Všechny referenční knihy a encyklopedie uvádějí, že šupiny tohoto typu jsou charakteristické pouze pro zástupce třídy chrupavčitých ryb (Chondrichthyes), tedy žraloky, rejnoky a chiméry. To však zjevně neplatí. Podle řady badatelů se struktury podobné plakoidním šupinám nacházejí na ploutvích některých moderních zástupců starověké skupiny kostnatých ganoidů, zejména polypterus senegalis a obrněné štiky Lepisosteus osseus (na to bylo poukázáno v roce 1952, např. například Kerr ve svém díle „Šupiny primitivních živých aktinopterygů“).
Vzhledem k tomu, že struktura plakoidních šupin je téměř totožná se strukturou odontod, má se za to, že se v evoluci objevila dříve než všechny ostatní typy. Ať už je to jakkoli, plakoidní šupiny jsou často ostře kontrastovány s jinými „skutečnými“ šupinami a nazývají je „denticles“ (anglicky denticles) – stejně jako odontody jsou plakoidní denticly zvenčí i vnitřně podobné zubům savců, s jedinou výjimkou : že pokud odontody spíše připomínají stoličky, pak by byly plakoidní denticles vhodnější přirovnat k špičákům.
Vzhled plakoidních denticlů
Mimochodem, o zubech. Pamatujete si, že na konci předchozího příspěvku jsem mluvil o předpokládaných dvou cestách evoluce odontodů? V jednom případě se spojily a vytvořily odontokomplex, ze kterého následně vznikla většina typů šupin, ve druhém zůstaly oddělené a nakonec daly vzniknout právě plakoidním šupinám. Existovala tedy i třetí cesta. Podle moderních představ odontody v určitém okamžiku pravděpodobně „migrovaly“ do dutiny ústní a po připojení k čelistem se staly zuby.
Různé velikosti a tvary
Plakoidní dentikuly jsou tedy izolované kuželovité útvary, které mají rozšířenou základnu (nazývanou také bazální ploténka), ponořenou do dermis a silnou páteř, která se z ní šikmo rozprostírá, která během vývoje proráží epidermis a vychází (vždy v ve směru od hlavy k ocasní ploutvi).
Hřebíček v sekci. Na fotce je jasně vidět, jak jde z kůže.
Fotografie od, autor fotografie:
Franck Genten
Schéma řezu hřebíčku
Velikost jednotlivých plakoidních šupin v průměru nepřesahuje 0,3 mm, ale u některých rejnoků a žraloků mohou dosáhnout 4 mm. Zpravidla jsou však takové šupiny poměrně složité multivertexové útvary, které jsou výsledkem splynutí až 10 jednotlivých denticulů. Mimochodem, takové struktury, jak tomu rozumím, byly velmi charakteristické pro mnoho fosilních žraloků.
Sloučené denticles fosilního žraloka. Nahoře je fotografie hřebíčku, dole jeho struktura v průřezu
Navenek se mohou plakoidní šupiny ryb různých druhů skutečně výrazně lišit. Často jsou zcela odlišné od těch, které jsou uvedeny na obrázcích ve většině knih a článků. V tomto případě lze pozorovat rozdíly jak ve tvaru hrotu, tak ve tvaru základny.
U mnoha druhů se tak místo jednoho výrazného hrotitého hřbetu často vyskytuje poměrně široká řezácká ploténka vytvarovaná 3-5 podélnými hřebeny.
Vzhled plakoidních šupin
Struktura základny je také velmi různorodá, navíc její tvar je základem pro několik klasifikací. Okraj základny může být hladký nebo může mít procesy a samotná základna může být zaoblená nebo naopak prodloužená.
Tvar bází plakoidních denticlů různých druhů žraloků
Vnitřní struktura plakoidních denticlů
Přes vnější rozdíly je vnitřní struktura plakoidních denticlů vždy univerzální a prakticky se u různých druhů neliší. Vnější vrstva je stejně jako u odontodů tvořena velmi tvrdou sklovinou podobnou substancí, kterou v některých případech může představovat vitrodentin (= durodentin), v jiných může jít o skutečnou sklovinu. Tělo zubu je tvořeno dentinem, pod kterým je dřeňová dutina. Z této dutiny hluboko do dentinu (tedy od středu „zubu“ k periferii) vybíhají četné tubuly obsahující kapiláry oběhové sítě a nervová vlákna. Široká základna dentikulu je plát kostní hmoty, jmenovitě buněčná kost.
