Lajit kehittävät äärimmäisiä mukautuksia selviytyäkseen ympäristönsä vaikeuksista. Mikrobit viihtyvät Yellowstonen kiehuvissa lähteissä; kenguru-rotat voivat elää ilman, että he koskaan ottaisivat lonkero vettä paahtavassa Yhdysvaltain lounaisosassa; monark-perhoset voivat matkustaa 3000 mailia vain nauttiaksesi vähän Meksikon auringosta. Ja asuttaakseen uusia luontotyyppejä päättäneet pienet kalat kiipeävät tietään ylöspäin Havaijin vesiputouksista imukuppisuudellaan, kuten kääntöseinämäiset pallolelut.
Tämä supersankarin kaltainen kala, Nopilin kalliokiipeilytappi, on Gobiidae-perheen jäseniä. Gobit ovat yksi suurimmista kalaperheistä maailmassa, ja nimikkeistössä on noin 2 000 lajia. Monet elävät puroissa vulkaanisilla saarilla, kuten Havaijilla, missä näiden pienten, monipuolisten kalojen elämä ei ole helppoa. Heidän virrankoteihinsa kohdistuu usein laavavirtauksia, hurrikaaneja ja salamaisia tulvia - ja silti gobies jatkuu. Kun maanvyörymä luo pystysuoria esteitä tai myrsky uudistaa veden virtausta, nämä sitkeät kalat väistämättä nousevat uuteen ylävirran elinympäristöön, vaikka se erotettaisiin alajuoksun alueilta jyrkillä vesiputouksilla.
Tämän saavutuksen saavuttamiseksi gobies luottavat yksittäiseen evoluutioonsa. Kaikilla gobiesilla on vatsan imukyky, joka muodostui vuosituhanteita sitten, kun esi-isien gobiesien lantion evät sulautuivat. Vesiputouksien mittaamiseksi suurin osa kaloista käyttää ns. Kiihtyvyyttä. Ne kiinnittyvät vesiputouksen takana olevaan liukasen seinämään käyttämällä ventraalista imuria, aaltoilevat nopeasti heidän hännänsä, johtaen häikäisevään toimintaan, joka ajaa hitaasti heidän liekkittymiseen, imemällä kappaleita vesiputouksen yläpuolelle.
Nopili-kalliokiipeily-goby vie seinän imemällä toiselle tasolle. Sen suu, joka sijaitsee pään alapuolella kuin puhtaampi kala, muodostaa valtavan tikarin, jota se käyttää tuumaakseen ylös vesiputouksiin. Kuten vuorikiipeilijä, se vie vuorotellen kiinni seinämään vatsan ja suun kautta otettavien imureidensa kanssa hitaasti, mutta tasaisesti etenevän kohti tasaista, märkää kallioperää. Havaijilla nämä kalat kiipeävät vesiputouksiin lähes 330 metrin korkeuteen.
Joten miten Nopilin kalliokiipeily-goby veti pois tämän super tikkari suu-sopeutumisen, kun taas kaikkien sen sukulaisten on määrä suorittaa erääntyminen vain lempeällä vatsan tikkarilla? Vihje todennäköisesti on lajin ruokintastrategiassa. Suurin osa muista gobiesista ruokkii pieniä selkärangattomia tai muita kaloja, mutta Nopilin kalliokiipeilyä kaataa raaputtamalla pienet leväbitit, nimeltään piimat, kivien päältä suuhun imevällä liikkeellä, joka heijastaa samoja liikkeitä kuin seiniin kiipeäminen. Evoluutio-tutkijalle tämä herättää kysymyksen siitä, kehittyikö kalan suu ensin syömistä varten ja siirtyivätkö se sitten imemiseen seinässä vai päinvastoin. Tutkijat kutsuvat tällaista evoluutioyhteistyötä "eksaptatioiksi".
Clemsonin yliopiston ja Saint Cloud State Universityn tutkijat halusivat murtaa tämän kanan tai munan palapelin, joten he päättivät verrata ruokinnan oraalisia mekanismeja verrattuna kiipeilyyn Nopilin kalliokiipeilyssä. Jos kala käyttää suuhunsa kahdella hyvin erilaisella tavalla ruokintaan ja kiipeilyyn, niin koepalointi ei todennäköisesti ansaitse tunnustusta mielenkiintoisesta sopeutumisesta. Toisaalta, jos samat liikkeet olivat pelissä molemmilla aktiviteetteilla, niin kalat ovat saattaneet yksinkertaisesti soveltaa säännöllistä toimintaa (ruokintaa tai kiipeilyä) uuteen rooliin.
Tutkijat lahjoittivat snorklausvarusteita ja löysivät useita seinää imeviä gobiesia Hakalaun purolta Havaijin saarella vuosina 2005 ja 2011. He siirretivät kalat laboratorioon, missä he tarkkailivat useiden tutkijoidensa ruokintamalleja nopeilla videokameroilla kiinnitetty akvaarion eri puolille. Toisessa säiliössä tutkijat loivat myös keinotekoisen vesiputouksen käyttämällä pleksilaseja, jotka sijaitsevat 62 asteen kulmassa. He haastoivat jäljellä olevat kalat kiivetä tälle seinälle ja kuvattiin ne kalat vesiputousta pienentävien rasitusten aikana.
Videoista tutkijat tunnistivat 23 anatomisia maamerkkejä, jotka osallistuivat ruokintaan ja kiipeilyyn. Tutkittuaan tulokset tilastollisesti, tutkijat raporttivat viime viikolla julkaistussa PLoS One -lehdessä, että he havaitsivat, että Nopilin kalliokiipeilyobyn kiipeily- ja ruokintaliikkeet eroavat merkittävästi toisistaan. Toisin sanoen kalat käyttävät erilaisia liikkeitä ruokintaan ja kiipeilyyn. Erot olivat kuitenkin pieniä, ja jotkut käyttäytymisistä olivat niin samankaltaisia, että ne voitiin melkein asettaa toisiinsa. Ymmärtäväinen yhdistelmä yhtäläisyyksiä ja eroja kompassi tutkijoita ja he tajusivat, että tarvitaan lisää tutkimuksia, ennen kuin he voivat lopullisesti kiusata lajin evoluutiohistoriaa ruokinnasta ja imemisestä.
"Kuitenkin tarkka samankaltaisuus ruokinnan ja kiipeily-kinematiikan välillä ei välttämättä ole kohtuullinen odotus, vaikka eksponoituminen olisi tapahtunut", he kirjoittavat paperissaan. "Ei voi olla kohtuullista odottaa, että yhden käyttäytymismallin pysyy täysin muuttumattomana sen jälkeen kun sitä on sovellettu toiseen funktioon."
Kuten useimmat tieteen asiat, gobien evoluutio on monimutkaista eikä välttämättä edellytä selkeää selitystä. "Harjoittelu muutoksella" saattaa olla tarpeeksi riittää Nopilin kalliokiipeilyobjektin ainutlaatuisten kykyjen selvittämiseen - ainakin toistaiseksi.
