Кальмар-светлячок
Кальмар-светлячок | |
---|---|
Научная классификация | |
Домен: | Эукариоты |
Королевство: | животное |
Тип: | Моллюска |
Сорт: | Головоногие моллюски |
Заказ: | Оегопсида |
Семья: | Эноплотеутиды |
Род: | Армяне Исикава , 1914 год. |
Разновидность: | В. сцинтилланс |
Биномиальное имя | |
Ватасения сцинтилланс | |
Синонимы | |
|
Кальмар -светлячок ( Watasenia scintillans ), также широко известный как сверкающий кальмар-энопе или хотару-ика в Японии . [3] — вид кальмаров семейства Enoploteuthidae . [4] W. scintillans — единственный вид монотипического рода Watasenia . [4]
Эти крошечные кальмары встречаются на берегах Японии весной во время сезона нереста , но большую часть своей жизни проводят в более глубоких водах на глубине от 200 до 400 метров (от 700 до 1300 футов; от 100 до 200 саженей). [5] Они являются биолюминесцентными организмами и излучают синий свет от фотофоров , которые, по предположению некоторых ученых, могут использоваться для общения, маскировки или привлечения пищи, но научному сообществу до сих пор неясно, как именно этот вид использует свою биолюминесценцию. [3]
Кальмар-светлячок является хищником и активно охотится за своей пищей, в которую входят веслоногие раки , мелкая рыба и другие кальмары. [3] Продолжительность жизни кальмара-светлячка около года. В конце своей жизни самки возвращаются близко к берегу, чтобы выпустить яйца , а затем вскоре после этого умирают. Массовая миграция кальмаров-светлячков к берегу является прибыльным бизнесом для японских рыбаков, и во время нереста многие выходят в заливы, чтобы собрать умирающих кальмаров. Многие другие также посещают Японию во время нерестового сезона, чтобы увидеть, как яркий синий свет, создаваемый биолюминесценцией кальмаров-светлячков, освещает залив, делая сезон нереста не только возможностью для рыбалки , но и туристической достопримечательностью. [5]
Анатомия и морфология
[ редактировать ]Кальмар-светлячок принадлежит к классу Головоногих и надотряду Десятиобразные , широко известному как кальмары. Их тело состоит из отдельной головы и мантии и имеет двустороннюю симметрию . Это мягкотелые организмы со скелетной структурой, состоящей из хитина . У них относительно большие глаза, восемь рук и два щупальца . Далее их классифицируют в отряд Oegopsida по характерным признакам: отсутствие карманов для щупалец на голове и присосок на щечных опорах. Они принадлежат к семейству Enoploteuthidae по крючкам на щупальцах.
В среднем взрослый кальмар-светлячок имеет длину примерно 7,5 см (3 дюйма). [3] Они коричнево-красного цвета, но излучают синий и зеленый свет своими фотофорами . Кальмары-светлячки обладают тремя типами фотофоров. [6] Вентральную поверхность тела покрывает множество (800–1000) мелких фотофоров, пять более крупных фотофоров вокруг нижних краев каждого глаза и три очень крупных фотофора на кончиках каждой четвертой пары рук. [7] [6] Фотофоры, усеивающие тело кальмара, производят свет двух разных длин волн (синюю и зеленую биолюминесценцию), тогда как фотофоры вокруг глаз и на руках излучают только синий свет. [8] Реагент люциферин и необходимый фермент люцифераза расположены в кристаллической структуре внутри стержнеобразных телец в их фотофорах. [9] [10] Кальмары-светлячки — единственные головоногие моллюски, имеющие такое структурное устройство, которое повышает эффективность его биолюминесценции и позволяет направлять свет вниз в виде конусообразной проекции. [11] Предполагается, что этот направленный конус биолюминесценции позволяет кальмарам-светлячкам лучше обнаруживать свою добычу и хищников снизу и привлекать мелкую рыбу для еды. [11] Фотофоры на кончиках четвертой пары рук излучают очень интенсивный свет, который можно увидеть невооруженным глазом. [12]
Распределение
[ редактировать ]Кальмар-светлячок обитает в водах у берегов Японии. [13] [14] Глубина, на которой можно встретить этих кальмаров, варьируется (300–400 м или 1000–1300 футов днем и 20–60 м или 70–200 футов ночью) в течение дня. [14] поскольку они являются одним из нескольких видов кальмаров, которые участвуют в суточной вертикальной миграции . [14] [15] По этой причине они также испытывают значительные изменения температуры окружающей среды в течение дня (3–6 °C или 37–43 °F днем и 5–15 °C или 41–59 °F ночью). . [14] Кальмар-светлячок особенно известен своей ежегодной миграцией в прибрежные воды залива Тояма с целью размножения. [13] [14] [15]
