Канальный сом ( Ictalurus punctatus ), неофициально известный как «канальный сом», является самым распространенным видом сомов в Северной Америке . Это официальная рыба Канзаса , Миссури , Небраски и Теннесси . Канальный сом является наиболее вылавливаемым видом сомов в Соединенных Штатах , около 8 миллионов рыболовов ловят его в год. Популярность канального сома в качестве пищи способствовала быстрому расширению аквакультуры этого вида в Соединенных Штатах. [3] [4] Он также был широко интродуцирован в Европу, Азию и Южную Америку, и многие страны считают его инвазивным видом . [5] [6] [7]
Канальные сомы являются аборигенами Неарктической области и широко распространены в южной Канаде , восточной и северной части Соединенных Штатов и в некоторых частях северной Мексики . Они также были завезены в некоторые воды Чешской Республики и Румынии , а также в некоторые части Малайзии и Индонезии . [8] Этот вид процветает в реках, водохранилищах , озерах и прудах. Его ареал на юге Канады включает Великие озера (за исключением озера Верхнее ) и части провинций Квебек , Онтарио и Манитоба . [9] Канальные сомы гнездятся в полостях, что означает, что они откладывают икру в расщелинах, углублениях или мусоре, чтобы защитить ее от быстрых течений. [10]
Канальный сом имеет хорошо развитое обоняние и вкус. Их ноздри (ноздри) содержат органы чувств с высокой концентрацией обонятельных рецепторов . [11] У канального сома эти органы достаточно чувствительны, чтобы обнаружить несколько аминокислот в концентрации около одной части на 100 миллионов в воде. Кроме того, у канального сома вкусовые рецепторы распределены по всей поверхности его тела. Эти рецепторы особенно сконцентрированы на четырех парах усиков (усов), окружающих рот, которые имеют около 25 рецепторов на квадратный миллиметр. Такое сочетание сильных чувств вкуса и обоняния позволяет канальному сому относительно легко находить пищу в темной, окрашенной или мутной воде. [12] У них также есть веберовский аппарат , который усиливает звуковые волны, которые в противном случае не были бы восприняты. [13] Существует ошибочное мнение, что усики канального сома жалят при контакте, однако усики не обладают такими возможностями и не могут жалить. Однако у этих сомов есть шипы на грудных и спинных плавниках , которые могут впрыскивать яд и вызывать травмы, если с рыбой обращаться неправильно. [14]
Средний размер взрослого канального сома составляет не менее 12 дюймов (30 сантиметров) в длину и весит от 2 до 4 фунтов. Самый большой зарегистрированный экземпляр весил 58 фунтов и был пойман в 1964 году рыболовом в Южной Каролине. [16]
По мере того, как канальный сом растет, его вес увеличивается. Зависимость между длиной и весом нелинейна. Зависимость между длиной (L, в см) и весом (W, в кг) почти для всех видов рыб можно выразить уравнением вида:
Неизменно b близок к 3,0 для всех видов, это длина типичной рыбы весом 1 кг. Для канального сома b = 3,2293, несколько выше, чем для многих обычных видов, и см. [15]
Сомы обладают хорошо развитым вкусовым восприятием и называются «плавающими языками» из-за наличия вкусовых рецепторов по всей коже и внутри ротоглоточной полости . В частности, они обладают высокой чувствительностью к аминокислотам, что объясняет их уникальные методы общения следующим образом. У сома есть лицевая вкусовая система, которая чрезвычайно чувствительна к L-аланину и L-аргинину . Более конкретно, их лицевая вкусовая система ощущает повышенные уровни L-аминокислот в пресной воде. Пищевое поведение по отношению к пище обусловлено аминокислотами, выделяемыми пищей. Сообщается, что это вызывает движения усиков верхней и нижней челюстей, которые ориентируют позу сома и поиск пищи. Когда еда стимулирует вкусовые рецепторы, это вызывает большее возбуждение, которое проявляется в преувеличенном кусании, повороте или жевании. [17] Как и другие сомы, канальные сомы питаются посредством всасывания, быстро открывая рот, чтобы создать вакуум, в который быстро поступают вода и еда. У них нет крупных зубов, и вместо того, чтобы кусать и жевать, они глотают пищу целиком. [18]
Взрослые канальные сомы, более 45 сантиметров (18 дюймов), охотятся на рыб, таких как желтый окунь и солнечная рыба . Рацион взрослых особей состоит из улиток , моллюсков , ракообразных (таких как раки ), змей , лягушек , мелкой рыбы, насекомых , водных растений, водорослей , семян , зерен , орехов , а иногда даже мелких птиц и мелких млекопитающих . Молодые канальные сомы более последовательно всеядны, поедая большое разнообразие растений и животных. [19] [20] [4]
