Pada tahun 2003, Leo Smith telah membelah baldi beludru. Smith, seorang ahli biologi evolusi di University of Kansas, cuba mencari fikiran antara ikan-ikan cheek, pesanan yang termasuk ikan beludru, serta ikan hampas, batu-batu dan lionfish yang terkenal. Ketika dia berjalan menuju rahang atas belut, namun ia menyadari sesuatu yang pelik-dia mengalami masalah mengeluarkan tulang lachrymal.
"Pada ikan biasa, ada sedikit tisu penghubung dan anda boleh bekerja pisau pisau bedah antara rahang atas dan tulang ini, " kenang Smith, yang pusatnya bekerja pada evolusi racun ikan dan bioluminescence. "Saya hanya mempunyai masa yang dahsyat untuk memisahkannya. Apabila saya akhirnya memisahkannya, saya perasan ada perkara ini yang semua kental dan bergelombang ... kemudian ia menyerang saya bahawa ia harus menjadi sejenis mekanisme penguncian. "
Untuk bersikap adil, ikan yang paling berbudir sayap sudah menyerupai mutan berduri, mutan berbusa, sehingga tusuk tambahan tidak benar-benar luar biasa. Tetapi memandangkan Smith telah menghabiskan masa bertahun-tahun untuk mengkaji ikan-ikan cheek ( Scorpaeniformes ) -an perintah yang mendapat nama biasa dari plat tulang yang terdapat pada setiap pipi -ukah anda fikir dia akan menyaksikan kenaikan mata besar, mengunci mata sebelum ini. Dia tidak. Dia dan rakan-rakannya akan menggali penemuan baru yang pelik ini "saber lachrymal."
(FYI: Lachrymal berasal dari perkataan Latin untuk "air mata." Walaupun ikan tidak boleh menangis, ia masih nama teknikal untuk membentuk tulang soket mata.)
Smith dan pengarangnya di Persatuan Ichthyologists dan Herpetologists Amerika menggambarkan kenaikan mata yang tidak mungkin untuk pertama kalinya dalam jurnal Copeia- dan juga melaporkan satu yang menyala hijau pendarfluor, lampu mata kecil. Para pengarang tidak dapat menyatakan dengan tepat apa yang appendage itu. Tetapi mereka mendakwa bahawa ia mempunyai potensi untuk menyusun semula pokok evolusi Scorpaeniformes, mengubah apa yang kita ketahui tentang ikan-ikan yang sangat berbisa ini.
Temuan itu juga menimbulkan persoalan: Bagaimana sih yang membuat lampiran seperti pedang bersinar, tidak diabaikan begitu lama?
Sekumpulan batu karang, Spotted Ghoul (Inimicus sinensis), dikebumikan di dalam batu kerikil. (Leo Smith) Sangat mudah untuk terlepas batu batu. Sesuai dengan nama mereka, mereka menyerupai batu-batu, dengan batu-batu yang ditutupi dengan batu-batu yang berbentuk kerikil atau potongan karang. Tetapi langkah satu, dan anda tidak akan melupakannya.
Terdapat lebih banyak ikan berbisa di lautan daripada ular di darat-atau sesungguhnya, daripada semua vertebrata berbisa yang digabungkan-tetapi batu batu adalah salah satu yang paling berbisa di planet ini. Muncul oleh salah satu raksasa marin ini boleh merasakan, sebagai mangsa yang tidak bernasib baik pernah meletakkannya, seperti "memukul kaki anda dengan tukul dan kemudian menggosok ke atasnya lagi dan lagi dengan fail kuku." Walaupun tidak biasa, penyelam juga mati selepas seperti pertemuan.
Batu batu dan sepupu mereka juga mengagumkan pada penyamaran. Ada yang menanam tumbuh-tumbuhan alga dan hidroid di belakang mereka, yang lain boleh menukar warna pada kehendak, dan satu, ikan scorpionfish, mempunyai tarikan pada sirip dorsal yang menyerupai ikan berenang kecil. Ditemui terutamanya di perairan tropika di seluruh Indo-Pasifik, makhluk-makhluk yang luar biasa ini menggunakan penyamaran mereka untuk mangsa serangan hendap dan mengelakkan diri daripada makan tengah hari.