Диета и хищники
[ редактировать ]Рацион кальмара-светлячка меняется на протяжении всей его жизни. На параличиночной стадии его рацион в основном состоит из каланоидных копепод (зоопланктона). На подростковых и взрослых стадиях наблюдается увеличение разнообразия рациона, включая планктонных ракообразных, рыб и кальмаров. [16]
Кальмары-светлячки сталкиваются с высоким уровнем нападения хищников и могут служить основным источником пищи для некоторых хищных видов, включая северных морских котиков, особенно во время их ежегодной миграции. [13] [17] Кальмар проводит день на глубине нескольких сотен метров, возвращаясь на поверхность с наступлением ночи. Он использует свои способности чувствовать и излучать свет для против освещения маскировки : он согласовывает яркость и цвет своей нижней стороны со светом, исходящим от поверхности, что затрудняет обнаружение хищниками снизу. [18] Кальмары-светлячки, участвуя в суточной вертикальной миграции, в основном питаются ночью. [14] [15] Эта стратегия питания отражена в анатомии кишечника кальмара, который имеет более длинную слепую кишку, что позволяет ему поглощать питательные вещества в течение дня, когда скорость его метаболизма ниже. [14] [15]
Биолюминесценция и зрение
[ редактировать ]Фон
[ редактировать ]Кальмар-светлячок обитает в глубоких водах западной части Тихого океана, где ограниченное количество визуального света проникает с поверхности и является биолюминесцентным . Более короткие длины волн видимого света — синий, зеленый и желтый. Эти более короткие волны обладают большей энергией и могут проникать глубже в толщу воды. Зрительная система кальмара приспособлена улавливать наибольшее количество света на этих глубинах. Каждый глаз имеет большой зрачок, позволяющий большему количеству окружающего света проникать в глаз, отсутствие роговицы, которая уменьшает или искажает поглощаемый свет, сферическую линзу, которая значительно ограничивает искажения (кома и астигматизм), и преобладающий зрительный пигмент - сетчатку (А1) с максимальное поглощение при 482 нм. [19]
Исследовать
[ редактировать ]Химический и структурный анализ сетчатки кальмара-светлячка выявил наличие трех зрительно активных пигментов, расположенных в отдельных областях сетчатки кальмара. Это уникальное явление среди головоногих моллюсков и может позволить этим кальмарам различать цвета. [20] [21] Наличие двух или более зрительно активных пигментов было обнаружено только в глазах других организмов, способных различать цвета. [22] Три найденных пигмента включают ретиналь (А1) с максимальным поглощением при 482 нм, гидроксиретиналь (А4) с максимальным поглощением при 470 нм и дегидроретиналь (А2) с максимальным поглощением при 500 нм. Сканирующая электронная микроскопия показывает, что каждый пигмент содержится в отдельных фоторецепторных клетках сетчатки, что позволяет распределять каждый пигмент в определенные места на сетчатке кальмара. [20] Свет определенной длины волны должен достигать определенных фоторецепторных клеток сетчатки, чтобы избежать продольной сферической аберрации (LSA). Колбочки сетчатки позвоночных сгруппированы в одном и том же месте сетчатки и используют мультифокальные линзы для преломления длин волн и активации определенных фоторецепторных клеток. Кальмары-светлячки не имеют мультифокальных линз, но используют сетчатку с банками (специфические фоторецепторные клетки расположены на разных расстояниях от хрусталика) для компенсации LSA. [19]
Спаривание
[ редактировать ]Фон
[ редактировать ]Виды головоногих исторически были полиандрическими, у которых самка спаривается с несколькими самками благодаря общим репродуктивным признакам и истории жизни. [23] Кальмары-светлячки демонстрируют редкие доказательства моногамии головоногих моллюсков в своем репродуктивном цикле, когда они совершают ежегодную миграцию в прибрежные воды залива Тояма каждую весну во время брачного сезона. Например, самки в течение длительного времени хранят сперму в двусторонних мешочках под шейным воротником и способны откладывать икру после сезона размножения, когда самцов больше нет. [24] Самцы демонстрируют специфическое производство спермы и ее высвобождение, что увеличивает их