Schéma struktury plakoidního zubu
Pro srovnání: schéma struktury lidského řezáku
V tloušťce dermis je každý zub držen na místě speciálními prameny kolagenových vláken, které pronikají přímo do kostní tkáně základny. Tyto prameny jsou pojmenovány Sharpeyho vlákna na počest výzkumníka, který je objevil. Mimochodem, u lidí přesně stejné šňůry drží zuby v čelisti a spojují kost s periostem.
Nyní si povíme něco o umístění plakoidních šupin na těle ryby. Jeho charakter lze dobře nazvat nepravidelným – šupiny nejsou seskupeny do výrazných řad, ale spíše jsou chaoticky rozptýleny po celém povrchu kůže. V tomto případě jsou nejčastěji jednotlivé dentikuly od sebe dost daleko a nevytvářejí souvislý šupinový kryt, takže kůže vyzbrojená plakoidními šupinami vypadá holá, i když má charakteristickou drsnost.
Žraločí kůže pod mikroskopem
Fotografie od, autor fotografie:
Marc Baldwin
„Hvězdy“ na kůži jsou také plakoidní šupiny
Fotografie od, autor fotografie:
Dan Fruhauf
Černé plakoidní denticles na bílé kůži rejnoka
Fotografie od, autor fotografie:
Alessandro Riperi
V některých případech je však obraz jiný – šupiny se stále mohou navzájem překrývat a pokrývají téměř celý povrch těla.
Fotografie od, autor fotografie:
John Michal Bullock
Něco málo o funkci plakoidních denticlů
Zde chci udělat malou odbočku a velmi stručně pohovořit o funkci plakoidních šupin. Jsou-li jiné typy šupin, stejně jako odontody, které jim předcházely, hlavně ochrannými strukturami, které tvoří kolem těla ryby tvrdou skořápku, pak tomu tak není u plakoidních denticlů. Jak již bylo zmíněno výše, plakoidní šupiny ve většině případů netvoří souvislý kryt, a proto nemohou adekvátně plnit ochrannou funkci. Jejich role je odlišná – když ryba plave, přeruší tok vody procházející po povrchu jejího těla. Mikroturbulence, která v tomto případě vzniká, snižuje tření těla o vodu a tím usnadňuje jeho pohyb vpřed.
Vývoj plakoidních denticlů
K tvorbě plakoidních denticlů dochází v důsledku interakce epidermis a dermis. Aniž bych zacházel do podrobností, řeknu pouze jeden důležitý detail tohoto složitého procesu. V prvních fázích je prekurzor denticlu uložen v dermis, v jehož struktuře nelze ještě rozlišit vrstvu dentinu ani vrstvu skloviny, ale pouze jejich prekurzory měkkých tkání. Kalení těchto tkání začíná, až když předchůdce dosáhne velikosti budoucího zubu.
Proces vývoje plakoidních denticlů
Tento vývojový mechanismus – tvorba prekurzoru a jeho následné zpevnění – znamená zejména to, že zralý plakoidní zub nemůže zvětšovat svou velikost. To zase vede k zajímavému problému.
Jak víte, ryby rostou po celý život, což znamená, že povrch jejich těla se neustále zvětšuje. Jak můžeme zajistit zachování funkce, kterou plní plakoidní denticly, když se jejich velikost nemůže změnit?
V procesu evoluce byla odpověď na tuto otázku přirozeně nalezena a existují dva různé přístupy.
První z nich je způsoben tím, že plakoidní šupiny mají tendenci se opotřebovávat, a proto mohou být během života ryby několikrát vyměněny. Takže v každé nové generaci se kladou větší stroužky podle toho, jak moc ryby vyrostly. Dříve nebo později však přijde čas, kdy tělo dále roste, a velikost stroužků je již maximální. Poté se v kůži vytvoří nové další plakoidní dentikuly. U těchto druhů se tedy „hustota“ denticů na těle nesnižuje nejprve kvůli výskytu větších denticů a poté kvůli zvýšení jejich počtu. Tento přístup je charakteristický pro všechny moderní chrupavčité ryby (Chondrichthyes).