Tetapi saber lachrymal, satu aspek yang unik dari ikan-ikan ini, telah sepatutnya diabaikan. Dan sementara itu bukan lampu-lampu Star Wars atau pisau dari Lord of the Rings, pedang ini mungkin sesuatu yang lebih mengesankan. Gambar tulang belakang kompleks di bawah mata ikan yang beroperasi seperti roket dan pawl, kemudian mengunci tempat seperti dua lengan tajam. "Mereka sebenarnya tidak menggerakkan saber itu sendiri, " kata Smith. "Mereka menggerakkan tulang pendasar yang disambungkan ke dalamnya melalui mekanisme pengunci dan kemudian putaran itu menguncinya."
Dalam sekurang-kurangnya satu spesies - Centropogon australis, baka ikan tawar-saber bersinar hijau limau biofluorescent, sementara ikan lain menyerupai oren-merah di bawah cahaya tertentu.
Adam Summers, pakar biomekanik dan ikan di University of Washington, sedang berusaha untuk mengimbas CT 40, 000 spesies ikan. Summers, yang tidak terlibat dalam kajian baru-baru ini, telah mengimbas 3052 spesies dan 6, 077 spesimen, sambil mempelajari banyak ikan yang dicek api selama bertahun-tahun. Dan dia tidak pernah memerhatikan saber.
"Pertahanan erektil dalam ikan memang biasa, " kata Summers, yang juga seorang perunding saintifik pada Finding Nemo Pixar dan Finding Dory . Dia tidak merujuk kepada penises ikan, tetapi pertahanan anatomi yang timbul ketika spesies tertentu ditekan atau terancam. "Sekiranya anda pernah menangkap ikan dan cuba menariknya dari cangkuk, anda tahu duri duri yang tegak dan mereka boleh mencucurkan crap yang hidup daripada anda, " kata dia, "tetapi kami merindui orang yang berada di bawah mata - Mengikat saber mata - cukup gila. "
Untuk menentukan bahawa ikan-ikan ini benar-benar berkaitan di luar saber, para penyelidik dalam kajian baru menggunakan penjujukan DNA untuk mengesahkan penemuan mereka. Melihat 5, 280 nukleotida berturut-turut dan menggunakan 12 kelompok keluar sebagai kawalan, mereka membina pokok filogenetik atau evolusi. Sebaik sahaja anda mempunyai pokok tersebut, Smith menerangkan, terdapat kaedah-kaedah yang dipanggil penyusunan semula keadaan watak leluhur yang membolehkan kita mengesan apabila watak berubah. Dan ini boleh membantu ahli biologi menyatukan sekumpulan ikan yang sebelum ini dianggap sebagai keluarga yang berasingan.
"Taksonomi Scorpaeniformes secara historis merudum, " jelas Smith. "Hubungan scorpionfish dan batu-batu telah menjadi masalah, dan terdapat banyak nama keluarga yang dilampirkan kepada kumpulan ini yang secara dramatik dibersihkan apabila kumpulan-kumpulan ini dianggap sebagai dua keturunan utama dan bukannya 10 keluarga tradisional. Ia jauh lebih bersih sekarang dan kehadiran saber lachrymal dapat memisahkan kedua-dua keluarga yang telah disemak sepenuhnya. "
A Waspfish Oval (Apistus carinatus) yang skeletonized oleh kumbang makan daging di Muzium Field. (Leo Smith) Apabila dia pertama kali membedah baldu, Smith tidak faham apa yang dilihatnya. "Saya fikir mereka jenis spinier atau lumpier, " katanya. "Ikan ini mempunyai banyak duri dan benjolan di kepala mereka. Jadi saya seperti, 'Oh, ini [lachrymal] yang lebih menarik.' "
Smith menghabiskan bertahun-tahun meneliti rangka ikan dan ikan hidup untuk menentukan betapa luasnya saber ini. Mujurlah, sebagai kurator di Institut Biodiversiti di University of Kansas, dia mempunyai akses kepada salah satu perpustakaan terbesar spesimen ikan di dunia.
