A Tale of Two Fishes (Part 1)

Today, let’s start with the cave fish Cryptotora thamicola. It’s a fish, that lives in a cave. Caves are pretty neat environments because they become isolated very quickly – like islands, but underground. So when animals get stuck in caves, they speciate and become unique. Speciation is the process through which one species becomes two. Usually this happens through part of the species becoming ‘accidentally’ isolated when the environment forms barriers (like mountains or oceans), but sometimes part of the species can migrate to a new place and isolate themselves and end up becoming a new species. There are other ways to become a new species, but they are less important for today’s story.

Luray Caverns Dream Lake

Dream Lake in Luray Caverns, Virginia. You can visit this cave!

So, caves are special because they are really unique environments and animals that live in them have to become specialized and end up becoming their own species. That is what happened to the cave fish Cryptotora thamicola.

Cryptotorathamicola

Cryptotora thamicola

Cryptotora thamicola is special because it can climb waterfalls and also walk against the current in rivers. There are a few fish species that can walk out of water (like lungfish), but they do it using their tails to push them forward. Some fishes can climb waterfalls (like some Hawaiian gobies), but they do it by suctioning to the rock with their face.

Before we talk about why Cryptotora thamicola is different, we have to talk a little about anatomy. Remember this song “your leg bone’s connected to your hip bone… your hip bone’s connected to your back bone…”:

Your pelvis, and really the pelvis of every animal that lives on land (or had ancestors that lived on land) is made of three bones: ilium, ischium, and pubis. These three bones come together, or articulate, and give your femur (thigh bone) a way to rotate so that you can move your leg. Your pelvis is firmly attached to your spine so that everything is connected and muscles help support the connection and help move your legs.

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A) A human pelvis from the front. B) A human pelvis from the side facing to the right. C) Two dinosaur pelves (top is an ornithischian, bottom is a saurischian) both facing left.

Fish don’t have that because they don’t need to use their back fins for moving. The little bit of bone that holds their back fins is connected to their spines with muscle and not bone.

Fig 3c

Fig 3C from the article. Blue is back fins. Tan is the bone that the fins connect to.

Our friend Cryptotora thamicola has evolved a bony hip, [convergent] to the ones we have as land dwellers. This bony hip helps support their back fins and gives them the stability and strength to move their body just like amphibians and reptiles do!

Fig4a

Fig 4A from the article: A Cryptotora thamicola pelvis. Looks like ours, but it made differently and was evolved only in this fish but not in its other relatives.

These are fish that walk like salamanders! This fish can show us how early tetrapods (animals that have 4 limbs) started being able to walk on land.

Supplementary video from the article.

Come back tomorrow for the Tale of Two Fish (Part 2).

Un Cuento de Dos Peces (Primera Parte)

Hoy comenzamos con un pez que vive en cuevas llamado Cryptotora thamicola. Es un pez, pero vive en una cueva. Las cuevas son ambientes realmente interesantes porque se vuelven aislados muy rápidamente – como las islas, pero debajo de la superficie de la tierra. Así que cuando los animals se quedan atrapados en las cuevas, se especializan y se hacen únicos. La especialización es el proceso por el cual una especie se transforma en dos especies. Usualmente esto ocurre cuando una parte de la especie se aisla accidentalmente al formarse barreras naturales (como montañas u océanos), pero otras veces parte de la especie puede emigrar a un área nueva, sus individuos se aislan y se convierten en otra especie. También hay otras maneras de volverse una nueva especie, pero éstas son menos importantes para la historia de hoy.

Luray Caverns Dream Lake

Lago de Sueños en las Cavernas Luray, Virginia. La pueden visitar!

Así que la cuevas son especiales porque realmente son ambientes únicos y los animales que viven en ellas tienen que especializarse y así se convierten en una nueva especie. Esto es lo que le sucedió al pez de cuevas Cryptotora thamicola.

Cryptotorathamicola

Cryptotora thamicola

El Cryptotora thamicola es especial porque puede escalar cascadas y también puede caminar en los ríos contra la corriente. Hay otras especies de peces que pueden caminar afuera del agua (como los pulmonados), pero lo hacen usando sus colas para empujarse hacia adelante. Hay otros peces que pueden escalar cascadas (como algunos gobios de Hawai), pero lo hacen aspirando en las rocas con sus caras.

Antes de explicar porqué el Cryptotora thamicola es diferente, tenemos que hablar un poquito sobre anatomía. Recuerdan la canción “el hueso del muslo unido al hueso de la cadera… el hueso de la cadera unido a la columna vertebral …”:

Tu pelvis y en realidad el pelvis de todos los animales terrestres (o los que tenian parientes terrestres) está formado por tres huesos: el ilion, el isquion, y el pubis. Estos tres huesos se unen, o articulan, y le dan a tu fémur (el hueso del muslo) un lugar para rotar así podes mover tus piernas. Tu pelvis está unida firmemente a tu columna vertebral así todo está unido y tus músculos ayudan a soportar esa conexión y a mover tus piernas.

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A) Un pelvis humano desde adelante. B) Un pelvis humano desde el costado, mirando hacia la derecha. C) Dos pelvises de dinosaurio (arriba es un ornitiscio, abajo es un sauriscio) ambos mirando a la isquierda.

Los peces no tienen eso porque no tienen que usar sus aletas traseras para moverse. Lo poquitito de hueso que une a sus aletas traseras está conectado a sus columna vertebral con músculos y no con huesos.

Fig 3c

Fig 3C del artículo. Azul son las aletas traseras. Bronceado es el hueso adonde se unen las aletas.

Nuestro amigo el Cryptotora thamicola desarrolló una cadera de hueso, [convergente] a los que tenemos nosotros como habitantes terrestres. Esta cadera de hueso ayuda a soportar las aletas traseras y les de la estabilidad y la fuerza para mover sus cuerpos como hacen los anfibios y reptiles.

Fig4a

Fig 4A del artículo:Un pelvis del Cryptotora thamicola. Aparece como el nuestro, pero esta hecho de una manera diferente y se evoluciono solamente en este pez pero no en sus otros parientes.

Estos son peces que caminan como las salamandras! Estos peces nos pueden indicar como los tetrápodos (los animales que tienen 4 extremidades) tempranos comenzaron a poder caminar en tierra.

Video suplementario del artículo.

Vuelvan mañana para el Cuento de Dos Peces (Segunda Parte).