Protopterus — род четырех видов двоякодышащих рыб , обитающих в Африке . Protopterus считается единственным родом в семействе Protopteridae , которое сгруппировано с Lepidosiren в отряде Lepidosireniformes . [5] [6] [7] [8]
Самые ранние окаменелости Protopteridae происходят из позднего мела ( кампан - маастрихт ) Судана , [9] но филогенетические данные указывают на то, что они и Lepidosirenidae разделились в самом начале раннего мела , около 145 млн лет назад. [8] Вместе их общий предок отделился от единственных других сохранившихся двоякодышащих рыб Neoceratodontidae в позднеюрском периоде . [10]
В некоторых статьях предлагается объединить Protopterus и Lepidosiren в семейство Lepidosirenidae, поскольку их меловая дивергенция произошла относительно недавно по сравнению с каменноугольным происхождением других семейств двоякодышащих рыб. Однако большинство таксономических авторитетов сохраняют их как отдельные семейства. [6] [7] [8]
Африканские двоякодышащие рыбы — удлиненные угревидные рыбы с нитевидными грудными и брюшными плавниками . У них мягкая чешуя , а спинной и хвостовой плавники слиты в единую структуру. Они могут либо плавать, как угри, либо ползать по дну, используя грудные и брюшные плавники. [11] Самый крупный вид может достигать около 200 см (6,6 футов) в длину. [4]
Африканские двоякодышащие рыбы обычно обитают на мелководье, например, в болотах и топях. Они также встречаются в более крупных озерах, таких как озеро Виктория . Они могут выжить без воды в течение многих месяцев, зарывшись в затвердевшую грязь под руслом высохшего ручья. Они плотоядны, питаются ракообразными , личинками водных насекомых и моллюсками . [11]
Африканская двоякодышащая рыба — пример того, как может произойти эволюционный переход от дыхания водой к дыханию воздухом. Двоякодышащие рыбы периодически подвергаются воздействию воды с низким содержанием кислорода или сталкиваются с ситуациями, когда их водная среда высыхает. Чтобы справиться с этими условиями, у них выработалось приспособление в виде выпячивания кишечника, похожее на плавательный пузырь , встречающийся у других рыб. Эта специализированная структура функционирует как легкое. [11] В легких многочисленные тонкостенные кровеносные сосуды позволяют крови поглощать кислород из воздуха, который попадает в легкие.
Они облигатно дышат воздухом, у взрослых особей жабры уменьшены. Есть две передние жаберные дуги , в которых сохраняются жабры, хотя они слишком малы, чтобы функционировать в качестве единственного дыхательного аппарата, и могут быть более важны для удаления углекислого газа. Около 90% кислорода они получают через легкие, а оставшиеся ~10% — через жабры и кожу. [12] Сердце двоякодышащей рыбы имеет приспособления, которые частично разделяют поток крови на легочный и системный контуры. Предсердие частично разделено, так что левая сторона получает насыщенную кислородом кровь, а правая — лишенную кислорода кровь из других тканей . Эти два потока крови остаются в основном отдельными, поскольку они проходят через желудочек , ведущий к жаберным дугам. В результате насыщенная кислородом кровь в основном поступает к передним жаберным дугам, а дезоксигенированная кровь - к задним.
Африканские двоякодышащие рыбы размножаются в начале сезона дождей. Они строят гнезда или норы в грязи, чтобы хранить яйца, которые затем охраняют от хищников. Вылупляясь, детеныши напоминают головастиков , с внешними жабрами , и лишь позже развиваются легкие и начинают дышать воздухом. [11]
До появления в регионе нильского окуня двоякодышащая рыба обычно составляла небольшую часть улова рыбаков. Транспортировка на рынок с мест ловли на озере Виктория часто осуществлялась с вяленой на солнце рыбой для лучшей сохранности. Потребление человеком двоякодышащей рыбы варьируется в зависимости от популяции; народы луо иногда делают это, но сукума избегают употребления двоякодышащей рыбы из-за вкуса, который «на местном уровне либо высоко ценится, либо категорически не нравится». [13] Поскольку за последние 50 лет все шире применялись технологические достижения, такие как ярусы и жаберные сети , считается, что популяция двоякодышащих рыб там сокращается.
Семейство Protopteridae и род Protopterus включают четыре современных (живых) вида: [4]
Другие вымершие виды известны по ископаемым останкам: