Chaenocephalus aceratus - Chaenocephalus aceratus

Chaenocephalus aceratus
Chaenocephalus aceratus.jpg
Бағаланбаған (IUCN 3.1 )
Ғылыми классификация
Корольдігі:
Анималия
Филум:
Chordata
Сынып:
Actinopterygii
Тапсырыс:
Пермиформалар
Қосымша тапсырыс:
Notothenioidei
Отбасы:
Chanichthyidae
Тұқым:
Chaenocephalus

Түрлер:
C. aceratus
Биномдық атау
Chaenocephalus aceratus

Chaenocephalus aceratus, әдетте ретінде белгілі қара балық немесе Шотландия теңіз мұздары, болып табылады қолтырауын мұз балықтары отбасына тиесілі Chanichthyidae.[1] Blackfin мұз балықтары жатады Notothenioidei, балықтардың 90% -ын құрайтын балықтардың кіші тапсырысы фауна үстінде Антарктика континентальды қайраң.[2] Мұзды балықтар, оларды ақ қанды балықтар деп те атайды, бұл олар үшін жалғыз белгілі омыртқалы жануарлар гемоглобин олардың қандағы оттегінің өткізгіштік қабілеті басқаларға қарағанда 10% құрайды телеосттар.[3] Мұз балықтарында мөлдір мөлдір қан және ақ кілегейлі желбезектер бар.[4]

Морфология

Қара балықтың балықтары ұзартылған, конустық денесі бар, олар салыстырмалы түрде әлсіз сүйектендірілген қаңқа.[5] Оның таразы жоқ, жіңішке, өте жоғары тамырлы тері. Дене құрылымы оны жарақатқа өте осал етеді.[5] Оның басы мен тұмсығы бастың екі жағында орналасқан бір танау тесігімен және кішкентай тістері бар үлкен ауызбен басылады.[5]

Бұл түр сұрдан қоңырға дейін өзгеруі мүмкін және оның жағында қараңғы тік жолақтар болуы мүмкін.[5] Оның екі арқа қанаты және терісі қалыңдаған жамбас қанаттары, бұл балықтың мұхит субстратында тынығуына мүмкіндік беретін адаптация деп ойлайды, өйткені ол а жүзу қуығы көмектесу көтеру күші.[6] Бұл түр жыныстық диморфты, еркектерде алдымен ұзын және күңгірт болу керек арқа қанаттары әйелдерге қарағанда.[7] Жыныстық жетілу кезінде әйелдер (48-49 см) еркектерге қарағанда едәуір үлкен (34-40 см), және уылдырық шашу аналықтары уылдырық шашпайтын аналықтарға қарағанда үлкенірек.[7]

Тіршілік ету ортасы

Blackfin мұздай балықтары тіршілік ететіні белгілі Оңтүстік мұхит айналасында Антарктида.[8] Қара балыққа арналған көптеген балықтар айналасында жүргізілген Scotia Arc, қамтитын Оңтүстік Джорджия, Оңтүстік Шетланд аралдары, Бувет аралы, Оңтүстік Оркни аралдары, және Антарктида түбегі.[8]

Бұл аймақтардағы мұхит температурасы әдетте теңіз суының қату температурасынан бірнеше градусқа дейін сақталады, -2 ° C (28 ° F).[9] Демек, қарақұйрық балық - а стенотермиялық экотермия, бұл оның термиялық төзімділіктің тар диапазонына және төменгі жылудың жоғарғы шегіне ие.[10] Оңтүстік мұхитта оттегінің мөлшері жоғары, бұл қара балықтың гемоглобинсіз өмір сүруіне мүмкіндік береді.[11]

Blackfin мұздары, әдетте, олардың өмір сүру кезеңіне байланысты 0-770 м тереңдікте кездеседі. Личинкалар мен кәмелетке толмағандар су бағанында белсенділік танытады, бірақ олар көбінесе жағалауға жақын жерде кездеседі, ал ересектер көбіне көрмеге шығады бентикалық жүзу тәртібі.[12]

