Gars — древняя группа лучепёрых рыб семейства Lepisosteidae . Они включают в себя семь ныне живущих видов рыб в двух родах, которые населяют пресные , солоноватые и иногда морские воды восточной части Северной Америки , Центральной Америки и Кубы в Карибском море , [1] [2] хотя вымершие члены семейства были более широко распространены. Они являются единственными выжившими членами Ginglymodi , клады рыб, которая впервые появилась в триасовом периоде , более 240 миллионов лет назад, и являются одной из двух выживших групп полностеевых рыб, наряду с bowfins , которые имеют схожее распространение. [3]
У щук удлиненные тела, которые сильно бронированы ганоидной чешуей [4] , и спереди расположены такие же удлиненные челюсти , заполненные длинными острыми зубами. Иногда щук называют «щуками», но они не являются близкими родственниками щук , которые относятся к семейству рыб Esocidae . Все щуки — относительно крупные рыбы, но щука-аллигатор ( Atractosteus spatula ) является самой крупной; щука-аллигатор часто вырастает до длины более 2 м (6,5 футов) и веса более 45 кг (100 фунтов) [5] , и были зарегистрированы особи длиной до 3 м (9,8 футов). [6] Необычно то, что их васкуляризированные плавательные пузыри могут функционировать как легкие [7] , и большинство щук периодически всплывают, чтобы сделать глоток воздуха. Мясо щуки съедобно, а твердая кожа и чешуя щуки используются людьми, но яйца щуки очень токсичны. [8] [9]
Название «gar» изначально использовалось для вида рыбы-иглы ( Belone belone ), обитающей в Северной Атлантике, и, вероятно, произошло от древнеанглийского слова, означающего «копье». [10] Belone belone теперь чаще называют «garfish» или «garfish», чтобы избежать путаницы с североамериканскими gars семейства Lepisosteidae. [11] Как ни странно, название «garfish» также обычно используется для ряда других видов родственных родов Strongylura , Tylosurus и Xenentodon семейства Belonidae .
Родовое название Lepisosteus происходит от греческого lepis , что означает «чешуя», и osteon , что означает «кость». [12] Atractosteus также происходит от греческого, в данном случае от atraktos , что означает стрела. [13]
Панцирники считаются единственными выжившими представителями Ginglymodi , группы костистых рыб , процветавших в мезозое . [14] Самые древние известные панцирники появились в среднем триасе , более 240 миллионов лет назад. [15] Поскольку у них самая медленная из известных скоростей молекулярной эволюции среди всех челюстных позвоночных, это также замедлило скорость их видообразования. [16] Ближайшими ныне живущими родственниками панцирников являются щуки - боуфины , причем панцири и щуки-боуфины вместе образуют кладу Holostei ; обе линии разошлись в поздней перми . [3]
Ближайшими вымершими родственниками щук являются Obaichthyidae , вымершая группа рыб, похожих на щук, из раннего мела Африки и Южной Америки, которые, вероятно, отделились от предков настоящих щук во время поздней юры . Древнейшая анатомически современная щука — Nhanulepisosteus из верхней юры ( кимеридж ) Мексики , возрастом около 157 миллионов лет. Nhanulepisosteus обитал в морской среде, в отличие от современных щук, что указывает на то, что щуки, возможно, изначально были морскими рыбами до вторжения в пресноводные местообитания до раннего мела. [14] [17] Хотя большинство последующих окаменелостей щук известны из пресноводных сред обитания, по крайней мере, некоторые морские щуки, как известно, сохранились в позднем мелу , с вероятным морским Herreraichthys , известным из Мексики, и определенно морским Grandemarinus , известным из Марокко . [18] [19]
Гары диверсифицировались в западной части Северной Америки в течение раннего мелового периода. Atractosteus и Lepisosteus уже разошлись к концу раннего мелового периода, около 105 миллионов лет назад. Из западной части Северной Америки гары распространились в такие разные регионы, как Африка, Индия, Южная Америка и Европа, а ископаемые останки гаров были широко распространены по всему миру к концу мелового периода. [17]
Несколько различных родов панцирников пережили мел-палеогеновое вымирание , хотя после этого они оставались ограниченными Северной Америкой и Европой. Один вид ( Atractosteus grandei , родственник современного панцирника-аллигатора ) является старейшим известным животным кайнозоя , один ископаемый образец датируется всего несколькими тысячами лет после удара Чиксулуб , что указывает на быстрое восстановление пресноводных экосистем. Два рода панцирников с короткими мордами, Masillosteus и Cuneatus , известны с эоцена в западной части Северной Америки и Европы, но вскоре исчезают. Lepisosteus и Atractosteus демонстрируют схожее начальное распространение и последующее сокращение, но оба рода распространились на восток Северной Америки до своего исчезновения из западной части Северной Америки и Европы, а Atractosteus также распространился дальше на юг в Неотропики . С тех пор восточная часть Северной Америки стала важным убежищем для панцирных щук, а Lepisosteus претерпел на ее территории значительную диверсификацию. [17]
Следующая филогения современных и ископаемых родов щук была обнаружена Браунштейном и др . (2022): [17]
Несколько иная филогения была обнаружена Купером и др. (2023): [19]
Ископаемые останки указывают на то, что щуки раньше имели более широкое распространение, будучи обнаруженными на всех континентах, кроме Австралии и Антарктиды. [14] Современные щуки ограничены Северной Америкой. Распространение щук в Северной Америке в основном сосредоточено в мелководных солоноватых водах у берегов Техаса, Луизианы и восточного побережья Мексики, а также в некоторых реках и озерах, впадающих в них. [20] [21] Несколько популяций также присутствуют в районе Великих озер в Соединенных Штатах, обитая в подобных мелководных водах. [22]
Тела гар удлиненные, сильно бронированные ганоидными чешуйками , и спереди у них такие же удлиненные челюсти , заполненные длинными острыми зубами. Их хвосты гетероцеркальные , а спинные плавники расположены близко к хвосту. [23]
Поскольку их васкуляризированные плавательные пузыри могут функционировать как легкие, [7] большинство щук периодически всплывают на поверхность, чтобы сделать глоток воздуха, делая это чаще в стоячей или теплой воде, когда концентрация кислорода в воде низкая. Эксперименты с плавательным пузырем показали, что температура воды влияет на то, какой способ дыхания будет использовать щука — воздушный или водный. Они увеличивают частоту дыхания воздухом (дыхание воздухом) по мере повышения температуры воды. Щуки могут жить полностью погруженными в насыщенную кислородом воду без доступа к воздуху и оставаться здоровыми, а также способны выживать в обескислороженной воде, если им предоставлен доступ к воздуху. [24] Эта адаптация может быть результатом давления окружающей среды и поведенческих факторов. [25] Благодаря этому органу они чрезвычайно выносливы и способны переносить условия, в которых большинство других рыб не смогли бы выжить.
У щуки есть парные грудные и брюшные плавники, а также анальный плавник, хвостовой плавник и спинной плавник. [26] Костные структуры внутри плавников важны для изучения, поскольку они могут показывать гомологию на протяжении всей ископаемой летописи. В частности, тазовый пояс напоминает пояс других лучепёрых рыб , но при этом имеет некоторые свои собственные характеристики. У щук есть postcleithrun — кость, которая находится сбоку от лопатки, но не имеет постпекторальных костей. Проксимально к postcleithrum, supracleithrum важен, поскольку он играет важную роль в открытии челюстей щуки. Эта структура имеет уникальную внутреннюю коракоидную пластинку, присутствующую только у видов щук. Рядом с supracleithrum находится поствисочная кость, которая значительно меньше, чем у других лучепёрых рыб. У щук также нет ключичной кости, хотя в этой области наблюдались удлиненные пластины. [27]
Все щуки — относительно крупные рыбы, но щука-аллигатор ( Atractosteus spatula ) — самая крупная. Самая крупная щука-аллигатор, когда-либо пойманная и официально зарегистрированная, достигала 8 футов 5 дюймов (2,6 м) в длину, весила 327 фунтов (148 кг) и была 47 дюймов (120 см) в обхвате. [28] Даже более мелкие виды, такие как Lepisosteus oculatus , являются крупными, обычно достигая длины более 60 см (2,0 фута), а иногда и намного больше. [29]
