stringtranslate.com

Миграция рыб

Многие виды лососей являются анадромными и могут мигрировать на большие расстояния вверх по рекам для нереста.
Разрешение рыбам и другим мигрирующим животным путешествовать по рекам может помочь сохранить здоровые популяции рыб.

Миграция рыб – это массовое переселение рыб из одного района или водоема в другой. Многие виды рыб мигрируют регулярно, во временных масштабах от ежедневных до ежегодных и более длительных, на расстояния от нескольких метров до тысяч километров. Такие миграции обычно совершаются для лучшего питания или размножения, но в других случаях причины неясны.

Миграции рыб включают перемещения косяков рыб в масштабах и продолжительности, превышающих те, которые происходят во время обычной повседневной деятельности. [1] Некоторые виды миграции являются анадромными , при которых взрослые рыбы живут в море и мигрируют в пресную воду для нереста ; и катадромный , при котором взрослые рыбы обитают в пресной воде и для нереста мигрируют в соленую воду. [2]

Морские кормовые рыбы часто совершают большие миграции между местами нереста, нагула и нагула. Передвижения связаны с океанскими течениями и с наличием пищи в разных районах в разное время года. Миграционные перемещения отчасти могут быть связаны с тем, что рыбы не могут идентифицировать собственное потомство, и перемещение таким образом предотвращает каннибализм . Некоторые виды были описаны Конвенцией Организации Объединенных Наций по морскому праву как далеко мигрирующие виды. Это крупные пелагические рыбы , которые перемещаются в исключительные экономические зоны разных стран и из них, и в договоре они регулируются иначе, чем другие рыбы.

Лосось и полосатый окунь — известные проходные рыбы, а пресноводные угри — катадромные рыбы, совершающие большие миграции. Бычья акулаэвригалинный вид, который по своему желанию перемещается из пресной в соленую воду, а многие морские рыбы совершают вертикальную миграцию , поднимаясь на поверхность для кормления ночью и опускаясь в нижние слои океана днем. Некоторые рыбы, такие как тунец, перемещаются на север и юг в разное время года в зависимости от температурных градиентов. Модели миграции представляют большой интерес для рыбной отрасли. Также происходят перемещения рыб в пресной воде; часто рыба плывет вверх по реке на нерест, и эти традиционные перемещения все чаще нарушаются строительством плотин. [3]

Классификация

Океанская миграция атлантического лосося из реки Коннектикут [4]

Как и в случае с другими аспектами жизни рыб, зоологи разработали эмпирические классификации миграций рыб. [5] Первые два следующих термина уже давно широко используются, в то время как другие появились в более позднее время.

Джордж С. Майерс ввел следующие термины в журнальной статье 1949 года.

Хотя эти классификации были созданы для рыб, в принципе они применимы к любому водному организму.

Список проходных отрядов и семейств, а также количество известных видов: [9] [11]

Кормовая рыба

Миграция исландской мойвы

Кормовые рыбы часто совершают большие миграции между местами нереста, нагула и нагула. Школы определенного типа обычно путешествуют в треугольнике между этими территориями. Например, нерестилища одного поголовья сельди находятся на юге Норвегии , места нагула — в Исландии и места нагула — в северной Норвегии. Подобные широкие треугольные путешествия могут быть важны, поскольку кормовая рыба во время кормления не может различить собственное потомство. [3]

Мойва – кормовая рыба семейства корюшка , обитающая в Атлантическом и Северном Ледовитом океанах. Летом они пасутся в густых стаях планктона на краю шельфового ледника. Более крупная мойва также поедает криль и других ракообразных . Мойва большими стаями перемещается к берегу для нереста и миграции весной и летом, чтобы накормиться в богатых планктоном районах между Исландией , Гренландией и Ян-Майеном . На миграцию влияют океанские течения . Вокруг Исландии созревающая мойва весной и летом совершает крупные кормовые миграции на север. Обратная миграция происходит в сентябре-ноябре. Нерестовая миграция начинается к северу от Исландии в декабре или январе. [12]

На схеме справа показаны основные нерестилища и пути перемещения личинок . Мойва на пути к местам нагула окрашена в зеленый цвет, мойва на обратном пути – в синий, а места размножения – в красный.

В статье, опубликованной в 2009 году, исследователи из Исландии рассказывают о своем применении модели взаимодействующих частиц к запасам мойвы вокруг Исландии, успешно предсказывая маршрут нерестовой миграции на 2008 год. [13]

Далеко мигрирующие виды

Открытое море , выделенное синим цветом, — это моря, находящиеся за пределами исключительных экономических зон протяженностью 200 морских миль (370 км).

