Черная ледяная рыба
| Черная ледяная рыба | |
|---|---|
| |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Эукариота |
| Королевство: | Животное |
| Филум: | Chordata |
| Сорт: | Actinopterygii |
| Заказ: | Perciformes |
| Семья: | Channichthyidae |
| Род: | Chaenocephalus Риган , 1913 |
| Разновидность: | C. Aceratus
|
| Биномиальное название | |
| Chaenocephalus aceratus ( Lönnberg , 1906)
| |
| Синонимы [ 1 ] | |
| |
Блэкфиновая ледяная рыба ( Chaenocephalus aceratus ), также известная как морская ледяная рыба Шотландия , является видом ледяной рыбы крокодила, принадлежащей к семейству Channichthyidae . [ 2 ] Блэкфиновая ледяная рыба принадлежит Notothenioidei , подрядке рыб, на которых приходится 90% рыбной фауны на Антарктики континентальном шельфе . [ 3 ] Ледниковые рыбы, также называемые белыми рыбами, являются уникальным семейством в том смысле, что они являются единственными известными позвоночными, которые не имеют гемоглобина , что делает их кислород в крови, несущую только на 10%, чем у других телеостов . [ 4 ] Ледяные рыбы имеют полупрозрачную кровь и сливочные белые жабры. [ 5 ]
Таксономия
[ редактировать ]Ледяная рыба -черная, сначала была официально описана как Chaenichthys Aceratus в 1906 году шведским зоологом Эйнаром Лённбергом с местностью типа, предоставленной как остров Южной Джорджии. [ 6 ] В 1913 году английский ихтиолог Чарльз Тейт Риган описал новый подрод Чаннихтис с ледяной рыбкой черной , , Chaenocephalus в качестве единственного вида, его типа вида по монотипии . Chaenocephalus в настоящее время считается действительным монотипическим родом. [ 7 ] Название рода Chaenocephalus - это соединение Chaeno , означающее «Gape», возможную ссылку на широкийзен, который характерен для семейства Channichthyidae, а также к Chaenichthys , альтернативное написание Channichthys и Cephalus , что означает «голова», так что Имя означает «зияющая голова». Конкретное название Aceratus означает «без рогатвы» намек на отсутствие позвоночника на морде этого вида по сравнению с тем, что тогда считалось его конгенером Channichthys Rhinoceratus . [ 8 ]
Морфология
[ редактировать ]В черной ледяной рыбе есть удлиненное, коническое тело с относительно слабо торцеванным скелетом. [ 9 ] У него не хватает весов и имеет тонкую, высокососудированную кожу . Его структура тела делает его чрезвычайно уязвимым для травм. [ 9 ] Его голова и морда подавлены одной ноздри по обе стороны головы и большим ртом с маленькими зубами. [ 9 ]
Этот вид может варьироваться от серого до коричневого цвета и может иметь темные вертикальные полосы вдоль его стороны. [ 9 ] У него есть два спинных плавника и утолщенная кожа на тазовых плавниках , которые, как считается, является адаптацией, позволяющей рыбе отдыхать на океанском субстрате, поскольку ему не хватает плавания мочевого пузыря для поддержания плавучести . [ 5 ] Этот вид сексуально диморфный , у мужчин у мужчин более длинные и более темные первые спинные плавники, чем женщины. [ 10 ] При сексуальном созревании женщины (48–49 см) значительно больше, чем мужчины (34–40 см), а нерестовые женщины больше, чем у самополосных женщин. [ 10 ]
Среда обитания
[ редактировать ]Известно, что черная ледяная рыба проживает в южном океане вокруг Антарктиды . [ 11 ] Большинство исследований в области ледяной рыбы Blackfin были проведены вокруг дуги Шотландии , охватывающей Южную Джорджию , острова Южного Шетланда , остров Бувет , острова Южного Оркни и Антарктический полуостров . [ 11 ]
Температура океана в этих областях обычно остается в нескольких градусах от точки замерзания морской воды, -2 ° C (28 ° F). [ 12 ] Следовательно, ледяная рыба чернокожих представляет собой стенотермическую эктотерму , то есть он имеет узкий диапазон тепловой толерантности и низкий верхний термический предел. [ 13 ] Южный океан имеет высокое содержание кислорода, что позволяет черным ледяным рыбам выжить без гемоглобина. [ 14 ]
Ледяные рыбы, как правило, встречаются на глубине 0-770 м, в зависимости от их жизненной стадии. Личинки и несовершеннолетние, как правило, более активны в толще воды, но обычно встречаются ближе к берегу, в то время как взрослые чаще демонстрируют бентическое плавание. [ 11 ]
Эволюция
[ редактировать ]Есть как минимум 16 известных видов ледяной рыбы, и, как полагают, они составляют монофилетическую группу. Ледниковые рыбы, вероятно, произошли от вялого предка демерсалов . [ 5 ] В течение среднего периода видовая авария в Южном океане открыла широкий спектр пустых ниш для колонизации. без гемоглобина Несмотря на то, что мутанты были менее подходящими , отсутствие конкуренции позволило даже мутантам оставить потомков, которые колонизировали пустые среды обитания и развили компенсации за их мутации. Позже периодические отверстия фьордов создавали места обитания, которые были колонизированы несколькими людьми. Эти условия могли также позволить потерю миоглобина.