Эволюция

Мұз балықтарының кем дегенде 16 түрі белгілі және олар а құрайды деп ойлайды монофилетикалық топ.[13] Мұзды балықтар жалқаудан шыққан шығар демерсаль арғы ата.[4] ОртасындаҮшінші кезең, Оңтүстік мұхиттағы түрдің құлауы бос кең спектрін ашты тауашалар отарлау. Гемоглобинге қарамастан мутанттар аз сәйкес келеді, бәсекелестіктің жоқтығы мутанттарға бос жерлерді отарлап, олардың мутациясының өтемақысы дамыған ұрпағын қалдыруға мүмкіндік берді. Кейінірек фьордтардың мерзімді саңылаулары бірнеше адамдар колониялаған тіршілік ету орталарын құрды. Бұл жағдайлар миоглобиннің жоғалуына жол берген болуы мүмкін.

Мұз балықтарының қашан дамығандығы әлі белгісіз, бірақ екі негізгі бәсекелес гипотеза бар. Біріншісі - олардың жасы шамамен 6 миллион жыл, Оңтүстік Мұхит айтарлықтай салқындағаннан кейін пайда болады. Екіншісі олардың бұдан 15-20 миллион жыл бұрын дамып, әлдеқайда ересек екенін болжайды.[4] Мұз балықтарының эволюциясы әлі күнге дейін даулы болып келгенімен, оның пайда болуы кеңінен қабылданды Антарктикалық полярлық фронтальды аймақ (APFZ) және Антарктикалық циркумполярлық ток (ACC) Антарктикалық балықтар эволюциясының басталуын білдіреді.[2] ACC - бұл сағат тілімен солтүстік-шығыс бағытта қозғалатын, ені 10000 км-ге дейін жететін мұхиттық ток. Бұл ағым 25-22 миллион жыл бұрын пайда болып, оңтүстік мұхитты солтүстіктегі жылы субтропикалық гирлерден бөліп термиялық оқшаулады.[2]

Мұз балықтарының әртүрлі өмір салты отбасында спецификацияны тудырды деп санайды. Мысалы, мұз балықтарының қара балықтарында үлкендер бар отырықшы оларды географиялық тұрғыдан отбасының басқа мүшелерінен оқшауландырған өмір салты. Сияқты басқа түрлері Champsocephalus gunnari, пелагикалық және оқшауланудан аулақ болған сияқты.[14]

Бейімделу

Оңтүстік мұхит - ғаламшардағы ең шеткі тіршілік ету орындарының бірі. Антарктикадағы басқа нототениоидтар сияқты, қарақұйрық балықтар да өндіреді антифризді гликопротеидтер олардың қанында және дененің басқа сұйықтықтарында.[15] Бұл ақуыздар ішкі мұздату температурасын төмендетеді, мұздың кристалдануына жол бермейді және осылайша балықтардың 0 ° C-тан төмен суда тіршілік етуіне мүмкіндік береді.

Сонымен қатар, мұз балықтары гемоглобиннің жетіспеушілігін өтеу және тіндерге оттегінің жеткізілуін арттыру үшін мамандандырылған жүрек-қантамыр жүйесін жасады.[16] Мұз балықтарының қанында эритроциттер жетіспейтіндіктен, тұтқырлығы төмен және дененің айналасында төмен температурада оңай жүреді.[17] Нәтижесінде оттегін тасымалдауға кететін энергия мөлшері азаяды.[18]

Мұз балықтарында жануардың төмен қысыммен және жылдамдықпен қанның өте көп мөлшерін айдауына мүмкіндік беретін кеңейтілген, гипертрофияланған жүрегі бар. Мұз балықтарының жүрегінің инсульт көлемі басқа телетосттардан 6-15 есе, ал жалпы қан көлемі басқа телетосттардан 2-4 есе үлкен.[19] Қарақұйрық балықтар өте жоғары концентрациясын сақтайды митохондрия оның жүрегінде бұлшықет жасушалар[20] және жұқа, жоғары тамырлы тері.[16] Осы бейімделулердің барлығы қарақұйрықты балықтардың оттегін максималды түрде жеткізіп, гемоглобинсіз өмір сүруіне мүмкіндік береді.[16]

