Нототениоидеи
| Нототениоидеи Временной диапазон:
| |
|---|---|
| |
| Шесть Notothenioidei, иллюстрации по мотивам книги «Антарктические рыбы и рыболовство» (К.-Х. Кок, 1992). | |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Хордовые |
| Сорт: | Актиноптеригии |
| Заказ: | Окунеобразные |
| Подотряд: | Нототениоидеи Риган , 1913 год. [ 1 ] |
| Семьи | |
|
см. текст | |
Notothenioidei — один из 19 подотрядов отряда Perciformes . Эта группа встречается в основном в Антарктики и Субантарктики водах , а некоторые виды обитают от севера до юга Австралии и юга Южной Америки . [ 2 ] [ 3 ] Нототениоиды составляют примерно 90% биомассы рыб в водах континентального шельфа, окружающих Антарктиду . [ 4 ]
Эволюция и географическое распространение
[ редактировать ]Южный океан поддерживал среду обитания рыб на протяжении 400 миллионов лет; однако современные нототениоиды, вероятно, появились где-то после эпохи эоцена . [ 3 ] Этот период ознаменовал похолодание Южного океана, что привело к созданию стабильных и холодных условий, которые сохраняются и по сей день. [ 3 ] Еще одним ключевым фактором в эволюции нототениоидов является преобладание Антарктического циркумполярного течения (АКТ) , большого медленно движущегося течения, которое простирается до морского дна и препятствует большей части миграции в антарктический регион и из него. [ 3 ] Самым ранним известным нототениоидом является ископаемый Mesetaichthys из эоценовой формации Ла-Месета на острове Сеймур , который уже демонстрирует близкое сходство с современным Dissostichus . [ 5 ]
Эти уникальные условия окружающей среды в сочетании с ключевой эволюционной инновацией гликопротеина Антифриз способствовали широкому распространению радиации внутри подотряда, что привело к быстрому развитию новых видов. [ 6 ] [ 7 ] Их адаптивное излучение характеризуется глубинной диверсификацией. [ 3 ] Сравнительные исследования неантарктических и антарктических видов выявили разные экологические процессы и генетические различия между двумя группами рыб, такие как потеря гемоглобина (в семействе Channichthyidae ) и изменения плавучести. [ 3 ]
Распространены главным образом по всему Южному океану у берегов Новой Зеландии , юга Южной Америки и Антарктиды . [ 8 ] По оценкам, 79% видов обитают в Антарктическом регионе. [ 3 ] В основном они обитают в морской воде при температуре от -2 до 4 ° C (от 28 до 39 ° F); однако некоторые из неантарктических видов обитают в водах, температура которых может достигать 10 ° C (50 ° F) вокруг Новой Зеландии и Южной Америки. [ 9 ] Температура морской воды ниже точки замерзания пресной воды (0 ° C или 32 ° F) возможна из-за большей солености вод Южного океана. [ 10 ] Нототениоиды имеют предполагаемый диапазон глубин около 0–1500 м (0–4921 фут). [ 3 ]
Анатомия
[ редактировать ]Нототениоиды имеют морфологию , во многом типичную для других прибрежных окунеобразных рыб. Их отличает не какой-то один физический признак, а скорее отличительный набор морфологических признаков. [ 3 ] К ним относятся наличие трех плоских радиальных грудных плавников , ноздрей, расположенных по бокам с каждой стороны головы, отсутствие плавательного пузыря и наличие множественных боковых линий . [ 3 ]