По -прежнему неизвестно, когда эволюционировала ледяные рыбы, но есть две основные конкурирующие гипотезы. Во -первых, им всего около 6 миллионов лет, появившиеся после значительного охлаждения в Южном океане. Второй предсказывает, что они намного старше, развивая 15-20 миллионов лет назад. [ 5 ] Хотя эволюция ледяной рыбы все еще оспаривается, широко распространено мнение, что образование антарктической полярной лобной зоны (APFZ) и антарктического циркумполярного тока (ACC) отмечает начало эволюции антарктических рыб. [ 3 ] ACC является океаническим током, который движется в северо -восточном направлении по часовой стрелке и может составлять ширину до 10000 км. Этот ток сформировался 25–22 миллиона лет назад, и термически изолировал Южный океан, отделив его от теплых субтропических кругов на севере. [ 3 ]
Считается, что различные образ жизни Icefish вызвали видообразование в семье. Например, взрослые Blackfin Icefish имеют очень сидячий образ жизни, который, возможно, географически изолировал их от других членов семьи. Другие виды, такие как Champsocephalus Gunnari , являются более пелагическими и, по -видимому, избегают изоляции. [ 5 ]
Приспособление
[ редактировать ]Южный океан является одним из самых экстремальных среде обитания на планете. Как и большинство других антарктических ноттениоидов, ледяные рыбы чернокожих производит антифриз -гликопротеины в их крови и других жидкостях организма. [ 15 ] Эти белки снижают внутреннюю температуру замерзания, предотвращая кристаллизацию льда и, таким образом, позволяя рыбе выжить в воде ниже 0 ° C.
Кроме того, рыбы Ices разработали специализированную сердечно -сосудистую систему для компенсации отсутствия гемоглобина и максимизировать доставку кислорода в ткани. Поскольку в крови льда не хватает эритроцитов, она менее вязкая и может легче течь вокруг тела при низких температурах. [ 13 ] В результате количество энергии, затраченной на транспортировку кислорода, уменьшается. [ 16 ]
Icefish также обладает увеличенным гипертрофированным сердцем, которое позволяет животному накачать очень большие объемы крови при низком давлении и скорости. Объем холма сердца ледяной рыбы в 6-15 раз больше, чем у других телеостов, а объем крови в целом в 2-4 раза больше, чем другие телеосты. [ 5 ] Ледяной рыбы чернокожих также сохраняет очень высокие концентрации митохондрий в сердца мышц клетках [ 17 ] и тонкая, очень сосудистая кожа. Все эти адаптации позволяют черным ледяным рыбам максимизировать доставку кислорода и выжить без гемоглобина. [ 13 ]
Диета
[ редактировать ]Ледяные рыбы в основном едят меньшую рыбу и криль , но иногда были обнаружены с ракообразными в желудке. [ 10 ] Младшие ледяные рыбы имеют тенденцию есть криль, а затем переключаться на ледяную рыбу скумбрии, когда они растут (около 30 см). Из данных, собранных в разных местах, исследователи определили, что ледяная рыба, вероятно, спорадически питает, потребляя большое количество рыбы и криля за раз, но через нерегулярные интервалы. [ 9 ] Отсутствие их гемоглобина подтверждает это поведение, поскольку активность взрыва позволит им получить энергию анаэробно, снижая необходимость в кислороде. В то время как личинки и несовершеннолетние более активны в толще воды , в поисках криля, взрослые черные ледяные рыбы обычно работают как хищник засада, сидя на подложке до тех пор, пока добыча не будет проплыть мимо. [ 5 ]
Размножение
[ редактировать ]Ледяной рыбы с чернымфином требуется от 5 до 7 лет, чтобы достичь репродуктивного возраста, и она тратит большое количество энергии, когда речь идет о воспроизведении и воспроизведении. Женщины, как правило, порождают большие, медленно развивающиеся эмбрионы , которые имеют диаметр до 5 мм. [ 18 ] Тем не менее, большие яйца желтка означают, что женщины редко производят более 10 000 яиц на нерест. [ 5 ] Мужчины копают мелкие круговые депрессии на морском дне и очищают окружающую область мусора, чтобы самка порождала яйца. Эмбрионы подвергаются высокому риску хищничества, потому что они демерсальные , поэтому мужчины проводят месяцы между нерестом и вылуплением свирепо охраняющей яйца. Это также делает мужчин особенно уязвимыми для того, чтобы быть пойманным как прилова в перевод . [ 18 ]