Překrývající se plakoidní šupiny
Ve třídě chrupavčitých ryb je zajímavá skupina, která se dělí na samostatný nadřád rejnoci (latinský název Batomorphi). Zástupce této skupiny lze přirovnat jak k leteckému koberci, tak k ptákovi. Rejnok má zcela unikátní plochý tvar těla a prsní ploutve jsou zcela srostlé s tělem, a proto vypadají jako „křídla“, pro tuto vlastnost se pro ně někdy používá název ptačí ryba.
Na rozdíl od žraloků, kteří jsou také chrupavčití, jsou vzhledové rysy rejnoků spojeny se zploštěním těla:
- Žáberní štěrbiny a ústní otvor jsou umístěny na spodní (ventrální) straně těla; zde, těsně před ústy, jsou patrné nosní dírky (otvory, které jsou často mylně považovány za oči).
- Oči jsou umístěny na horní (hřbetní) straně, oční bulva vespod je srostlá s očnicí, není zde žádná niktační membrána.
- Za očima jsou dobře vyvinuté stříkačky (u žraloků jsou méně vyvinuté).
- Ploutve jsou u různých druhů přítomny v různém počtu, ocasní a hřbetní mohou chybět (například u rejnoků); ale nikdo nemá anální ploutev.
Rejnoci nikdy nemají ostré zuby. Jsou zaoblené a mírně zploštělé, podobně jako trny.
Jaké druhy rejnoků existují?
Nadřád rejnoci se dělí do pěti velkých skupin (řádů) a mnoha menších skupin (rodin). Mnoho lidí zná rejnoky s jedovatými ostny na ocase, ale málokdo ví, že největší rejnoci, manty, kteří nemají nebezpečné ostny, patří do stejného řádu (Caudalfishes).
Řád elektrických rejnoků je známý svými elektrickými orgány, které mohou generovat velmi silné elektrické výboje v rozsahu od 8 do 220 voltů. Ve starověkém Řecku a Římě o těchto rejnocích věděli a uchýlili se k jejich pomoci při léčbě některých nemocí ( bolesti hlavy). Zajímavý je slepý rejnok elektrický, jehož oči nevidí, protože jsou nahoře pokryté tenkou kůží.
Řád rejnoků s diamantovým tělem získal své jméno díky tvaru těla, který připomíná diamant nebo čtverec. Jejich prsní ploutve jsou velmi široké a tenké. Tenký ocas nemá jedovaté trny, ale někteří mají slabé elektrické orgány podél ocasu. Tyto druhy rejnoků žijí ve všech vodách světových oceánů, ale nejvíce preferují mírné zeměpisné šířky. Nejznámější je mořská liška, která žije u severní Afriky a evropských pobřeží, rozšířená až na sever až do Norska.
Řád paprsků Saw-saw je nejmenší – je známo 7 moderních druhů. Plavou jako žraloci: hlavním pohonem je ocasní ploutev a prsní ploutve jsou menší než u ostatních rejnoků. Svým protáhlým tělem připomínají žraloky. Mají podlouhlý, zploštělý čenich se zuby vyčnívajícími po stranách, jehož délka může být až 180 centimetrů. Tito rejnoci mají známé jméno – pilatka.
Čeleď paprsků nebo kytarových paprsků je někdy zahrnuta do řádu rejnoků, ale jsou tak unikátní svou stavbou a jsou nejstarší ze všech paprsků, že jsou někdy odděleny do samostatné skupiny (řád Rhynchobatiformes). Podle portálu fishbase tento článek považuje tuto skupinu za samostatnou jednotku. Pro více informací se podívejte na video, na kterém je vidět rejnok žraločí, někdy mylně považován za žraloka.
Velikosti, pokrývky těla, životní styl a výživa
Velikost rejnoků se může lišit. Manta, největší z rejnoků, dorůstá do gigantických rozměrů: šířka těla může být až 9 metrů (u většiny od 4 do 4,5 metru). Nejmenší rejnok dorůstá až 18 centimetrů. Žije v severní části Indického oceánu od Arabského moře na východ do západních vod Tichého oceánu (vystoupá až do Japonska a dolů na jih do Singapuru a Indonésie), a proto se nazývá indický elektrický paprsek. Má elektrické orgány a používá je k omráčení své kořisti; jeho biologie byla málo prozkoumána.