репродуктивный успех. Одно из предлагаемых объяснений такого необычного поведения заключается в том, что, хотя самцы достигают половой зрелости до сезона размножения, самки достигают полной зрелости только в конце сезона. В результате более короткой продолжительности жизни самцов большинство самцов способны совокупляться только один раз и в основном исчезают к тому времени, когда самки могут использовать сперму, хранящуюся во время совокупления. [13] После того, как яйца кальмара оплодотворены и отложены, он умирает, достигнув конца своей годовой жизни. Нерест, в котором участвуют большие скопления кальмаров, происходит в период с февраля по июль. [1]
Исследовать
[ редактировать ]В 2020 году исследование было проведено вокруг островов Оки в Японском море, распространенных мест спаривания W. scintillans , в течение предполагаемого периода спаривания (EMP) с середины февраля до середины марта, чтобы проверить гипотезу моногамии кальмаров-светлячков. Исследователи обнаружили, что спаривающиеся самки хранят одинаковое количество спермы в обоих мешочках, окружающих их семеприемники. [24] Они также наблюдали постепенное уменьшение количества сперматозоидов в течение репродуктивного сезона. [24] Эти данные указывают на сохранение спермы на протяжении всей жизни самок кальмара-светлячка. Исследователи обнаружили, что 95% женщин проверяли сохраненную сперму одного мужчины. [24] Дальнейший сбор данных подтвердил, что сперма одного самца оплодотворила все яйцеклетки самки. [24] Оба эти открытия подтверждают моногамное размножение W. scintillans . Чтобы проверить моногамность самцов кальмаров-светлячков, исследователи измерили зрелость и плодовитость особей. Данные показывают, что средний уровень спермы самцов позволяет провести не более 2-3 совокуплений. [24] Доказательства низкой способности производить сперму и ограниченных возможностей спаривания для самцов, основанные на предвзятом рабочем соотношении полов и отсутствии повторного спаривания самок, подтверждают гипотезу моногамии у самцов. Первой была установлена женская моноандрия, а затем ее примеру последовали и самцы, создав взаимную моногамию у W. scintillans . [25]
Коммерческое использование
[ редактировать ]Рыбакам давно известно, что кальмары-светлячки собираются на нерест в заливе Тояма у японского побережья. Их часто ловят ночью, когда они поднимаются на поверхность, или в рыболовные сети, тралирующие мезопелагические глубины днем. Коммерческое потребление W. scintillans во многом обусловлено мигающим синим цветом фотофоров, что делает их ценным продуктом меню в ресторанах. Этот кальмар коммерчески вылавливается в Японии, где с 1990 по 1999 год годовой вылов составляет от 4804 до 6822 тонн. [26]
Хранение W. scintillans затруднено из-за их адаптации к глубоководной морской среде, которая особенно холодна и темна. Исследователи обнаружили, что долгосрочное седативное действие (более 3 дней) кальмаров-светлячков может быть достигнуто с помощью сульфата магния без нанесения вреда организмам. [27] W. scintillans быстро вернулся в свое нормальное состояние всего через несколько минут после того, как в конечном пункте назначения его перенесли в пресную морскую воду. [27] Перевезенные животные сохранили способность мигать фотофорами, что является ключевым моментом для исследователей. [27]
В качестве еды
[ редактировать ]Исторически сложилось так, что в Японии кальмаров-светлячков никогда не употребляли в пищу сырыми из-за риска заражения нематодами-паразитами Crassicauda giliakiana . Однако благодаря использованию современного охлаждения сырые кальмары-светлячки теперь можно подавать после того, как они соответствуют стандартам безопасности пищевых продуктов, установленным Министерством здравоохранения, труда и социального обеспечения .
- Вареный кальмар-светлячок
- Варят и подают с мисо с уксусом.
- Как сашими
- Как суши
- Смесь с чернилами кальмара и шиокара.
- Подается в соевом соусе
- Маринованный в окизуке (соевый уксус, саке)
- Кальмар-светлячок с тертым редисом дайкон
- Гункан суши с кальмаром Светлячок
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Барратт, И.; Олкок, Л. (2014). « Ватасения сцинтилланс » . Красный список исчезающих видов МСОП . 2014 : e.T163146A977074. doi : 10.2305/IUCN.UK.2014-1.RLTS.T163146A977074.en . Проверено 19 ноября 2021 г.