Поскольку у нототениоидов нет плавательного пузыря, большинство видов ведут донный или демерсальный образ жизни. [ 3 ] Однако диверсификация, связанная с глубиной, привела к тому, что некоторые виды достигли повышенной плавучести, используя липидные отложения в тканях и уменьшая оссификацию костных структур. [ 3 ] Это уменьшенное окостенение скелета (наблюдаемое у некоторых нототениоидов) изменяет вес и создает нейтральную плавучесть в воде, где рыба не тонет и не плавает, и, таким образом, может легко регулировать свою глубину. [ 3 ]
Физиология
[ редактировать ]Нототениоиды обладают множеством физиологических и биохимических адаптаций , которые либо позволяют выжить, либо возможны только благодаря обычно холодным и стабильным температурам морской воды Южного океана. К ним относятся высоконенасыщенные мембранные липиды. [ 11 ] и метаболическая компенсация ферментативной активности. [ 12 ] Многие нототеноиды утратили почти универсальную реакцию на тепловой шок (HSR). [ 13 ] в результате эволюции при холодных и стабильных температурах. [ 14 ]
Многие нототениоидные рыбы способны выживать в ледяных, покрытых льдом водах Южного океана благодаря наличию в крови и биологических жидкостях антифризного гликопротеина . [ 15 ] Хотя многие из антарктических видов содержат в жидкостях организма белки-антифризы, они есть не у всех. Некоторые неантарктические виды либо не производят антифриз, либо производят очень мало антифриза, а концентрации антифриза у некоторых видов очень низкие у молодых личинок рыб. [ 3 ] У них также есть агломерулярные почки - приспособление, которое помогает удерживать эти белки-антифризы. [ 16 ]
В то время как у большинства видов животных в крови содержится до 45% гемоглобина (или других кислородсвязывающих и переносящих кислород пигментов), нототениоиды семейства Channichthyidae не экспрессируют в своей крови глобиновые белки. [ 17 ] В результате способность их крови переносить кислород снижается до менее чем 10% по сравнению с другими рыбами. [ 17 ] Вероятно, эта особенность возникла из-за высокой растворимости кислорода в водах Южного океана. При низких температурах растворимость кислорода в воде увеличивается. [ 18 ] Потеря гемоглобина у этих видов частично компенсируется наличием большого, медленно бьющегося сердца и расширенных кровеносных сосудов, транспортирующих большой объем крови под низким давлением для увеличения сердечного выброса. [ 17 ] [ 19 ] Несмотря на эти компенсации, потеря глобиновых белков по-прежнему приводит к снижению физиологических показателей. [ 17 ]
Систематика
[ редактировать ]Мы
[ редактировать ]Notothenioidei был впервые описан как отдельная группа, как «подразделение», которое он назвал Nototheniiformes, британским ихтиологом Чарльзом Тейтом Риганом в 1913 году. [ 1 ] Впоследствии это стало рассматриваться как подотряд Percifomes. [ 20 ] Название основано на роде Notothenia , названии, придуманном сэром Джоном Ричардсоном в 1841 году и означающем «пришедший с юга», что указывает на распространение этого рода в Антарктике. [ 21 ]
Семьи
[ редактировать ]Эта классификация соответствует Eastman and Eakin, 2000. [ 2 ] и включает ссылки на дополнительные классифицированные виды. [ 22 ] [ 23 ] Большинство видов обитают в окрестностях Антарктиды.
- Род † Mesetaichthys Bieńkowska-Wasiluk, Bonde, Møller & Gaździcki, 2013 ( эоцен ) острова Сеймур . [ 5 ]
- Семейство Bovichtidae Gill , 1862 г. [ 24 ]
- Род Bovichtus Valenciennes , 1832 г. [ 25 ]
- Род Cottoperca Steindachner , 1875 г. [ 25 ]