Диета

Blackfin мұз балықтары, ең алдымен, аз мөлшерде жейді балық және крилл, бірақ кейде табылды шаянтәрізділер олардың асқазандарында.[21] Жас мұз балықтары криллді жейді, содан кейін ауысады скумбрия балықтары олар өскен кезде (шамамен 30 см). Әр түрлі жерлерде жиналған мәліметтерге сүйене отырып, зерттеушілер қарақұйрық балықтардың мезгіл-мезгіл қоректенетіндігін анықтады, олар бір уақытта көптеген балықтар мен криллдерді тұтынады, бірақ бір уақытта емес.[22] Олардың гемоглобиннің жетіспеушілігі бұл мінез-құлықты қолдайды, өйткені жарылыс белсенділігі энергияны анаэробты жолмен алуға және оттегіге деген қажеттілікті азайтуға мүмкіндік береді. Әзірге личинкалар және кәмелетке толмағандар ішінде неғұрлым белсенді су бағанасы криллді іздей отырып, ересек қара балықтар әдетте буктурмада жыртқыш ретінде жұмыс істейді субстрат жыртқыш жүзіп өткенге дейін.[23]

Көбейту

Қара балықтың репродуктивті жасына жетуі үшін 5-7 жыл қажет, және ол көбейту мен бала тәрбиесіне келгенде көп энергия жұмсайды. Әйелдер әдетте уылдырық шашады, баяу дамиды эмбриондар диаметрі 5 мм-ге дейін.[24] Алайда, сарыуыздың үлкен жұмыртқалары аналықтардың бір уылдырық шашу кезінде сирек 10000 жұмыртқа беретінін білдіреді.[25] Еркектер теңіз қабатында таяз, дөңгелек ойпаттарды қазып, аналық жұмыртқаларын шашуы үшін айналаны қоқыстан тазартады. Эмбриондардың жыртылу қаупі жоғары, себебі олар демерсаль, сондықтан еркектер жұмыртқаларды күзетіп, уылдырық шашу арқылы жұмыртқаны күзетумен айналысады. Бұл сондай-ақ еркектерді ұстап қалуға осал етеді тралинг бақылау.[24]

Уылдырық ендік бағытта жүреді, уылдырық шашу негізінен күз бен қыс аралығында жүреді, бірақ біртіндеп кейінірек оңтүстік популяцияларда жүреді.[26] Уылдырық шашу кезеңінде қара балықтар жағаға жақын қоныс аударады. Қара аналық мұз балықтары - бұл анықталған жалпы уылдырық шашушылар ұрықтану және, әдетте, жыл сайын уылдырық шашады.[26] Алайда, көбеюге көп мөлшерде энергия қажет болғандықтан, гемоглобиннің болмауына байланысты метаболизммен шектелгендіктен, жыныстық жағынан жетілген әйелдер уылдырық шашу маусымын өткізіп жіберуі мүмкін, егер тамақ аз немесе сапасыз болса.[26] Инкубациялық кезең ендікке байланысты 2-ден 6 айға дейін созылуы мүмкін (оңтүстік облыстардың инкубациялық кезеңдері ұзаққа созылады). Дернәсілдер жетілуіне дейін 5 жылдан 7 жылға дейін пелагиялық болып қалады, жыл сайын шамамен 6 - 10 см жылдам өседі.[27]

Қауіп-қатер

Қара балықты коммерциялық аулау мүмкін болмаса да, оны көбіне балықшылар скумбрия мұзды балықтарын аулау кезінде аулау ретінде ұстайды.[5] Қара балықты аулап алғаннан кейін оны кері лақтырып тастаса да, оның құрылымы мен күйзеліске осалдығына байланысты өлім-жітім деңгейі жоғары. Сонымен қатар, оның бентикалық мінез-құлқы оны торға түсіп кету қаупіне ұшыратады.[5] Қазіргі уақытта зерттеушілер осы түр үшін теңізден қорғалатын аумақтарды қалай құруға болатынын және стрессті және жарақаттануды азайту үшін оларды басқарудың ең жақсы тәсілдерін түсіну үстінде.[28]