Tělo rejnoků je nahé, nepokryté šupinami (elektrické). Nebo mohou být na těle plakoidní šupiny (jako u žraloků), které vypadají jako zuby umístěné na malé kosočtverečné destičce. Takové šupiny jsou velmi pevné, protože zvenčí jsou pokryty sklovinou a jejich struktura připomíná zuby, proto se jim říká dermální denticles. Malé množství takových malých šupinek je přítomno na hladké pokožce pravých rejnoků. Mezi rejnoky má většina druhů velké plakoidní šupiny a manta obrovská má záda (horní část těla) pokrytá malými šupinami.
Životní styl a způsoby získávání potravy
Rejnok, který má ploché tělo stlačené shora dolů, je dobře přizpůsoben životu u dna, mnohé se zavrtávají do bahnité a písčité půdy a dlouho leží na dně. Jak dýchají? Koneckonců, ústa a žábry nejsou obklopeny vodou, ale bahnem nebo pískem. Důležitou roli při dýchání bentických druhů rejnoků hraje stříkačka (upravený žaberní otvor, který se nachází za očima ryby). Právě tímto otvorem rejnoci nasávají vodu, která se speciálním kanálem dostává do žaberní dutiny.
Jen málo rejnoků vede pelagický způsob života (plavou ve vodním sloupci), jejich tělo ve spreji je méně vyvinuté než u rejnoků žijících u dna. Jedná se o zástupce řádu caudate (orli a obří manty).
Způsob získávání potravy se liší. Rejnok žijící na dně požírá obyvatele dna (červy, chobotnice, korýši, měkkýši) a ryby dna (platýs, úhoři a další). Pelagické manty se živí zooplanktonem a malými rybami. Potravu filtruje proháněním vody přes speciální desky, které jsou umístěny v prostorech mezi žaberními oblouky.
Reprodukce
Rejnoci se rozmnožují stejně jako žraloci dvěma způsoby: rodí živá, plně zformovaná mláďata nebo kladou vajíčka uzavřená ve speciální skořápce (kapsli). Živorodé druhy, stejně jako savci, „nesou“ vyvíjející se embrya ve zvláštním orgánu připomínajícím dělohu. Embrya jsou vyživována žloutkem obsaženým ve vejci. U řady druhů (stalkerů a elektrických) se navíc uvnitř „dělohy“ tvoří speciální klky (trofotenie), kterými embryo dostává část výživy z těla samice.
Zajímavost: mládě orla se rodí nejprve ocasem.
Vejcorodí rejnoci kladou vajíčka v počtech od 5 do 50. Rohová tobolka, ve které je vajíčko uzavřeno, má tvar obdélníku, na každém konci se závity. Těmito nitěmi je pouzdro vajíčka připevněno k řasám nebo jednoduše k zemi. Embryo se vyvíjí dlouhou dobu (4-14 měsíců), což není pro ryby typické. To je velmi dlouhá doba a je odůvodněna tím, že z vajíčka vylézá plně zformovaný mládě rejnoka.
Vztahy s lidmi: využití pro potraviny a jiné účely
V některých zemích se rejnok používá v národní kuchyni. Mezi Portugalci jsou prsní ploutve („křídla“ rejnoků) považovány za pochoutku. Jihokorejská kuchyně nabízí pokrm s národním názvem „hon’ohwe chumuchim“, vyrobený ze syrového masa rejnoka, známého jako hwe. Maso rejnoků je jedlé. Chytají se háčkem nebo pomocí harpuny. Pro potraviny se používá v sušené formě. V Singapuru a Malajsii se vaří na dřevěném uhlí a jedí s horkou omáčkou. Maso Mobula je považováno za chutné a zvláště ceněné.
Někteří rejnoci jsou komerční druhy a jsou předmětem komerčního a rekreačního rybolovu. Kromě masa se používá kůže těchto úžasných ryb, která má neobvyklou texturu a je odolná. Vyrábějí se z něj tašky a další doplňky.
Živí rejnoci jsou chováni v akváriích v mnoha zemích.