- Род Halaphritis Last , Балушкин и Хатчинс , 2002 г. [ 25 ]
- Семейство Pseudaphritidae McCulloch , 1929 г. [ 24 ]
- Род Pseudaphritis Castelnau , 1872 г. [ 26 ]
- Семейство Eleginopsidae Gill, 1893 г. [ 24 ]
- Семейство Nototheniidae Günther , 1861 г. [ 24 ]
- Род Aethotaxis HH DeWitt , 1962 г. [ 28 ]
- Род Cryothenia Daniels , 1981 г. [ 28 ]
- Род Dissostichus Smitt , 1898 г. [ 28 ]
- Род Gobionotothen Balushkin, 1976 г. [ 28 ]
- Genus Gvozdarus Balushkin, 1989 [ 28 ]
- Род Лепидонототен Балушкин, 1976 г. [ 28 ]
- Род Lindbergichthys Balushkin, 1979 г. [ 28 ]
- Род Notothenia Richardson , 1844 г. [ 28 ]
- Род Nototheniops Balushkin, 1976 г. [ 28 ]
- Род Pagothenia Nichols & La Monte , 1936 P. [ 28 ]
- Род Paranotothenia Балушкин, 1976 г. [ 28 ]
- Род Patagonotothen Balushkin, 1976. [ 28 ]
- Род Pleuragramma Balushkin, 1982. [ 28 ]
- Род Trematomus Boulenger , 1902 г. [ 28 ]
- Семейство Harpagiferidae Gill, 1861 г. [ 24 ]
- Род Гарпагифер Ричардсон, 1844 г. [ 29 ]
- Семейство Artedidraconidae Андриашев , 1967. [ 24 ]
- Род Artedidraco Lönnberg , 1905 г. [ 30 ]
- Род Dolloidraco Roule , 1913 г. [ 30 ]
- Род Histiodraco Regan , 1914 г. [ 30 ]
- Род Pogonophryne Regan, 1914 г. [ 30 ]
- Семейство Bathydraconidae Regan, 1913 г. [ 24 ]
- Род Acanthodraco Skóra , 1995 г. [ 31 ]
- Род Akarotaxis DeWitt & Hureau , 1980 г. [ 31 ]
- Род Батидрако Гюнтер, 1878 г. [ 31 ]
- Род Cygnodraco Waite , 1916 г. [ 31 ]
- Род Герлахея Долло , 1900 г. [ 31 ]
- Род Gymnodraco Boulenger, 1902 г. [ 31 ]
- Род Parachaenichthys Boulenger, 1902 г. [ 31 ]
- Род Prionodraco Regan, 1914 (один вид). [ 31 ]
- Род Psilodraco Norman. 1937 год [ 31 ]
- Род Раковиция Долло, 1900 г. [ 31 ]
- Род Vomeridens DeWitt & Hureau, 1980 г. [ 31 ]
- Семья Channichthyidae Gill, 1861 г. [ 24 ]
- Род Chaenocephalus Richardson, 1844 г. [ 32 ]
- Род Chaenodraco Regan, 1914 г. [ 32 ]
- Род Champsocephalus Gill, 1861 (два вида). [ 32 ]
- Род Чаннихтис Ричардсон, 1844 г. [ 32 ]
- Род Chionobathyscus Андриашев и Неелов , 1978. [ 32 ]
- Род Chionodraco Lönnberg, 1905 г. [ 32 ]
- Род Cryodraco Dollo, 1900 г. [ 32 ]
- Род Дакодрако Уэйт, 1916 г. [ 32 ]
- Род Neopagetopsis Nybelin , 1947. [ 32 ]
- Род Pagetopsis Regan, 1913 г. [ 32 ]
- Род Pseudochaenichthys Norman, 1937 г. [ 32 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Чарльз Т. Риган (1913). «Антарктические рыбы Шотландской национальной антарктической экспедиции» . Труды Королевского общества Эдинбурга Б. 49 (Часть II (Часть 2)).
- ^ Перейти обратно: а б Дж. Т. Истман и Р. Р. Икин (2000). «Обновленный список видов нототениоидных рыб (Percifomes; Notothenioidei) с комментариями к антарктическим видам» (PDF) . Арх. Рыба. Мар Рез . 48 (1): 11–20. Архивировано из оригинала (PDF) 4 мая 2018 г. Проверено 4 мая 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н Истман, Джозеф (1993). Биология антарктических рыб: эволюция в уникальной среде . Сан-Диего, Калифорния: Academic Press, Inc.
- ^ Гон О. и Хемстра ПК (1992). «Рыбы Южного океана». Ежеквартальный обзор биологии . 67 : 220–221.
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б Беньковска-Василюк, М.; Бонде, Н.; Мёллер, PR; Гадзицкий, А. (2013). «Эоценовые родственники тресковых ледяных рыб (Perciformes: Notothenioidei) с острова Сеймур, Антарктида» . Геологический ежеквартальный журнал . 57 (4). ISSN 1641-7291 .