Қара балықтың басына төнетін тағы бір үлкен қауіп климаттық өзгеріс. Қара балықтар өте тар температура шегінде ғана тіршілік ете алады.[10] Бұл ішінара гемоглобиннің жетіспеуіне байланысты мұздай теңіз суының еріген оттегінің көп болуымен байланысты. Теңіз температурасының жоғарылауы бұл түрге үлкен қауіп төндіреді, ал ғалымдар қарақұйрық балықтарды зерттеп жатыр физиология климаттың өзгеруі осы түрге, әсіресе эмбриональды және личинкалық кезеңдерге қаншалықты әсер ететінін білу.[29][30]

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ «Chaenocephalus aceratus Lönnberg 1906 түрлері». FishWisePro. 1906. Алынған 18 сәуір 2020.
  2. ^ а б c Истман, Джозеф (1993). Антарктикалық балық биологиясы: ерекше ортадағы эволюция. Сан-Диего, Калифорния: Academic Press, Inc.
  3. ^ Холетон, Джордж (1969 ж. 30 қыркүйек). «Үш қызыл қанды антарктикалық балықпен салыстырғанда гемоглобинсіз антарктикалық балықтың (Chaenocephalus aceratus Lonnberg) оттегіні қабылдауы және айналымы». Комп. Биохимия. Физиол. 34 (2): 457–471. дои:10.1016 / 0010-406X (70) 90185-4. PMID  5426570.[тұрақты өлі сілтеме ]
  4. ^ а б c Кок, Карл (9 тамыз 2005). «Антарктикалық мұз балықтары (Channichthyidae): балықтардың бірегей тұқымдасы. Шолу, I бөлім». Полярлық биология. 28 (11): 862–895. дои:10.1007 / s00300-005-0019-z.
  5. ^ а б c г. e f Ле Франсуа, Натали; Шихан, Айлин; Десвайнес, Томас; Белзиле, Клод; Postelthwait, Джон; Дитрих II, Уильям (12 шілде 2017). «Палмер архипелагынан (Оңтүстік Мұхит) асыл тұқымды мал өсіру мақсатында қара балықты Chaenocephalus aceratus (Лёнберг 1906) жабайы аналық тұқымының сипаттамасы және өсіру». Полярлық биология. 40 (12): 2499–2516. дои:10.1007 / s00300-017-2161-9.
  6. ^ Кок, Карл (9 тамыз 2005). «Антарктикалық мұз балықтары (Channichthyidae): балықтардың бірегей тұқымдасы. Шолу, I бөлім». Полярлық биология. 28 (11): 862–895. дои:10.1007 / s00300-005-0019-z.
  7. ^ а б Дитрих III, Уильям; Джонс, Кристофер; Ким, Стэйси; Солтүстік, Энтони; Турбер, Эндрю; Вакки, Марино (29 шілде 2005). «Оңтүстік Мұхиттағы Буветоя аралындағы Chaenocephalus aceratus мұз балықтарының ұя салу тәртібі». Полярлық биология. 28 (11): 828–832. дои:10.1007 / s00300-005-0010-8.
  8. ^ а б Рейд, В; Кларк, С; Коллинз, М; Belchier, M (2007). «Chaenocephalus aceratus (Channichthyidae) Оңтүстік Джорджия мен Шаг тастары (Оңтүстік мұхит) айналасында таралуы және экологиясы». Журналға сілтеме жасау қажет | журнал = (Көмектесіңдер)
  9. ^ Беттік температура - NOAA's Science on Sphere ». Ұлттық Мұхиттық және Атмосфералық Әкімшілік. 2018.