Нерест, по -видимому, следит за широтной тенденцией, когда между осень и зимой происходит нерест, в основном происходит нерест, но постепенно в самых южных популяциях. В течение сезона нереста ледяные рыбы Blackfin, как правило, мигрируют ближе к берегу. Женские чернокожие ледяные рыбы - это полные спауны с определенной плодовитой , и обычно появляются каждый год. Однако, поскольку воспроизведение требует большого количества энергии, а ледяная рыба ограничено, из -за метаболизированного отсутствия гемоглобина, сексуально зрелые женщины могут пропустить сезон нереста, если пища не хватает или низкого качества. [ 18 ] Инкубационный период может занять от 2 до 6 месяцев, в зависимости от широты (больше южных регионов имеют более длительные инкубационные периоды). Личинки остаются пелагическими в течение 5-7 лет до срока погашения, расти относительно быстро примерно на 6-10 см в год. [ 5 ]
Угрозы
[ редактировать ]Хотя Blackfin Icefish не ловит коммерчески в прямом рыболовстве, ее часто поймают как прилов, когда рыбаки траль для локковой рыбы скумбрии, а плоть отлично бывает. [ 19 ] [ 9 ] Даже если черная ледяная рыба откинута после того, как ее поймают, у нее высокий уровень смертности из -за своей хрупкой структуры и уязвимости к стрессу. Кроме того, его бентическое поведение делает его более уязвимым для того, чтобы быть пойманным в традиционных сетях. [ 9 ] Исследователи в настоящее время работают над тем, чтобы понять, как можно создать морские охраняемые районы для этого вида, и лучшие способы справиться с ними для снижения стресса и травм. [ 9 ]
Еще одна важная угроза, стоящая перед ледяной рыбкой, - это изменение климата . Ледяная рыба -черная мощность может выжить только в очень узком температурном диапазоне. [ 13 ] Это отчасти связано с высоким содержанием растворенного кислорода в ледяной морской воде, который он требует из-за отсутствия гемоглобина. Растущие температуры моря представляют серьезную угрозу для этого вида, и ученые изучают физиологию «Блэкфин ледяной рыбы» , чтобы увидеть, как серьезное изменение климата повлияет на этот вид, особенно на эмбриональных и личиночных стадиях. [ 9 ] [ 20 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Фроэз, Рейнер ; Поли, Даниэль (ред.). " Chaenocephalus aceratus " . Рыбная база . Июнь 2021 г. Версия.
- ^ «Вид Chaenocephalus aceratus lönnberg 1906» . Фишвисепро . 1906 . Получено 18 апреля 2020 года .
- ^ Jump up to: а беременный в Истман, Джозеф (1993). Биология антарктической рыбы: эволюция в уникальной среде . Academic Press, Inc .. Сан -Диего, Калифорния.
- ^ Холетон, Джордж (30 сентября 1969 г.). «Поглощение и циркуляцию кислорода бесцветной антарктической рыбой ( Chaenocephalus aceratus lonnberg) по сравнению с тремя красными кровяными антартизированными рыбами». Сравнительная биохимия и физиология . 34 (2): 457–471. doi : 10.1016/0010-406x (70) 90185-4 . PMID 5426570 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час я Кок, Карл (9 августа 2005 г.). «Антарктические ледяные рыбы (Channichthyidae): уникальное семейство рыб. Обзор, часть I». Полярная биология . 28 (11): 862–895. doi : 10.1007/s00300-005-0019-z . S2CID 12382710 .
- ^ Eschmeyer, William N .; Фрике, Рон и Ван дер Лаан, Ричард (ред.). «Виды в роде Chaenocephalus » . Каталог рыб . Калифорнийская академия наук . Получено 13 октября 2021 года .
- ^ Eschmeyer, William N .; Фрике, Рон и Ван дер Лаан, Ричард (ред.). «Роды в семье Channichthyidae» . Каталог рыб . Калифорнийская академия наук . Получено 13 октября 2021 года .