- ^ Кларк, А. и Джонстон, Айова (1996). «Эволюция и адаптивная радиация антарктических рыб» (PDF) . ДЕРЕВО . 11 (5): 212–218. Бибкод : 1996TEcoE..11..212C . дои : 10.1016/0169-5347(96)10029-х . ПМИД 21237811 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Ниа, Т.Дж., Дорнбург, А., Кун, К.А., Истман, Дж.Т., Пеннингтон, Дж.Т., Патарнелло, Т., Зейн, Л., Фернандес, Д.А., и Джонс, К.Д. (2012). «Древнее изменение климата, антифриз и эволюционное разнообразие антарктических рыб» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (9): 3434–9. Бибкод : 2012PNAS..109.3434N . дои : 10.1073/pnas.1115169109 . ПМК 3295276 . ПМИД 22331888 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Истман Дж. и Гранде Л. (1989). «Эволюция ихтиофауны Антарктики с акцентом на современных нототениоидах». Геологическое общество, Лондон, специальные публикации . 47 (1): 241–252. Бибкод : 1989GSLSP..47..241E . CiteSeerX 10.1.1.897.9784 . дои : 10.1144/ГСЛ.СП.1989.047.01.18 . S2CID 84516955 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ «Температура поверхности — наука NOAA о сфере» . Национальное управление океанических и атмосферных исследований . 2018.
- ^ Адкинс, Дж; и др. (29 ноября 2002 г.). «Соленость, температура и δ18O ледниковых глубин океана» . Научный журнал . Том. 298, нет. 5599. стр. 1769–1773. дои : 10.1126/science.1076252 . Проверено 22 января 2019 г.
- ^ Лог, Дж.А.; и др. (2000). «Липидный состав коррелирует температурно-адаптивные межвидовые различия в физической структуре мембран». Журнал экспериментальной биологии . 203 (Часть 14): 2105–2115. дои : 10.1242/jeb.203.14.2105 . ПМИД 10862723 .
- ^ Кавалл, Х.Г.; и др. (2002). «Метаболическая адаптация к холоду у антарктических рыб: данные ферментативной активности мозга». Морская биология . 140 (2): 279–286. Бибкод : 2002МарБи.140..279H . дои : 10.1007/s002270100695 . S2CID 84943879 .
- ^ Билык, К.Т., Варгас-Чакофф, Л. и Ченг ЧК (2018). «Эволюция при хроническом холоде: различная потеря клеточной реакции на тепло у антарктических нототениоидных рыб» . Эволюционная биология BMC . 18 (1): 143. Бибкод : 2018BMCEE..18..143B . дои : 10.1186/s12862-018-1254-6 . ПМК 6146603 . ПМИД 30231868 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Бирс Дж. М. и Джаясундара Н. (2015). «Антарктическая нототениоидная рыба: каковы будущие последствия «потерь» и «приобретений», приобретенных в ходе длительной эволюции при холодных и стабильных температурах?» . Журнал экспериментальной биологии . 218 (Часть 12): 1834–45. дои : 10.1242/jeb.116129 . ПМИД 26085661 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Чен, Л; и др. (1997). «Эволюция гена антифризного гликопротеина из гена трипсиногена у антарктических нототениоидных рыб» . ПНАС . 94 (8): 3811–3816. Бибкод : 1997PNAS...94.3811C . дои : 10.1073/pnas.94.8.3811 . ПМК 20523 . ПМИД 9108060 .
- ^ Бертон, Дерек; Бертон, Маргарет (21 декабря 2017 г.). Основная биология рыб . Том. 1. Издательство Оксфордского университета. дои : 10.1093/oso/9780198785552.001.0001 . ISBN 978-0-19-878555-2 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Сиделл, Б. и О'Брайен, К.М. (2006). «Когда с хорошей рыбой случаются плохие вещи: потеря экспрессии гемоглобина и миоглобина у антарктических ледяных рыб» (PDF) . Журнал экспериментальной биологии . 209 (Часть 10): 1791–1802. дои : 10.1242/jeb.02091 . ПМИД 16651546 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ «Растворенный кислород» . Управление морских программ Университета Род-Айленда . Проверено 22 января 2019 г.
