forblevet rygsiden opad? Svaret ligger i de grundlæggende elementer i evolutionsteorien: hvis en ny egenskab ikke giver en særlig fordel, har tingene en tendens til at forblive de samme.
Forskere har drillet nogle af frynsegoder til svømning fra toppen opad. For eksempel vil tyngdekraften hjælpe med at flytte blod fra hjernen tilbage til hjertet, siger Flammang. Fisk drager også fordel af at have øjnene over munden, siger Love, da det holder de følsomme organer væk fra mad og snavs og på udkig efter rovdyr. Selv deres top-tyngde giver fisk nogle fordele: det øger deres manøvrerbarhed, siger Flammang.
Og nogle fisk har lært at svømme på hovedet, mens andre flirter med ideen.
Mange fisk, der bor i nærheden af strukturer som rev eller moler, vil orientere deres mave mod lodrette vægge eller endda lofter, siger Wainwright. Fiskene ser ud til at være behagelige at svømme på denne måde i nærheden af strukturerne, men de vil hurtigt dreje højre side op, når de svømmer væk.
En gruppe afrikanske havkat har fuldt ud omfavnet omvendt liv. Deres opførsel er resultatet af en fisk i bunden, der tilpasser sig for at drage fordel af iltrigt vand nær overfladen. En havkatsmund er på undersiden, så det var sandsynligvis nemmest for fisken at bare vende på hovedet og behandle toppen af vandet på samme måde som det plejede at behandle bunden, siger Lauren Chapman, der studerer fiskens respiration ved McGill University i Montreal, Quebec. ”For en omvendt havkat er vandoverfladen bare et andet underlag, ” siger hun.
Men i langt de fleste tilfælde, siger Love, "er der ingen selektiv fordel for de fleste fisk at være på hovedet."
Som Wainwright siger, er svaret sandsynligt, at skift for de fleste fisk ikke er det værd. På dette tidspunkt er det at være lodret at være lodret. Kort sagt, fisk "kan måske ikke lide at være på hovedet, " siger Flammang.
Med andre ord, de er vant til det, og det fungerer. Som at se stjerneskibe køre hen over galaksen, højre side op.
Relaterede historier fra Hakai Magazine:
- Fisketeknikker målretter fisk mod forskellige "personligheder"
- Hvor går fisk i storm?
- Fisk i dannelse