- ^ Джулиан Финн (2016). « Watasenia scintillans (Berry, 1911)» . Всемирный реестр морских видов . Фландрийский морской институт . Проверено 4 марта 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Престон, Элизабет (3 июля 2018 г.). «Вспышки блеска» . биографический . Проверено 8 марта 2020 г.
- ^ Перейти обратно: а б Цучия, Котаро (октябрь 2015 г.). «Ватасения сцинтилланс» . Веб-проект «Древо жизни» . Проверено 8 марта 2020 г.
- ^ Перейти обратно: а б Мичиномаэ, Исикава; Кабутояма, Кито; Масанао, Масаки; Нишиномия, Юджи (2009). «Фотическая среда и биолюминесцентные головоногие моллюски (Watasenia scintillans) - МИНАЖ кальмара-светлячка-» . Аквабиология/Кайё Сейбуцу . 31 : 280–286 – через ProQuest.
- ^ Перейти обратно: а б Тераниши, Кацунори; Симомура, Осаму (1 мая 2008 г.). «Биолюминесценция световых органов рук светящегося кальмара Watasenia scintillans». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Общие предметы . 1780 (5): 784–792. дои : 10.1016/j.bbagen.2008.01.016 . ISSN 0304-4165 . ПМИД 18294462 .
- ^ Цудзи, Фредерик И. (19 августа 2002 г.). «Реакция биолюминесценции, катализируемая мембраносвязанной люциферазой у «кальмара-светлячка» Watasenia scintillans» . Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Биомембраны . 1564 (1): 189–197. дои : 10.1016/S0005-2736(02)00447-9 . ПМИД 12101012 .
- ^ Инамура, О. (1 декабря 1990 г.). «Наблюдения за минутными фотофорами кальмара-светлячка Watasenia scintillans» (PDF) . Научные отчеты Городской музей Токосука . 38 : 101–105.
- ^ Хаманака, Тошиаки; Мичиномаэ, Масанао; Сейдо, Масацугу; Миура, Кейко; Иноуэ, Кацуаки; Кито, Юдзи (02 сентября 2011 г.). «Люциферазная активность внутриклеточного микрокристалла кальмара-светлячка Watasenia scintillans» . Письма ФЭБС . 585 (17): 2735–2738. дои : 10.1016/j.febslet.2011.07.033 . ПМИД 21821032 . S2CID 37903489 .
- ^ Цудзи, Финляндия (1 июля 1985 г.). «АТФ-зависимая биолюминесценция у кальмара-светлячка Watasenia scintillans» . Труды Национальной академии наук . 82 (14): 4629–4632. Бибкод : 1985PNAS...82.4629T . дои : 10.1073/pnas.82.14.4629 . ISSN 0027-8424 . ПМК 390439 . ПМИД 16593580 .
- ^ Перейти обратно: а б Кавахара, М.; Глидалл, И.Г.; Цукахара, Ю. (10 апреля 2010 г.). «Заметка о волоконно-оптических световодах в фотофорах глаз Watasenia scintillans» . Южноафриканский журнал морских наук . 20 (1): 123–127. дои : 10.2989/025776198784126250 . ISSN 0257-7615 .
- ^ Глидалл, Ян Г. (1994). «Модель улучшения визуальной информации, доступной в условиях низкого уровня освещенности: множественные контрастные каналы, создаваемые ступенчатыми изменениями параметров детектора в наклоненной вентральной сетчатке кальмара-светлячка» . Междисциплинарные информационные науки . 1 (1): 67–75. дои : 10.4036/iis.1994.67 . ISSN 1347-6157 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Сато, Нориёси; Цуда, Сей-Ичиро; Сасанами, Томохиро; Инамура, Осаму; Хирохаси, Норитака (2019). Кальмар-светлячок, Watasenia scintillans». bioRxiv 10.1101/2019.12.13.875062 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Ватанабэ, Хикару; Кубодера, Цунэми; Моку, Масатоши; Кавагути, Коити (13 июня 2006 г.). «Суточная вертикальная миграция кальмаров в теплом центральном кольце и холодных водных массах в переходной области западной части северной части Тихого океана» . Серия «Прогресс в области морской экологии» . 315 : 187–197. Бибкод : 2006MEPS..315..187W . дои : 10.3354/meps315187 . JSTOR 24870152 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Омура, Аяно; Эндо, Хидеки (2016). «Функционально-морфологическая адаптивная стратегия органов пищеварения десятиногих головоногих моллюсков» . Журнал ветеринарной медицины . 78 (1): 43–7. дои : 10.1292/jvms.15-0185 . ПМЦ 4751115 . ПМИД 26369293 .