Термин «далеко мигрирующие виды» (HMS) берет свое начало в статье 64 Конвенции Организации Объединенных Наций по морскому праву (UNCLOS). Конвенция не дает рабочего определения этого термина, но в приложении (Приложение 1 ЮНКЛОС) перечислены виды, которые стороны конвенции считают далеко мигрирующими. [14] В список вошли: тунец и тунцеподобные виды ( альбакор , голубой тунец , большеглазый тунец , скипджек , желтоперый , черноперый , маленький тунец , южный голубой и пулевидный ), ваху , помфрет , марлин , парусник , рыба-меч , сайра и океанские акулы. , дельфины и другие китообразные .

Эти океанодромные виды с высоким трофическим уровнем совершают миграции на значительные, но переменные расстояния через океаны для питания, часто кормовой рыбой, или размножения, а также имеют широкое географическое распространение. Таким образом, эти виды встречаются как внутри 200-мильных (370-километровых) исключительных экономических зон , так и в открытом море за пределами этих зон. Это пелагические виды, что означает, что они в основном живут в открытом океане и не живут вблизи морского дна, хотя могут проводить часть своего жизненного цикла в прибрежных водах . [15]

Далеко мигрирующие виды можно сравнить с трансграничными и трансграничными видами . Трансграничный ареал запасов как внутри ИЭЗ , так и в открытом море . Трансграничный ареал запасов в ИЭЗ как минимум двух стран. Запас может быть как трансграничным, так и трансграничным. [16]

Определить структуру популяций далеко мигрирующих видов с помощью физического мечения может быть непросто. Традиционные генетические маркеры, такие как продукты ПЦР ближнего действия, микросателлиты и SNP-матрицы, изо всех сил пытались определить структуру популяций и отличить рыбные запасы из отдельных океанских бассейнов. Однако популяционные геномные исследования с использованием RAD- секвенирования желтоперого тунца, [17] [18] альбакора, [19] [20] и ваху [21] смогли отличить популяции из разных океанских бассейнов и выявить мелкомасштабную популяционную структуру. Подобные методы популяционной геномики также позволили улучшить понимание структуры популяции полосатого марлина . [22]

Другие примеры

Одними из самых известных проходных рыб являются виды тихоокеанских лососей , такие как чавыча (королевский), кижуч (серебряный), кета (собака), горбуша (горбуша) и нерка (красная). Эти лососи вылупляются в небольших пресноводных ручьях. Оттуда они мигрируют в море, чтобы созреть, и живут там от двух до шести лет. Повзрослев, лосось возвращается в те же ручьи, где он был выведен на нерест. Лосось способен преодолевать сотни километров вверх по реке, и людям приходится устанавливать рыбные лестницы на плотинах , чтобы лосось мог пройти мимо. Другими примерами проходных рыб являются морская форель , трехиглая колюшка , морская минога и [7] шад .

Некоторые тихоокеанские лососи (чавыча, кижуч и стальная голова) были завезены в Великие озера США и стали потамодромными, мигрируя между своими родными водами к местам нагула, полностью находящимся в пресной воде.

Жизненный цикл анадромных рыб. Из брошюры правительства США. (Нажмите на изображение, чтобы увеличить.)

Замечательные катадромные миграции совершают пресноводные угри. Примерами являются американский и европейский угорь , которые мигрируют на огромные расстояния из пресноводных рек, чтобы нереститься в Саргассовом море , и чьи последующие личинки могут дрейфовать по течениям в течение месяцев и даже лет, прежде чем вернуться в свои родные реки и ручьи в виде стеклянных угрей или угрей.

Примером эвригалинного вида является бычья акула , обитающая в озере Никарагуа в Центральной Америке и реке Замбези в Африке. Обе эти среды обитания находятся в пресной воде, однако бычьи акулы также мигрируют в океан и обратно. В частности, акулы-быки из озера Никарагуа мигрируют в Атлантический океан, а акулы-быки из Замбези мигрируют в Индийский океан.

Дильская вертикальная миграция - обычное явление; многие морские виды выходят на поверхность ночью для кормления, а затем возвращаются на глубину в дневное время.

Ряд крупных морских рыб, таких как тунец , ежегодно мигрируют на север и юг, следуя за изменениями температуры в океане. Они имеют большое значение для рыболовства .