  10. ^ а б Бирс, ДжМ және Сиделл, Б.Д. (2011). «Антарктикалық нототениоидты балықтардың жылулық төзімділігі айналымдағы гемоглобин деңгейімен корреляцияланады» (PDF). Физиологиялық және биохимиялық зоология. 84 (4): 353–362. дои:10.1086/660191. PMID  21743249.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  11. ^ Кларк, А (1990). «Температура және эволюция: Оңтүстік мұхиттың салқындауы және Антарктида теңіз фаунасы». Антарктикалық экожүйелер: 9–22. дои:10.1007/978-3-642-84074-6.
  12. ^ Рейд, В; Кларк, С; Коллинз, М; Belchier, M (2007). «Chaenocephalus aceratus (Channichthyidae) Оңтүстік Джорджия мен Шаг тастары (Оңтүстік мұхит) айналасында таралуы және экологиясы». Журналға сілтеме жасау қажет | журнал = (Көмектесіңдер)
  13. ^ Кок, Карл (9 тамыз 2005). «Антарктикалық мұз балықтары (Channichthyidae): балықтардың бірегей тұқымдасы. Шолу, I бөлім». Полярлық биология. 28 (11): 862–895. дои:10.1007 / s00300-005-0019-z.
  14. ^ Кок, Карл (9 тамыз 2005). «Антарктикалық мұз балықтары (Channichthyidae): балықтардың бірегей тұқымдасы. Шолу, I бөлім». Полярлық биология. 28 (11): 862–895. дои:10.1007 / s00300-005-0019-z.
  15. ^ Чен, Л; т.б. (1997). «Антарктикалық нототениоидты балықтағы трипсиноген генінен антифриз гликопротеин генінің эволюциясы». PNAS. 94: 3811-3816.
  16. ^ а б c Сиделл, Брюс Д; Кристин М О'Брайен (2006-05-15). «Жақсы балықтарға жаман жағдайлар болған кезде: Антарктикалық мұз балықтарындағы гемоглобин мен миоглобиннің жоғалуы». Эксперименттік биология журналы. 209 (10): 1791–1802. дои: 10.1242 / jeb.02091. ISSN 0022-0949. PMID 16651546.
  17. ^ Сиделл, Брюс Д; Кристин М О'Брайен (2006-05-15). «Жақсы балықтарға жаман жағдайлар болған кезде: Антарктикалық мұз балықтарындағы гемоглобин мен миоглобиннің жоғалуы». Эксперименттік биология журналы. 209 (10): 1791–1802. дои: 10.1242 / jeb.02091. ISSN 0022-0949. PMID 16651546. Алынып тасталды 2012-04-07.
  18. ^ Джойс, В; т.б. (2019). «Антарктикалық мұз балықтарындағы жүрек-қан тамырлары жүйесін адренергиялық және аденозинергиялық реттеу: жүректің шығуын орталық және шеткі детерминанттар туралы түсінік» (PDF). Салыстырмалы биохимия және физиология А бөлімі: Молекулалық және интегративті физиология. 230: 28–38. дои: 10.1016 / j.cbpa.2018.12.012.
  19. ^ Кок, Карл (9 тамыз 2005). «Антарктикалық мұз балықтары (Channichthyidae): балықтардың бірегей тұқымдасы. Шолу, I бөлім». Полярлық биология. 28 (11): 862–895. дои:10.1007 / s00300-005-0019-z.
  20. ^ Уршел, МР және О'Брайен, К.М. (2008). «Антарктикалық мұз балықтарының жүрегіндегі митохондриялық тығыздық митохондриялық биогенезден гөрі митохондриялық мөлшердің ұлғаюымен сақталады». Эксперименттік биология журналы. 211 (Pt 16): 2638-2646. дои:10.1242 / jeb.018598. PMID  18689417.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  21. ^ Дитрих III, Уильям; Джонс, Кристофер; Ким, Стэйси; Солтүстік, Энтони; Турбер, Эндрю; Вакки, Марино (29 шілде 2005). «Оңтүстік Мұхиттағы Буветоя аралындағы Chaenocephalus aceratus мұз балықтарының ұя салу тәртібі». Полярлық биология. 28 (11): 828–832. дои:10.1007 / s00300-005-0010-8.