Kebanyakan ikan contoh ini dibuat menggunakan kaedah yang disebut "penjelasan dan pewarnaan, " di mana saintis menggunakan campuran formaldehid cair dan enzim perut yang dipanggil trypsin untuk membubarkan otot dan tisu lembut yang lain. Hasilnya adalah rangka yang jelas dengan tulang merah berwarna dan rawan berwarna biru, seperti kaca berwarna. Teknik ini memudahkan untuk mengkaji struktur tulang vertebrata.
"Orang yang belajar ikan sering kerap bekerja dengan ikan yang dipelihara mati dan jenis benda yang sangat keren ini tidak berfungsi dengan haiwan yang tidak bergerak, " kata Summers. Namun, "untuk mencari ini dan kemudian menyedari bahawa ia menyatukan watak untuk seluruh kumpulan ikan sangat, sangat keren."
Smith tidak pasti mengapa ikan berkembang sifat ini. Anggapan yang jelas adalah pertahanan, memandangkan duri yang diproyeksikan meluaskan lebar kepalanya, membuat ikan lebih sukar ditelan dan lebih cenderung untuk menusuk predator yang akan menjadi. Langkah-langkah pertahanan yang sama ada: contoh lanternshark dalam laut, sebagai contoh, telah menyalakan "lightsabers" pada tulang belakang punggung yang dipercayai mempertahankan terhadap pemangsa. Tetapi Smith tidak melihat saber lachrymal digunakan secara pertahanan, kecuali dalam gambar-gambar ikan-ikan cheeked yang dimakan.
"Saya masuk ke dalam ini dengan mengandaikan ia adalah anti-pemangsa, perkara anatomi kompleks yang berkembang seperti itu dan kini setiap hari berlalu, saya mula mempersoalkan yang semakin banyak, " kata Smith. "Sebahagian daripadanya adalah saya tidak boleh mendapatkan perkara-perkara bodoh untuk melakukannya ... Maksud saya, anda akan berfikir jika ia hanya anti-pemangsa, jika saya menumpuk tangki mereka akan segera mengeluarkannya." Pilihan lain, katanya, adalah bahawa ia mungkin untuk menarik pasangan, walaupun dia menunjukkan bahawa kedua-dua jantina kelihatannya mempunyai sabers.
Dalam erti kata lain, buat masa ini, kenaikan mata masih menjadi misteri.
Pada tahun 2006, dengan Ward Wheeler, Smith mendapati lebih daripada 1200 spesies ikan berbisa, berbanding dengan anggaran sebelumnya sebanyak 200. Dia memperbaharui nombor sedekad kemudian ke antara 2386 dan 2962. Dia juga bekerja pada kertas PLOS One dengan ahli ichthyologists Matt Davis dan John Sparks menunjukkan bahawa bioluminescence berkembang 27 kali berasingan dalam keturunan ikan laut. Dia juga mengubah taksonomi kupu-kupu.
Dengan penemuan baru ini, Smith mungkin telah mengganggu cara kita berfikir tentang hubungan ikan lagi, kata Sarah Gibson, seorang profesor biologi tambahan di St Cloud State University di Minnesota yang mengkaji ikan Triassic. "Saya fikir ia satu kajian yang cukup penting, " katanya. "Mengetahui hubungan evolusi satu kumpulan benar-benar boleh mempengaruhi pemahaman kita tentang sejarah evolusi ikan secara umum." (Gibson bekerja dengan Smith ketika dia melakukan disertasinya, tetapi bukan sebahagian daripada kajian baru-baru ini.)
Memahami evolusi batu batu adalah kunci kepada pemuliharaan mereka, tambah Summers. "Anda tidak boleh menyimpan sesuatu kecuali anda tahu siapa itu, " katanya. Misteri saber lachrymal "adalah satu soalan yang menarik yang perlu ditangani dan saya masih terpesona sehingga kita terlepasnya."
Pada akhirnya, penemuan ini juga menggariskan sesuatu yang Smith pernah diberitahu The New York Times : Walaupun berabad-abad penyelidikan dan eksplorasi, "kami benar-benar tidak tahu apa-apa tentang ikan."