Миграции пресноводных (потамодромных) рыб обычно короче, обычно из озера в ручей или наоборот, в целях нереста. Однако потамодромные миграции находящихся под угрозой исчезновения колорадских гольянов системы реки Колорадо могут быть обширными. Миграция к родным нерестилищам может легко достигать 100 км, при этом максимальные расстояния составляют 300 км, как сообщается в исследованиях по радиометке. [23] Миграции колорадского судака также демонстрируют высокую степень самонаведения, и рыба может совершать миграции вверх или вниз по течению, чтобы достичь очень конкретных нерестилищ в каньонах бурной воды. [8]

Иногда рыбу могут разносить птицы, поедающие рыбную икру. Они переносят яйца в пищеварительном тракте, а затем откладывают их с фекалиями на новом месте. Выживаемость икры рыб, прошедшей через пищеварительный тракт птицы, низкая. [24]

Историческая эксплуатация

С доисторических времен люди эксплуатировали некоторых анадромных рыб во время их миграции в пресноводные реки, когда они более уязвимы для вылова. Известны общества, относящиеся к горизонту Миллингстоун , которые эксплуатировали анадромный промысел Морро-Крик [25] и других эстуариев тихоокеанского побережья . В Неваде племя пайуте с доисторических времен ловило мигрирующую беспощадную форель Лахонтан вдоль реки Траки . Эта практика рыболовства сохраняется и по сей день, и Агентство по охране окружающей среды США поддержало исследования, направленные на то, чтобы гарантировать, что качество воды в Траки может поддерживать подходящие популяции лахонтанской головорезной форели.

Гены миксовируса

Поскольку лососевые ведут анадромный образ жизни, они сталкиваются с более широким спектром вирусов как из пресноводных, так и из морских экосистем. Белки устойчивости к миксовирусу (Mx) являются частью семейства GTP-аз , которые способствуют вирусному иммунитету, и ранее было показано, что радужная форель ( Oncorhynchus mykiss ) обладает тремя различными генами Mx, способствующими вирусной защите в обеих средах. Количество генов Mx может различаться у разных видов рыб: от 1 до 9, а некоторые особи, такие как Gadiformes , полностью утратили свои гены Mx. Исследование было проведено Wang et al. (2019) [26] для выявления большего количества потенциальных генов Mx, обитающих у радужной форели. В этом исследовании были идентифицированы еще шесть генов Mx, которые теперь называются Mx4-9. Они также пришли к выводу, что гены Mx форели «дифференцированно конститутивно экспрессируются в тканях» и что эта экспрессия увеличивается во время развития. Семейство генов Mx экспрессируется на высоких уровнях в крови и кишечнике во время развития, что позволяет предположить, что они являются ключом к иммунной защите растущей рыбы. Идея о том, что эти гены играют важную роль в развитии против вирусов, предполагает, что они имеют решающее значение для успеха форели в анадромном образе жизни.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Дингл, Хью и Дрейк, В. Алистер (2007) «Что такое миграция?». BioScience , 57 (2): 113–121. дои : 10.1641/B570206
  2. ^ Гросс, Март Р.; Коулман, Рональд М.; Макдауэлл, Роберт М. (11 марта 1988 г.). «Водная продуктивность и эволюция миграции проходных рыб». Наука . 239 (4845): 1291–1293. Бибкод : 1988Sci...239.1291G. дои : 10.1126/science.239.4845.1291. PMID  17833216. S2CID  241447.
  3. ^ Аб Ву, Патрик ТК; Ивама, Джордж К. (21 декабря 2019 г.). Изменение климата и неинфекционные заболевания рыб. КАБИ. ISBN 978-1-78639-398-2.
  4. ^ Жизненный цикл атлантического лосося. Архивировано 15 января 2014 года в офисе координатора реки Wayback Machine в Коннектикуте, Служба охраны рыбы и дикой природы США.
  5. ^ аб Секор, Дэвид Х; Керр Л.А. (2009). «Лексикон разнообразия жизненного цикла проходных и других рыб». Являюсь. Рыба. Соц. Симп. (69): 537–556.
  6. ^ Аб Мойл, Питер Б.; Чех, Джозеф Дж. (2004). Рыбы: введение в ихтиологию . Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси: Пирсон Прентис Холл. ISBN 0-13-100847-1. ОСЛК  52386194.
  7. ^ Аб Сильва С., Араужо М.Дж., Бао М., Мусиентес Г. и Кобо Ф. (2014). «Гематофагическая стадия питания анадромных популяций морской миноги Petromyzon marinus: низкая избирательность хозяев и широкий диапазон местообитаний». Гидробиология , 734(1), 187–199.
  8. ^ аб Тайс, Гарольд М. (2012). Экология и охрана рыб . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 978-1-4398-9759-1. OCLC  1032266421.
  9. ^ ab Исследование диадромии у рыб и ее потери в эпоху -омиков
  10. ^ Майерс, Джордж С. (1949). «Использование анадромных, катадромных и родственных им терминов для проходных рыб». Копейя . 1949 (2): 89–97. дои : 10.2307/1438482. JSTOR  1438482.
  11. ^ Дополнительная информация
  12. ^ Вильялмссон, Х (октябрь 2002 г.). «Мойва (Mallotus villosus) в экосистеме Исландия – Восточная Гренландия – Ян-Майен». Журнал морских наук ICES . 59 (5): 870–883. дои : 10.1006/jmsc.2002.1233 .
  13. ^ Барбаро1 А, Эйнарссон Б, Бирнир1 Б, Сигурдссон С, Валдимарссон С, Палссон ОК, Свейнбьорнссон С и Сигурдссон П (2009) «Моделирование и симуляция миграции пелагических рыб» Журнал морской науки , 66 (5): 826- 838.
  14. ^ Конвенция Организации Объединенных Наций по морскому праву : Текст
  15. ^ Тихоокеанский совет по управлению рыболовством : Справочная информация: далеко мигрирующие виды.
  16. ^ ФАО (2007) Отчет семинара ФАО по уязвимым экосистемам и разрушительному рыболовству при глубоководном рыболовстве, Рим, Отчет о рыболовстве № 829. HTML
  17. ^ Греве, премьер-министр; Фьютри, П.; Хилл, Польша; Гунасекера, РМ; Шефер, К.М.; Итано, генеральный директор; Фуллер, Д.В.; Фостер, SD; Дэвис, ЧР (2015). «Свидетельства существования отдельных популяций желтоперого тунца (Thunnus albacares) требуют переосмысления управления этим глобально важным ресурсом». Научные отчеты . 5 : 16916. Бибкод : 2015NatSR...516916G. дои : 10.1038/srep16916 . ПМЦ 4655351 . ПМИД  26593698. 
  18. ^ Пекораро, Карло; Баббуччи, Массимилиано; Франч, Рафаэлла; Рико, Чиро; Папетти, Кьяра; Шассо, Эммануэль; Бодин, Натали; Кариани, Алессия; Барджеллони, Лука; Тинти, Фаусто (2018). «Популяционная геномика желтоперого тунца (Thunnus albacares) в глобальном географическом масштабе бросает вызов нынешнему разграничению запасов». Научные отчеты . 8 (1): 13890. Бибкод : 2018NatSR...813890P. дои : 10.1038/s41598-018-32331-3 . ПМК 6141456 . ПМИД  30224658. 
  19. ^ Андерсон, Джулия; Хэмптон, Джон; Смит, Невилл; Рико, Чиро (2019). «Признаки сильной адаптивной генетической структуры популяции белого тунца (Thunnus alalunga) в юго-западной и центральной части Тихого океана». Экология и эволюция . 9 (18): 10354–10364. дои : 10.1002/ece3.5554 . ПМК 6787800 . ПМИД  31624554. 
  20. ^ Во, Феликс; Бон, Сандра; Хайд, Джон Р.; О'Мэлли, Кэтлин Г. (2021). «Адаптивные маркеры различают северных и южных тихоокеанских альбакоров на фоне низкой дифференциации популяций». Эволюционные приложения . 14 (5): 1343–1364. дои : 10.1111/eva.13202 . ПМЦ 8127716 . ПМИД  34025772. 
  21. ^ Аро-Бильбао, Изабель; Ригинос, Синтия; Болдуин, Джон Д.; Зишке, Митчелл; Тиббетс, Ян Р.; Тиа, Джошуа А. (2021). «Глобальные связи с некоторой геномной дифференциацией существуют между ваху Индо-Тихоокеанского и Атлантического океанов, крупной околотропической пелагической рыбой». Журнал биогеографии . 48 (8): 2053–2067. дои : 10.1111/jbi.14135. hdl : 11343/298583 . ISSN  0305-0270. S2CID  236381627.
  22. ^ Мамузаде, Надя Р.; Грейвс, Джон Э.; Макдауэлл, Ян Р. (2020). «Общегеномные SNP определяют пространственно-временные закономерности связи полосатого марлина (Kajikia audax), широко распространенного и далеко мигрирующего пелагического вида». Эволюционные приложения . 13 (4): 677–698. дои : 10.1111/eva.12892 . ПМК 7086058 . ПМИД  32211060. 
  23. ^ Лукас, Мартин С.; Барас, Этьен (2001). Миграция пресноводных рыб . Оксфорд: Блэквелл Сайенс. ISBN 978-0-470-99965-3. ОСЛК  212130719.
  24. ^ «Эксперимент показывает, что рыба может мигрировать, поедая птицами». физ.орг . Проверено 23 июня 2020 г.
  25. ^ К.М. Хоган, 2008 г.
  26. ^ Ван, Т. (2019). «Происхождение/видоспецифическое расширение семейства генов Mx у костистых рыб: дифференциальная экспрессия и модуляция девяти генов Mx у радужной форели Oncorhynchus mykiss». Иммунология рыб и моллюсков . 90 : 413–430. дои : 10.1016/j.fsi.2019.04.303. hdl : 2164/14229 . PMID  31063803. S2CID  147706565.

Рекомендации

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

СМИ, связанные с миграцией рыб, на Викискладе?