- ^ Джойс, В; и др. (2019). «Адренергическая и аденозинэргическая регуляция сердечно-сосудистой системы у антарктической ледяной рыбы: взгляд на центральные и периферические детерминанты сердечного выброса» (PDF) . Сравнительная биохимия и физиология. Часть A: Молекулярная и интегративная физиология . 230 : 28–38. дои : 10.1016/j.cbpa.2018.12.012 . ПМИД 30594528 . S2CID 58589102 .
- ^ Гослайн, Уильям А. (1968). «Подотряды окунеобразных рыб» . Труды Национального музея США . 124 (3647): 1–78. дои : 10.5479/si.00963801.124-3647.1 .
- ^ Кристофер Шарпф и Кеннет Дж. Лазара, ред. (12 апреля 2021 г.). «Отряд Perciformes: Подотряд Notothenoididei: семейства Bovichtidae, Pseaudaphritidae, Elegopinidae, Nototheniidae, Harpagiferidae, Artedidraconidae, Bathydraconidae, Channichthyidae и Percophidae» . База данных этимологии названий рыб проекта ETYFish . Кристофер Шарпф и Кеннет Дж. Лазара . Проверено 10 сентября 2021 г.
- ^ Последний, PR, А. В. Балушкин и Дж. Б. Хатчинс (2002): Halaphritis platycephala (Notothenioidei: Bovichtidae): новый род и вид ледяной рыбы умеренного пояса из юго-восточной Австралии. Копейя 2002(2):433-440.
- ^ Фрёзе, Райнер и Дэниел Поли, ред. (2013). Виды Channichthys в FishBase . Версия за февраль 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Ричард ван дер Лаан; Уильям Н. Эшмейер и Рональд Фрике (2014). «Семейственно-групповые названия современных рыб» . Зоотакса . 3882 (2): 001–230. дои : 10.11646/zootaxa.3882.1.1 . ПМИД 25543675 . Проверено 9 сентября 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Эшмейер, Уильям Н .; Фрике, Рон и ван дер Лаан, Ричард (ред.). «Роды семейства Bovichtidae» . Каталог рыб . Калифорнийская академия наук . Проверено 9 сентября 2021 г.
- ^ Эшмейер, Уильям Н .; Фрике, Рон и ван дер Лаан, Ричард (ред.). «Роды семейства Pseudaphritidae» . Каталог рыб . Калифорнийская академия наук . Проверено 9 сентября 2021 г.
- ^ Эшмейер, Уильям Н .; Фрике, Рон и ван дер Лаан, Ричард (ред.). «Роды семейства Eleginopsidae» . Каталог рыб . Калифорнийская академия наук . Проверено 9 сентября 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н Эшмейер, Уильям Н .; Фрике, Рон и ван дер Лаан, Ричард (ред.). «Роды семейства Notothenidae» . Каталог рыб . Калифорнийская академия наук . Проверено 9 сентября 2021 г.
- ^ Эшмейер, Уильям Н .; Фрике, Рон и ван дер Лаан, Ричард (ред.). «Роды семейства Harpagiferidae» . Каталог рыб . Калифорнийская академия наук . Проверено 9 сентября 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Эшмейер, Уильям Н .; Фрике, Рон и ван дер Лаан, Ричард (ред.). «Роды семейства Artedidraconidae» . Каталог рыб . Калифорнийская академия наук . Проверено 9 сентября 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к Эшмейер, Уильям Н .; Фрике, Рон и ван дер Лаан, Ричард (ред.). «Роды семейства Bathydraconidae» . Каталог рыб . Калифорнийская академия наук . Проверено 9 сентября 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к Эшмейер, Уильям Н .; Фрике, Рон и ван дер Лаан, Ричард (ред.). «Роды семейства Channichthyidae» . Каталог рыб . Калифорнийская академия наук . Проверено 9 сентября 2021 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Макдональд, Дж. А. (2004). «Notothenioidei (Южные трески-ледяные рыбы)». В: М. Хатчинс, Р. В. Гаррисон, В. Гейст, П. В. Луазель, Н. Шлагер, М. К. МакДейд, ... В. Е. Дуэллман (ред.), Энциклопедия жизни животных Гржимека (2-е изд., Том 5, стр. 321–329). ). Детройт: Гейл.