- ^ Хаяши, С.; Хиракава, К. (1997). «Состав рациона кальмара-светлячка Watasenia scintillans из залива Тояма на юге Японского моря» . Бюллетень Национального научно-исследовательского института рыболовства Японского моря (Япония) (на японском языке). ISSN 0021-4620 .
- ^ Мори, Хунта; Кубодера, Цунэми; Баба, Норихиса (июнь 2001 г.). «Кальмары в рационе северных морских котиков Callorhinus ursinus, пойманных в западной и центральной части северной части Тихого океана». Рыболовные исследования . 52 (1–2): 91–97. дои : 10.1016/S0165-7836(01)00233-8 .
- ^ Янг, Р.Э.; Ропер, CF (1976). «Биолюминесцентное затенение у средневодных животных: данные о живых кальмарах». Наука . 191 (4231): 1046–8. Бибкод : 1976Sci...191.1046Y . дои : 10.1126/science.1251214 . ПМИД 1251214 .
- ^ Перейти обратно: а б Крегер, Рональд Х.Х.; Гислен, Анна (1 августа 2004 г.). «Компенсация продольной хроматической аберрации в глазу кальмара-светлячка Watasenia Scintillans» . Исследование зрения . 44 (18): 2129–2134. дои : 10.1016/j.visres.2004.04.004 . ПМИД 15183679 . S2CID 12550230 .
- ^ Перейти обратно: а б Мичиномаэ, М; Масуда, Х; Сейду, М; Кито, Ю (1 августа 1994 г.). «Структурная основа дискриминации длины волны в сетчатке кальмара-светлячка Watasenis Scintillans» . Журнал экспериментальной биологии . 193 (1): 1–12. дои : 10.1242/jeb.193.1.1 . ISSN 1477-9145 . ПМИД 9317205 .
- ^ «Карта жизни — «Цветовое зрение» кальмара-светлячка» . Конвергентная эволюция онлайн . Кембриджский университет . Проверено 6 ноября 2012 г.
- ^ Джейкобс, GH (1 января 2021 г.). Энциклопедия биологической химии . Джозеф Джез (3-е изд.). Сан-Диего: Эльзевир. ISBN 978-0-12-822040-5 . OCLC 1263028391 .
- ^ Паркер, Джефф А.; Биркхед, Тим Р. (5 марта 2013 г.). «Полиандрия: история революции» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 368 (1613): 20120335. doi : 10.1098/rstb.2012.0335 . ISSN 0962-8436 . ПМЦ 3576588 . ПМИД 23339245 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Сато, Нориёси; Цуда, Сей-Ичиро; Нур Э. Алам, доктор медицины; Сасанами, Томохиро; Ивата, Йоко; Кусама, Сатоши; Инамура, Осаму; Ёсида, Масааки; Хирохаси, Норитака (07 марта 2020 г.). «Редкая полиандрия и обычная моногамия у кальмара-светлячка Watasenia scintillans » Научные отчеты 10 (1): 10962. Бибкод : 2020NatSR..1010962S . дои : 10.1038/ s41598-020-68006-1 ISSN 2045-2322 . ПМЦ 7334199 . ПМИД 32620906 .
- ^ Фромхаге, Лутц; Элгар, Марк А.; Шнайдер, Ютта М. (2005). «Верный без забот: эволюция моногинии» . Эволюция . 59 (7): 1400–1405. дои : 10.1554/04-680 . ISSN 0014-3820 . ПМИД 16153026 . S2CID 198155857 .
- ^ Дэниел Ханна (2007). « Под облаком»: молчание, идентичность и интерпретация в «Лорде Джиме » . Конрадиана . 40 (1): 39–59. дои : 10.1353/cnd.0.0004 . ISSN 1935-0252 . S2CID 170616297 .
- ^ Перейти обратно: а б с Глидалл, Ян Г. (1 сентября 2013 г.). «Низкая дозировка сульфата магния в качестве долговременного седативного средства при транспортировке кальмаров-светлячков Watasenia scintillans» . Журнал экспериментальной морской биологии и экологии . 447 : 138–139. дои : 10.1016/j.jembe.2013.02.021 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]Источники
[ редактировать ]Патель, К. и Д. Пи, 2011. «Watasenia scintillans» (онлайн), Сеть разнообразия животных. Доступ 9 октября 2016 г. по адресу http://animaldiversity.org/accounts/Watasenia_scintillans/.