Канальный сом приспособлен к условиям ограниченного освещения. [21] Представители рода Ictalurus , которые живут в мутной воде с очень плохим зрением, не зависят исключительно от визуальных сигналов. Вместо этого они, как известно, в значительной степени полагаются на хемотаксические сигналы. Производство звука может быть еще одним важным средством общения между канальным сомом и другими видами, живущими в мутной среде обитания. [22]
Североамериканский канальный сом — это ostariophysan , или костная рыба, обитающая в пресноводных местообитаниях. [21] Известно, что канальный сом производит клубные клетки и сигнальные вещества для целей коммуникации. Как среда обитания рыбы, так и наличие хемосенсорных клеток, покрывающих тело, предположительно являются результатами благоприятного отбора для этого метода коммуникации. [21] Сомы способны производить и распознавать отдельные специфические феромоны . С помощью этих феромонов сом может определять не только вид и пол особи своего вида , но также ее возраст, размер, репродуктивное состояние или иерархический социальный статус. [21]
Территориальность у канального сома определяется по изменению запаха тела, который распознается другими членами того же вида. [21] Это химическое изменение в аминокислотном составе кожной слизи можно заметить с помощью хроматографических методов , и оно не является долгосрочным; скорее, оно длится только достаточно долго, чтобы сообщить об этом другим рыбам поблизости. [21] Изменения могут быть результатом высвобождения содержимого клеток клуба. Эти клетки не открываются непосредственно на поверхность кожи, но травмы, вызванные борьбой и другим агонистическим поведением, могут высвобождать содержимое клеток. [21] Поскольку у сома есть система иерархии доминирования, информация относительно изменения статуса любой рыбы важна для распознавания социальных слоев. [21]
У канального сома, в то время как коммуникационный сигнал направлен на получателя и содержит определенное сообщение, информационный сигнал является частью общего существования особи или группы. [21] Например, выпуск сигнала тревоги сообщит об опасности, но опознавательный запах особи является лишь информационным сигналом, идентифицирующим одну рыбу от другой. [21] Что касается функции и содержания клеток клуба, клетки клуба могут выполнять различные функции на протяжении всего жизненного цикла рыбы. Изменение в содержании информационных сигналов клеток клуба, таким образом, может меняться в зависимости от потребностей вида на разных этапах жизни. [21]
Все виды сомов могут издавать звуки посредством стридуляции , а многие могут издавать звуки посредством барабанной дроби. [23] Стридуляция состоит из щелчков или скрежета костных частей на грудных плавниках и поясе грудной клетки рыбы, а барабанная дробь состоит из сокращения специализированных звуковых мышц с последующей реверберацией через плавательный пузырь . [22] Изменчивость звуковых сигналов, создаваемых канальным сомом, зависит от механизма, с помощью которого издается звук, функции результирующего звука и физических факторов, таких как пол, возраст и температура. [22] Это изменение может привести к увеличению сложности исходящего сигнала и может обеспечить большую полезность сигнала в межвидовой коммуникации. [22] У канального сома звуки издаются только посредством грудной стридуляции, поскольку этот вид не выражает звуковые мышцы, [22] которые используются для создания звука посредством прямых прикреплений к плавательному пузырю или к костным пластинам, прикрепленным к плавательному пузырю у некоторых видов сомов. [23] : 8–11
Из-за своеобразной анатомии грудного хребта канальный сом полагается на стридуляцию для успешного подводного общения. Этот хребет, расширенный плавниковый луч с измененным сочленением у основания, украшен зазубринами и ядовитыми тканями, чтобы отпугивать хищников. Когда рыба отводит свой грудной плавник, позвоночник движется по каналу грудного пояса, производя шумы. [24] Эти шумы отличаются отчетливыми импульсами, производимыми, когда гребни на основании позвоночника взаимодействуют с шероховатой поверхностью канала пояса. [22] Широкий диапазон и гибкость движения при использовании плавников ответственны за разнообразие этих стридуляционных шумов. Различные шумы служат различным коммуникативным целям, включая указание поведения хищникам и выражение доминирования. [25]
У многих канальных сомов особи отдают предпочтение тому или иному плавнику для производства стридуляционного звука (точно так же, как люди бывают правшами или левшами). [26] Первый луч грудного плавника канального сома представляет собой двусторонне-симметричную шиповатую структуру, которая минимально важна для движения; однако она может быть заблокирована в качестве защитной адаптации или использоваться как средство для производства звука. [26] По словам одного ученого, большинство рыб склонны производить звук правым плавником, хотя также наблюдалось производство звука левым плавником. [24]
