Бельджиги — лучепёрые рыбы семейства Zoarcidae . Как следует из общего названия, по внешнему виду они чем-то напоминают угрей . Все из 300 видов являются морскими и в основном обитают на дне, а некоторые - на больших глубинах. Бельджиги преимущественно обитают в Северном полушарии. В Арктическом, северном Тихом океане и северной части Атлантического океана наблюдается самая высокая концентрация видов, однако виды встречаются по всему миру.
Их условно помещают в « окуневидный » комплекс; на самом деле, Zoarcoidei, по-видимому, являются специализированными членами группы Gasterosteiformes - Scorpaeniformes Acanthopterygii . [3]
Самый крупный представитель семейства — Zoarces americanus , длина которого может достигать 1,1 м. Другие известные роды включают Lycodapus и Gymnelus .
Семейство бельдюгов было впервые предложено английским натуралистом Уильямом Джоном Свенсоном как семейство Zoarchidae в 1839 году , но написание было изменено на Zoarcidae после того, как написание рода Zoarces было исправлено Теодором Гиллом в 1861 году . Мир относит это семейство к подотряду Zoarcoidei , к отряду Scorpaeniformes. [4] Другие авторитеты относят это семейство к инфраотряду Zoarcales в подотряде Cottoidei окунеобразных, поскольку удаление Scorpaeniformes из окунеобразных делает этот таксон немонофилетическим . [5]
«Рыбы мира» упоминает четыре подсемейства, но не распределяет роды по подсемействам [4], но они были изложены в Аннотированном контрольном списке Андерсона и Федерова [6] , за которым последовали FishBase [7] и «Каталог рыб» . [8]
Виды бельдюга эволюционировали, чтобы эффективно рождать будущие поколения. Они используют демерсальные яйца, то есть яйца, которые откладываются на морском дне и могут быть как свободными, так и связанными с субстратом. Размер этих скоплений яиц может варьироваться от 9,2 до 9,8 мм, что является самым большим размером по сравнению с любыми другими скоплениями морских яиц. [9] Было обнаружено, что бельдюги становятся крупнее и тяжелее в районах, где вода относительно мелкая. В этих районах этот вид питается моллюсками, беспозвоночными и мелкой рыбой. Разница в биоразнообразии на разных глубинах привела к эволюции отдельных популяций, что связано с исследованием того, что температура может оказывать на них значительное влияние. [10] Исследования показали, что существует три больших семейства видов бельдюгов; Zoarcidae, Stichaeidae и Pholidae. Считалось, что эти виды эволюционировали в северных, более холодных морях, каждый из которых расходился друг от друга в разные моменты времени, миллионы лет назад. [11] Зубчатый бельдюг, который обычно встречается в Охотском море, показал исследователям, какова средняя длина взрослой особи бельдюга, которая обычно составляет от 21 до 26 см в длину (самки обычно крупнее самцов). [12] Было обнаружено, что их размер увеличивается по мере уменьшения глубины воды, в которой они изучались. Обычно они питаются гаммаридами (небольшими организмами, похожими на креветок), полихетами (морскими червями) и двустворчатыми моллюсками (моллюсками и мышцами) на морском дне. [12]
Бельджиги подразделяются на четыре подсемейства и 61 род, насчитывающие около 300 видов: [8] [1]
Тело бельдюгов относительно удлиненное и сжатое с боков. [13] Их головы относительно маленькие и яйцевидные. У молодых особей более округлая морда и относительно большие глаза, чем у взрослых. [13] Их чешуя отсутствует или очень мала. [ 14] Спинной и анальный плавники непрерывны по всему телу до хвостового плавника. Они производят пигмент биливердин , который окрашивает их кости в зеленый цвет. Эта особенность не имеет очевидной эволюционной функции и безвредна. [15] В целом половой диморфизм отсутствует . [16]
О популяциях бельдюг мало что известно, потому что они часто проскальзывают через сети во время выборочных исследований, а также потому, что некоторые виды обитают в недоступных глубоких местах обитания. Виды, для которых документально подтверждена трофическая экология, обычно, если не всегда, являются донными падальщиками или хищниками. [15] [17] По крайней мере, один вид также приспособился дышать воздухом, находясь вне воды. [15]
Виды бельдюгов приспособились к тому, чтобы расти и процветать при экстремально низких температурах в их среде обитания. Метаболические реакции видов бельдюги Антарктики и умеренного пояса во время физических упражнений и последующего восстановления при температуре 0 °C [18] являются предметом особого внимания при понимании этого вида. Вопреки гипотезе о снижении гликолитической способности у антарктических рыб как адаптации к низким температурам, результаты показали одинаковое увеличение лактата в белых мышцах, падение внутриклеточного рН и истощение креатинфосфокреатина во время напряженных физических упражнений у обоих видов. Примечательно, что антарктическая бельдюга демонстрировала более быструю кинетику восстановления, включая выведение лактата. Это предполагает более высокий механизм метаболической компенсации холода по сравнению с бельдюгой умеренного климата. Исследование также выявило корреляцию между снижением содержания энергии АТФ и мышечной усталостью, подчеркнув сложные метаболические изменения, имеющие решающее значение для поддержания активности в условиях экстремального холода. [19] Факторы окружающей среды, окружающие этот вид, показывают, как он адаптировался и выжил с течением времени.
Поскольку глобальные температуры продолжают повышаться, понимание того, как водные виды адаптируются к тепловому стрессу, становится все более важным. Изучены физиологические реакции бельдюга умеренного пояса (Zoarces viviparus) Северного моря и антарктического бельдюга (Pachycara brachycephalum) на постепенное повышение температуры воды. В исследовании изучались такие параметры, как стандартная скорость метаболизма (SMR), внутриклеточная регуляция pH и верхний предел критической температуры (TcII), чтобы объяснить термоустойчивость этого вида. [20] Результаты выявили явные различия в метаболических реакциях между двумя видами, что указывает на различную температурную чувствительность и стратегии адаптации. Среда обитания бельдюги может сильно меняться в течение года, так как сезонные температуры могут резко меняться от 3 до 12 градусов по Цельсию. С повышением температуры воды в этих регионах бельдюгам приходится с трудом справляться. [20] Определенные признаки этой борьбы очевидны при изучении в лаборатории: они поднимают грудные плавники, более энергично плавают и пытаются выпрыгнуть из аквариумов, в которых находятся, что приводит к выводу, что более высокие температуры приводят к более высоким уровням волнения. Однако в течение коротких периодов времени этот вид способен справиться. [20] Эти результаты имеют значение для понимания физиологических ограничений, с которыми сталкиваются бельдюги в условиях термического стресса, и дают представление о потенциальных изменениях в моделях распределения видов, вызванных глобальным потеплением.