  22. ^ Ле Франсуа, Натали; Шихан, Айлин; Десвайнес, Томас; Белзиле, Клод; Postelthwait, Джон; Дитрих II, Уильям (12 шілде 2017). «Палмер архипелагынан (Оңтүстік мұхит) асыл тұқымды мал өсіру мақсатында қара балықтың Chaenocephalus aceratus (Лённберг 1906) жабайы аналық тұқымын сипаттау және өсіру». Полярлық биология. 40 (12): 2499–2516. дои:10.1007 / s00300-017-2161-9.
  23. ^ Кок, Карл (9 тамыз 2005). «Антарктикалық мұз балықтары (Channichthyidae): балықтардың бірегей тұқымдасы. Шолу, I бөлім». Полярлық биология. 28 (11): 862–895. дои:10.1007 / s00300-005-0019-z.
  24. ^ а б Милителли, М; Macchi, G; Родригес, К (11 сәуір 2015). «Оңтүстік Джорджия мен Шаг тау жыныстары аралдарындағы Champsocephalus gunnari, Chaenocephalus aceratus және Pseudochaenichthys georgianus жетілуі мен ұрықтылығы». Полярлық ғылым. 9 (2): 258–266. дои:10.1016 / j.polar.2015.03.004.
  25. ^ Кок, Карл (9 тамыз 2005). «Антарктикалық мұз балықтары (Channichthyidae): балықтардың бірегей тұқымдасы. Шолу, I бөлім». Полярлық биология. 28 (11): 862–895. дои:10.1007 / s00300-005-0019-z.
  26. ^ а б c Милителли, М; Macchi, G; Родригес, К (11 сәуір 2015). «Оңтүстік Джорджия мен Шаг тау жыныстары аралдарындағы Champsocephalus gunnari, Chaenocephalus aceratus және Pseudochaenichthys georgianus жетілуі мен ұрықтылығы». Полярлық ғылым. 9 (2): 258–266. дои:10.1016 / j.polar.2015.03.004.
  27. ^ Кок, Карл (9 тамыз 2005). «Антарктикалық мұз балықтары (Channichthyidae): балықтардың бірегей тұқымдасы. Шолу, I бөлім». Полярлық биология. 28 (11): 862–895. дои:10.1007 / s00300-005-0019-z.
  28. ^ Ле Франсуа, Натали; Шихан, Айлин; Десвайнес, Томас; Белзиле, Клод; Postelthwait, Джон; Дитрих II, Уильям (12 шілде 2017). «Палмер архипелагынан (Оңтүстік мұхит) асыл тұқымды мал өсіру мақсатында қара балықтың Chaenocephalus aceratus (Лённберг 1906) жабайы аналық тұқымын сипаттау және өсіру». Полярлық биология. 40 (12): 2499–2516. дои:10.1007 / s00300-017-2161-9.
  29. ^ Ле Франсуа, Натали; Шихан, Айлин; Десвайнес, Томас; Белзиле, Клод; Postelthwait, Джон; Дитрих II, Уильям (12 шілде 2017). «Палмер архипелагынан (Оңтүстік мұхит) асыл тұқымды мал өсіру мақсатында қара балықтың Chaenocephalus aceratus (Лённберг 1906) жабайы аналық тұқымын сипаттау және өсіру». Полярлық биология. 40 (12): 2499–2516. дои:10.1007 / s00300-017-2161-9.
  30. ^ Somero, GN (2009). «Климаттың өзгеру физиологиясы: акклиматизация мен генетикалық бейімделу потенциалы қалай« жеңімпаздар мен жеңілгендерді »анықтайды'". Эксперименттік биология журналы. 213 (6): 912–920. дои:10.1242 / jeb.037473. PMID  20190116.