Нижний отдел внутреннего уха, наиболее заметный из которых — утрикулюс , является основной областью слуха у большинства рыб. [27] Слуховая способность канального сома усиливается наличием плавательного пузыря. [28] Это основная структура, которая отражает эхо от звуков других особей, а также от гидролокаторов. [28] Объем плавательного пузыря изменяется, если рыба движется вертикально, поэтому он также считается местом чувствительности к давлению. [28] Задержка адаптации плавательного пузыря после изменения давления влияет на слух и другие возможные функции плавательного пузыря, предположительно, затрудняя слух. [28] Тем не менее, наличие плавательного пузыря и относительно сложного слухового аппарата позволяет канальному сому различать различные звуки и определять, с каких направлений доносятся звуки. [23]
Грудная стридуляция является основным средством агонистической коммуникации по отношению к хищникам у канального сома. [25] Внезапные, относительно громкие звуки используются для того, чтобы напугать хищников способом, аналогичным хорошо документированному визуальному показу вспышек различных чешуекрылых . [29] У большинства сомов для этой цели может издаваться барабанный звук, и частота барабанных звуков может достигать 300 или 400 в секунду. [30] Однако канальный сом должен прибегать вместо этого к звукам стридуляции и демонстрации грудных шипов для избегания хищников. В дополнение к коммуникации по отношению к хищникам, стридуляция может рассматриваться как возможный сигнал тревоги для других сомов, в смысле предупреждения находящихся поблизости особей о приближении хищника. [29]
Канальный сом — один из немногих видов пресноводных рыб отряда ostariophysan , геномы которых были секвенированы . Справочная последовательность генома канального сома была создана наряду с данными о геномной последовательности других видов рыб (другие сомы, обыкновенный плеко и южный полосатый рафаэль ; также обыкновенный карп ), чтобы предоставить геномные ресурсы и помочь понять эволюционную потерю чешуи у сомов. [31] Результаты сравнительного геномного и транскриптомного анализа и экспериментов с канальным сомом подтвердили роль секреторных кальций-связывающих фосфопротеинов (SCPP) в формировании чешуи у костистых рыб. [31]
В дополнение к полным ядерным геномным ресурсам, указанным выше, полные митохондриальные геномные последовательности были доступны для канального сома с 2003 года. [32] Другие исследования генетического разнообразия, ауткроссинга и т. д. у канального сома были сосредоточены в основном на инбредных линиях и фермерских штаммах, имеющих отношение к аквакультуре этого вида. Например, более ранние исследования сравнивали генетическое разнообразие домашних и диких популяций канального сома с использованием AFLP. [33]
Канальный сом является важным источником пищи на юге США и ценится за качество своего мяса. [34] В США сом является крупнейшей отраслью аквакультуры, а канальный сом составляет 90% от общего количества выращенных на фермах сомов. В 2021 году фермеры, выращивающие сома в США, заработали 421 миллион долларов на продажах. Большая часть разведения сома в США происходит на юго-востоке: Алабама , Арканзас , Луизиана и Миссисипи производят 94% американского выращенного на фермах сома, причем на Миссисипи приходится более 50%. [35]
Канальные сомы всеядны , и их можно поймать с помощью различных натуральных и готовых наживок , включая сверчков , выползков , пескарей , сельдей , пресноводных горбылей , раков , лягушек , бычков , солнечную рыбу , куриную печень , сырой стейк , хот-доги и присоски . Известно, что сомы даже берут мыло Ivory в качестве наживки. [36] [37]
Juglines, trotlines, limb lines и bank lines являются популярными методами ловли канального сома в дополнение к традиционной ловле удочкой и катушкой. Другой метод использует ловушки, либо «slat traps» — длинные деревянные ловушки с наклонным входом — или проволочные обручи. «Stink bait» обычно используется в таких ловушках, которые могут включать в себя собачий корм , гнилой сыр и старый гнилой шед . Уловы до 100 рыб в день являются обычным явлением в ловушках для сома. Необычный метод, практикуемый на юго-востоке Соединенных Штатов, — это noodleing — ловля сома вручную. [36] [38] [39] [40] [37] [41]
При извлечении крючка из сома рыболовы должны помнить об острых шипах на грудных и спинных плавниках, поскольку они впрыскивают яд и могут нанести травму. [14]