- ^ Кристофер Шарпф и Кеннет Дж. Лазара, ред. (12 апреля 2021 г.). «Заказ perciformes: suborder notothenoididei: семейства Bovichtidae, pseaudaphritidae, elegopinidae, nototheniidae, harpagiferidae, artedraconidae, bathydraconidae, channichthyidae и percophidae» . База данных Etyfish Project Fish Название этимологии . Кристофер Шарпф и Кеннет Дж. Лазара . Получено 13 октября 2021 года .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час я Ле Франсуа, Натали; Шихан, Эйлин; Desvignes, Томас; Белзил, Клод; Postelthwait, Джон; Дитрих II, Уильям (12 июля 2017 г.). «Характеристика и земледелие дикого брудока черной ледяной рыбы Chaenocephalus aceratus (Lönnberg 1906) от архипелага Палмера (южный океан) для размножения». Полярная биология . 40 (12): 2499–2516. doi : 10.1007/s00300-017-2161-9 . S2CID 27157380 .
- ^ Jump up to: а беременный в Дитри III, Уильям; Джонс, Кристофер; Ким, Стейси; Север, Энтони; Тербер, Эндрю; Вакчи, Марино (29 июля 2005 г.). Острова и остров Буветея , Южный океан " Полярная биология 28 (11): 828–8 doi : 10.1007/ s00300-005-0010-0010-8 S2CID 38630559
- ^ Jump up to: а беременный в Рейд, Уильям Д.К.; Кларк, Сара; Коллинз, Мартин А.; Белчиер, Марк (2007). «Распределение и экология Chaenocephalus aceratus (Channichthyidae) вокруг Южной Георгии и Shag Rocss (Southern Ocean)» (PDF) . Полярная биология . 30 (12): 1523–1533. doi : 10.1007/s00300-007-0313-z . S2CID 844883 .
- ^ Температура поверхности - наука NOAA на сфере ». Национальное управление океанического и атмосферного . 2018.
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Beers, JM и Sidell, BD (2011). «Термическая толерантность антарктических ноттениоидных рыб коррелирует с уровнем циркулирующего гемоглобина» (PDF) . Физиологическая и биохимическая зоология . 84 (4): 353–362. doi : 10.1086/660191 . PMID 21743249 . S2CID 30043314 .
- ^ Кларк, А (1990). «Температура и эволюция: охлаждение в южном океане и морская фауна Антарктики». В Кр Керри; Г. Хемпель (ред.). Антарктические экосистемы . С. 9–22. doi : 10.1007/978-3-642-84074-6 . ISBN 978-3-642-84076-0 Полем S2CID 32563062 .
- ^ Liangbiao Chen; Артур Л. Деврис; и чин (1997). «Эволюция гена антифриза гликопротеина из гена трипсиногена у антарктических ноттениоидных рыб» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (8): 3811–3816. doi : 10.1073/pnas.94.8.3811 . PMC 20523 . PMID 9108060 .
- ^ Уильям Джойс; Стюарт Эггинтон; Энтони П. Фаррелл; Майкл Акселссон (2019). «Адренергическая и аденозинергическая регуляция сердечно -сосудистой системы у антарктической ледяной рыбы: понимание центральных и периферических детерминантов сердечного выброса» (PDF) . Сравнительная биохимия и физиология Часть A: Молекулярная и интегративная физиология . 230 : 28–38. doi : 10.1016/j.cbpa.2018.12.012. doi : 10.1016/j.cbpa.2018.12.012 . PMID 30594528 . S2CID 58589102 .
- ^ Уршель, Мэтью; О'Брайен, Кристин М. (2008). «Высокая плотность митохондрий в сердцах антарктических ледяных рыб поддерживается в результате увеличения размера митохондрий, а не митохондриального биогенеза». Журнал экспериментальной биологии . 211 (Pt 16): 2638–2646. doi : 10.1242/jeb.018598 . PMID 18689417 .
- ^ Jump up to: а беременный в Милителли, м; Макки, G; Rodrigues, K (11 апреля 2015 г.). «Зрелость и плодовитость чемпионефалию Гуннари , Chaenocephalus aceratus и Pseudochaenichthys Georgianus на юге Грузии и на островах Shag Rocks» . Полярная наука . 9 (2): 258–266. Bibcode : 2015 Polssc ... 9..258m . doi : 10.1016/j.polar.2015.03.004 . HDL : 11336/45992 .
- ^ «Листы идентификации видов ФАО для рыболовных целей. Южный океан (рыболовные зоны, 48, 58 и 88) (район конференций CCAMLR). Подготовлен и опубликован при поддержке Комиссии по сохранению Антартических морских живых ресурсов (CCAMLR). Полем www.fao.org . Получено 2022-05-17 .
- ^ Somero, GN (2009). «Физиология изменения климата: как потенциалы акклиматизации и генетической адаптации определят« победители »и« проигравшие » ». Журнал экспериментальной биологии . 213 (6): 912–920. doi : 10.1242/jeb.037473 . PMID 20190116 .