A hím csikóhalak (Hippocampus abdominalis) egy költőerszényben inkubálják az embrióikat és mostanáig nem volt világos, az embriók hogy lélegeznek ebben a zárt struktúrában. Egy új tanulmány azt vizsgálja, hogy a vemhes hím csikóhalak hogy biztosítják az oxigént az embrióiknak, és hogy távolítják el tőlük a szén-dioxidot.
Minden vemhes állat számára fontos feladat, hogy oxigénnel lássák el növekvő utódaikat és eltávolítsák a szén-dioxidot. Az emberek placentát növesztenek, de hogy csikóhalaknál - ahol a hím, nem a nőstény hordja ki és szüli meg az utódot - ez hogy működik, nem volt mindig volt ilyen világos.
Mikroszkóp alatt vizsgálták a csikóhal költőerszényét különböző vemhességi stádiumban és azt találták, hogy komplex méhlepényes struktúrát fejlesztenek az idők során – az emberi terhességhez hasonló módon. A hímek vemhessége ritka, csak halak egy csoportjában fordul elő, a tűalakúaknál (Syngnathiformes).
A pocakos hím csikóhalaknak van egy specializált zárt struktúrájuk a farkukon, ez a szerv költőerszény, amiben az embriók fejlődnek. A nőstény a násztánc után lerakja a tojásait a hím költőerszényébe, majd a 30 napos vemhesség után a hím 1.000 utódot hoz a világra. Míg az ivadékok a költőerszényben vannak, a hím ellátja őket tápanyagokkal Az embrionális fejlődés oxigént kíván, és az embrió növekedésével az oxigén igény növekszik. És ugyanígy növekszik az eredményezett szén-dioxidtól való hatékony megszabadulás szükségessége. Ez problémát okoz a vemhes hím csikóhal számára.
A tojásakó állatokban – mint például a madarak, kloákások, bizonyos hüllők és halak – az embriók a tojáshéj pórusain keresztül jutnak oxigénhez és szabadulnak meg a szén-dioxidtól. Az elevenszülő állatoknál más megoldás kívántatik. Az várandós emberek méhlepényt (placenta) növesztenek, ami az anyát a babával összekötő komplex szerv, amely lehetővé teszi az oxigén és szén-dioxid hatékony kicserélődését és tápanyaggal látja el a babát, valamint eltávolítja a salakanyagokat a véráramon keresztül). A méhlepény sok kis vérérrel van teli és a szülő és a baba vérkeringését elkülönítő szövet gyakran elvékonyodik. Ez javítja az oxigén és a tápanyagok magzathoz (foetus) szállításának hatékonyságát.
Bizonyos cápák, mint az ausztrál élesorrú cápa (Rhizoprionodon taylori) méhlepényt fejleszt az anyát a vemhesség alatt az ivadékkal összekötő köldökzsinórral. Sok elvenszülő gyík hoz létre placentát (beleértve nagyon komplexeket) hogy biztosítsák a légzőgázokat és bizonyos tápanyagokat fejlődő embrióiknak.
Korábbi tanulmányukban a kutatók azonosították a géneket, amik lehetővé teszik a csikóhal apának, hogy gondoskodjon a fejlődő embriókról, míg az költőerszényében vannak.
Ez a tanulmány megmutatja, hogy a vemhesség alatt ez a költőerszény sok az emlősök vemhességéhez hasonló változásokon megy ekeresztül. A kutatók a hím csikóhalak vemhesség alatti költöerszényének vizsgálatára fókuszáltak, hogy meghatározzák pontosan hogy biztosítja az oxigént fejlődő embrióinak. A kutatók mikroszkóp alatt megvizsgálták a a költőerszényt a vemhesség különböző stádiumában és azt találták, hogy kis véredények fejlődnek az erszényben, különösen a vemhesség vége felé. A halivadékok ekkor igénylik a legtöbb oxigént.
Az apa vérellátása és az embriók közti távolság drámaian csökken a vemhesség előre haladtával. Ezek a változások javítják az apa és az embriók közti hatékony transzportot.
Érdekes módon a csikóhalak költőerszényében történő sok változás a vemhesség alatt hasonló ahhoz, ami az emlősök vemhessége alatt történik a méhben.
A kutatók azt mondják, csak horzsolják a felszínét annak, hogy megértsék a placenta működését a vemhesség alatt. És még sok tanulnivalójuk van arról, hogy ezek az apák hogyan védik és táplálják ivadékaikat a vemhesség alatt – de munkájuk megmutatja, hogy a csikóhal költőerszényének morfológiai változásai sokban közös az emlősök méhlepényének fejlődésével.
Az alábbi videón a csikóhal násztánca látható. A hím pocakos csikóhalaknak felfúvódott fehér költőerszénye van, melyet telepumpálnak vízzel az udvarló tánc alatt. Hatalmas méretre fújják fel, majd a nőstény áthelyezi a költőerszénybe a tojásokat.
(Forrás: Sydney Egyetem)