Гары, как правило, медлительные рыбы, за исключением случаев, когда они нападают на свою добычу. Они предпочитают мелководные и заросшие водорослями участки рек, озер и заливов , часто собираясь небольшими группами. [1] Они прожорливые хищники, хватающие свою добычу своими иглоподобными зубами боковым ударом головы. [29] Они активно питаются более мелкой рыбой и беспозвоночными, такими как крабы. [6] Гары встречаются на большей части восточной части Северной Америки. [1] Хотя гары встречаются в основном в пресноводных местообитаниях, несколько видов заходят в солоноватые воды, а несколько, в частности Atractosteus tristoechus , иногда встречаются в море. Некоторые гары перемещаются из озер и рек через канализацию, чтобы попасть в пруды. [1] [30]
Семейство панцирных щук насчитывает семь современных видов, входящих в два рода: [7]
Семейство Lepisosteidae
Самый крупный представитель семейства щук, аллигаторова щука ( Atractosteus spatula ), может достигать 10 футов в длину и весить более 300 фунтов. [34] [35] Его тело и морда широкие и коренастые, и он был назван «аллигаторовой щукой», потому что местные жители часто принимали его за аллигатора . [34] [36] Вид можно встретить в Техасе , Оклахоме , Луизиане , на реке Миссисипи , в Огайо , на реке Миссури и в южных водотоках Мексики . [35] [36] Его среда обитания состоит из озер и заливов с медленным течением. [35] Щуки быстро растут в молодом возрасте и продолжают расти медленнее после достижения зрелости. [37] Они имеют темно-зеленый или желтый цвет. [35] [36] Любительская рыбалка на аллигаторова щуку стала популярной из-за ее огромных размеров, а ее мясо продается в пищу. [38] Более пяти десятилетий чрезмерного вылова рыбы привели его на грань вымирания, [36] [37] а искусственные плотины способствовали этой потере, ограничив доступ щуки к пойменным районам, в которых она нерестится. [38] Некоторые штаты США приняли законы для борьбы с чрезмерным выловом рыбы, а в некоторых штатах, например, в Иллинойсе , где деятельность человека привела к исчезновению щуки, проводятся программы реинтродукции . [36] [37] Перед выпуском каждая щука должна соответствовать требованиям по длине, чтобы гарантировать ей наилучшие шансы на выживание в дикой природе. [39] Некоторые штаты, например, Техас , ограничивают количество щук, которых можно поймать за день, сезон, в который их можно поймать, и оборудование, которое рыболовы могут использовать для их ловли. Некоторые штаты также устанавливают минимальные требования по длине, чтобы предотвратить поимку щуки в слишком раннем возрасте. [40] Ученые обнаружили, что аллигаторова щука может помочь поддерживать баланс экосистемы, поедая инвазивные виды, такие как азиатский карп, и их успех в определенной области может показать ученым, что эта область также может стать подходящей средой обитания для других мигрирующих видов. [41]
.jpg/1280px-Kaimanfische_(Lepisosteus).jpg)
Флоридский щук ( Lepisosteus platyrhincus ) обитает в реке Оклокони , Флорида и Джорджия , [42] [43] и предпочитает илистое или песчаное дно с обильной растительностью. [42] [44] Его часто путают со своим двоюродным братом, пятнистым щуком . [42] Неровные черные пятна покрывают его голову, тело и плавники. [42] [43] Зелено-коричневые чешуйки проходят вдоль его тела, а чешуйки на его брюхе белые или желтые. [42] [45] Эта окраска, которая хорошо сочетается с окружающей средой щуки, позволяет ей устраивать засаду на свою добычу. [42] [45] У флоридского щука нет ганоидных чешуек на горле. [42] Самки флоридского щука вырастают до длины от 13 до 34 дюймов, что больше, чем у самцов. [42] [45]
Пятнистый щук ( Lepisosteus oculatus ) — более мелкий вид щук, [34] длиной чуть менее четырех футов и весом в среднем 15 фунтов. [34] Как и флоридские щуки, самки пятнистых щук обычно крупнее самцов. [46] У этого щука темные пятна, покрывающие голову, тело и плавники. [34] Его тело компактное, а морда более короткая. [34] Он предпочитает жить в более чистой мелкой воде глубиной 3–5 метров, [41] и окружать себя листвой. [44] [46] Его среда обитания простирается от вод озера Мичиган , бассейна озера Эри , системы реки Миссисипи и речных стоков вдоль северного побережья Мексиканского залива от реки Нуэсес в Техасе на восток до нижнего течения реки Апалачикола во Флориде . [46] [47] Он делит свою среду обитания с аллигаторовым щукой , своим главным хищником. Эти щуки меньшего размера живут в среднем 18 лет. [46]
.jpg/1280px-Shortnose_gar_(8741579406).jpg)
Коротконосый щук ( Lepisosteus platostomus ) встречается в бассейне реки Миссисипи , Индиане , Висконсине , Монтане , Алабаме и Луизиане . [48] Он предпочитает жить в озерах, болотах и спокойных водоемах. [44] [48] Коротконосый щук получил свое название от своей морды, которая короче и шире, чем у других видов щук. [34] [48] Как и длинноносый щук , он имеет один ряд зубов. Верхняя челюсть длиннее остальной части головы. [48] Коротконосый щук имеет темно-зеленый или коричневый цвет, похожий на аллигаторову щуку . [34] [48] В зависимости от прозрачности воды пятна могут присутствовать на хвостовом , спинном и анальном плавниках . [48] Короткорылый щук живет 20 лет, достигает веса до 5 фунтов, [49] и вырастает до длины 24–35 дюймов. [47] [49] Он потребляет больше беспозвоночных , чем любой другой щук, [48] и было обнаружено, что в его желудках содержится больше азиатского карпа , чем у любой другой местной североамериканской рыбы. [41]
Длинноносый щук ( Lepisosteus osseus ) имеет более длинное, узкое, более цилиндрическое тело, [34] [50] и может быть отличим от других видов щук по своей морде, которая более чем в два раза длиннее остальной части его головы. [51] [52] Он может достигать 6 футов и 8 дюймов в длину и весить до 35–80 фунтов. [34] [51] Как и коротконосый щук, у него только один ряд зубов. [51] [52] В отличие от своих сородичей, он время от времени заходит в солоноватую воду. [44] [51] Самки крупнее и живут дольше самцов длинноносого щука. [50] [51] Самки живут 22 года, а самцы примерно вдвое короче. [51] На голове, спинном , анальном и хвостовом плавниках есть пятна . [34] [51] [53] В зависимости от прозрачности воды длинноносый щук бывает двух цветов. [51] В чистой воде они темно-зеленого цвета. В мутной воде они более коричневого цвета. [51] Края чешуек ганоида и между ними черные. [51] [53] Эти виды щук иногда ловятся местными жителями и обвиняются в поедании другой рыбы в реках. [50] [51] Длинноносый щук имеет большой ареал обитания в Северной Америке , в Мексиканском заливе . [51] [53] Расположен во Флориде , Квебеке , всех Великих озерах, кроме озера Верхнее , Миссури , Миссисипи , Техасе и северной Мексике . [51] [54]
Мясо щуки съедобно, но ее икра содержит ихтиотоксин , тип белкового токсина , который очень токсичен для человека. [55] [56] Белок может быть денатурирован при нагревании до 120 градусов по Цельсию, [57] но поскольку температура икры обычно не достигает этого уровня при ее приготовлении, даже приготовленная икра вызывает серьезные симптомы. Когда-то считалось, что выработка токсина в икре щуки была эволюционной адаптацией для обеспечения защиты икры, но синежаберные и канальные сомы, которых кормили икрой щуки в экспериментах, оставались здоровыми, хотя они и являются естественными хищниками икры щуки. Раки , которых кормили икрой, не были защищены от токсина, и большинство из них погибло. Однако токсичность икры для людей и раков может быть совпадением, а не результатом явного естественного отбора. [55]
Несколько видов продаются как аквариумные рыбки. [29] Твердая ганоидная чешуя щуки иногда используется для изготовления ювелирных изделий, тогда как жесткая кожа используется для изготовления таких предметов, как абажуры для ламп. Исторически коренные американцы использовали чешую щуки в качестве наконечников стрел, коренные жители Карибского бассейна использовали кожу для нагрудников, а ранние американские пионеры покрывали лезвия своих плугов кожей щуки. [58] Предполагается, что щуки обладают необычайно сильным аппаратом восстановления ДНК. Если это подтвердится дальнейшими исследованиями, это может быть использовано в медицинских методах лечения таких заболеваний человека, как рак. [59]
О точной функции гара в религии и культуре коренных американцев известно немного, за исключением ритуальных «танцев гара», которые исполняли племена крик и чикасо . [60]
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь ){{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )