stringtranslate.com

Миграция рыб

Многие виды лосося являются анадромными и могут мигрировать на большие расстояния вверх по рекам для нереста.
Разрешение рыбам и другим мигрирующим животным перемещаться по рекам может помочь сохранить здоровую популяцию рыб.

Миграция рыб — это массовое перемещение рыб из одного района или водоема в другой. Многие виды рыб мигрируют регулярно, в масштабах времени от ежедневного до ежегодного или дольше, и 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 стай рыб в масштабах и продолжительности, больших, чем те, которые возникают во время обычной повседневной деятельности. [1] Некоторые особые типы миграции — анадромные , при которых взрослые рыбы живут в море и мигрируют в пресную воду для нереста ; и катадромные , при которых взрослые рыбы живут в пресной воде и мигрируют в соленую воду для нереста. [2]

Морские кормовые рыбы часто совершают большие миграции между местами нереста, кормления и нагула. Перемещения связаны с океанскими течениями и наличием пищи в разных районах в разное время года. Миграционные перемещения могут быть частично связаны с тем фактом, что рыба не может идентифицировать свое 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 входят и выходят из исключительных экономических зон разных стран, и они рассматриваются в договоре иначе, чем другие рыбы.

Лосось и полосатый окунь — известные анадромные рыбы, а пресноводные угри — катадромные рыбы, совершающие большие миграции. Акула-быкэвригалинный вид, который по своему желанию перемещается из пресной в соленую воду, и многие морские рыбы совершают суточную вертикальную миграцию , поднимаясь на поверхность, чтобы кормиться ночью, и опускаясь в нижние слои океана днем. Некоторые рыбы, такие как тунец, перемещаются на север и юг в разное время года, следуя температурным градиентам. Модели миграции представляют большой интерес для рыбной промышленности. Передвижения рыб в пресной воде также происходят; часто рыбы плывут вверх по реке, чтобы метать икру, и эти традиционные перемещения все чаще нарушаются строительством плотин. [3]

Классификация

Миграция атлантического лосося из реки Коннектикут в океан [4]

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

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

Хотя эти классификации изначально были разработаны для рыб, в принципе они применимы к любым водным организмам.

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

Кормовая рыба

Миграция исландской мойвы

Кормовая рыба часто совершает большие миграции между местами нереста, кормления и нагула. Стаи определенного стада обычно перемещаются в треугольнике между этими местами. Например, у одной стаи сельди нерест в южной Норвегии , место кормления в Исландии , а место нагула в северной Норвегии. Такие широкие треугольные перемещения могут быть важны, поскольку кормовая рыба во время кормления не может различать собственное потомство. [3]

Мойва — кормовая рыба семейства корюшковых , обитающая в Атлантическом и Северном Ледовитом океанах. Летом она питается густыми скоплениями планктона на краю шельфового ледника. Более крупная мойва также питается крилем и другими ракообразными . Мойва движется к берегу большими стаями, чтобы метать икру, и мигрирует весной и летом, чтобы питаться в богатых планктоном районах между Исландией , Гренландией и Ян-Майеном . На миграцию влияют океанские течения . Вокруг Исландии созревающая мойва совершает большие кормовые миграции на север весной и летом. 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 дрейфа личинок . Мойва на пути к местам нагула обозначена зеленым цветом, мойва на обратном пути — синим, а места размножения — красным.

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

Далеко мигрирующие виды

Открытое море , выделенное синим цветом, — это моря, которые находятся за пределами исключительных экономических зон радиусом 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 термина, но в приложении (UNCLOS Annex 1) перечислены виды, которые стороны конвенции считают далеко мигрирующими. [14] В список входят: тунец и тунцеподобные виды ( альбакор , голубой тунец , большеглазый тунец , полосатый тунец , желтоперый тунец, черный тунец , малый тунец , южный голубой тунец и тунец-пуля ), ваху , морской лещ , марлин , парусник , рыба-меч , сайра и океанические акулы , дельфины и другие китообразные .

Эти океанодромные виды с высоким трофическим уровнем совершают миграции на значительные, но переменные расстояния через океаны для питания, часто на кормовой рыбе, или для 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. Они являются пелагическими видами, что означает, что они в основном живут в открытом океане и не живут вблизи морского дна, хотя они могут проводить часть своего жизненного цикла в прибрежных водах . [15]

Далеко мигрирующие виды можно сравнить с трансграничным стадом и трансграничным стадом . Трансграничный стад распространяется как в пределах ИЭЗ , так и в открытом море . Трансграничный стад распространяется в ИЭЗ как минимум двух стран. Стадо может быть как трансграничным, так и трансграничным. [16]

Может быть сложно определить структуру популяции далеко мигрирующих видов с помощью физического мечения. Традиционные генетические маркеры, такие как продукты ПЦР с коротким радиусом действия, микросателлиты и SNP-массивы, с трудом идентифицировали структуру популяции и различали рыбные запасы из отдельных океанических бассейнов. Однако популяционные геномные исследования с использованием RAD- секвенирования у желтоперого тунца, [17] [18] альбакора, [19] [20] и ваху [21] смогли различать популяции из разных океанических бассейнов и выявлять мелкомасштабную структуру популяции. Аналогичные методы популяционной геномики также дали улучшенное представление о структуре популяции полосатого марлина . [22]

Другие примеры

Некоторые из самых известных анадромных рыб — это тихоокеанские виды лосося , такие как чавыча (королевский лосось), кижуч (серебристый лосось), кета (собачка), горбуша (горбуша) и нерка (красный лосось). Эти лососи вылупляются в небольших пресноводных ручьях. Оттуда они мигрируют в море, чтобы созреть, и живут там от двух до шести лет. Когда лосось становится взрослым, он возвращается в те же ручьи, где он вылупился, чтобы нереститься. Лосось способен подниматься на сотни километров вверх по реке, и люди должны устанавливать рыбоходы на плотинах , чтобы лосось мог пройти. Другими примерами анадромных рыб являются морская форель , трехиглая колюшка , морская минога и [7] шед .

Несколько видов тихоокеанского лосося (чавыча, кижуч и стальноголовый лосось) были завезены в Великие озера США и стали потамодромными, мигрируя из своих родных вод в места нагула, полностью находящиеся 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 угорь и европейский угорь , которые мигрируют на огромные расстояния из пресноводных рек, чтобы метать икру в Саргассовом море , и чьи последующие личинки могут дрейфовать в течениях в течение месяцев и даже лет, прежде чем вернуться в свои родные реки и ручьи в виде стеклянных угрей или угрей.

Примером эвригалинных видов является бычья акула , которая обитает в озере Никарагуа в Центральной Америке и реке Замбези в Африке. Оба эти места обитания — пресноводные, однако бычьи акулы также мигрируют в океан и из океана. В частности, бычьи акулы из озера Никарагуа мигрируют в Атлантический океан, а бычьи акулы из Замбези — в Индийский океан.

Суточная вертикальная миграция является обычным явлением; многие морские виды поднимаются на поверхность ночью, чтобы питаться, а затем возвращаются на глубину в дневное время.

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

Миграции пресноводных (потамодромных) рыб обычно короче, обычно из озера в ручей или наоборот, для нереста. Однако потамодромные миграции находящейся под угрозой исчезновения колорадской щуки-гольяны из системы реки Колорадо могут быть обширными. Миграции к натальным нерестилищам могут легко составлять 100 км, при этом максимальные расстояния в 300 км, зарегистрированные в исследованиях радиомечения, также демонстрируют высокую степень хоуминга, и рыба может совершать миграции вверх или вниз по течению, чтобы достичь очень определенных мест нереста в каньонах с белой водой. [8 ]

Иногда рыбу могут распространять птицы, которые едят икру рыб. Они переносят икру в пищеварительном тракте, а затем откладывают ее в своих фекалиях в новом месте. Уровень выживаемости икры рыб, прошедшей через пищеварительный тракт птиц, низок. [24]

Историческая эксплуатация

С доисторических времен люди эксплуатировали некоторых проходных рыб во время их миграции в пресноводные потоки, когда они более уязвимы для поимки. Известны общества, датируемые горизонтом Миллингстоун , которые эксплуатировали проходной промысел Морро-Крик [25] и других эстуариев Тихоокеанского побережья . В Неваде племя пайютов ловило мигрирующую форель-головорез Лахонтан вдоль реки Траки с доисторических времен. Эта рыболовная практика продолжается и в настоящее время, и Агентство по охране окружающей среды США поддержало исследования, чтобы гарантировать, что качество воды в Траки может поддерживать подходящую популяцию форели-головореза Лахонтан.

Гены миксовируса

Поскольку лососевые ведут анадромный образ жизни, они сталкиваются с большим количеством вирусов как из пресноводных, так и из морских экосистем. Белки устойчивости к миксовирусам (Mx) являются частью семейства ГТФ-аз , которые способствуют вирусному иммунитету, и ранее было показано, что радужная форель ( Oncorhynchus mykiss ) обладает тремя различными генами Mx, которые способствуют вирусной защите в обеих средах. Количество генов Mx может различаться у разных видов рыб, их количество варьируется от 1 до 9, а некоторые исключения, такие как Gadiformes , полностью утратили свои гены Mx. Ван и др. (2019) [26] провели исследование , чтобы выявить больше потенциальных генов Mx, которые присутствуют 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 экспрессируются в тканях» и что эта экспрессия увеличивается в процессе развития. Семейство генов Mx экспрессируется на высоком уровне 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. doi :10.1641/B570206
  2. ^ Гросс, Март Р.; Коулман, Рональд М.; Макдауэлл, Роберт М. (1988-03-11). «Водная продуктивность и эволюция миграции проходных рыб». Science . 239 (4845): 1291–1293. Bibcode :1988Sci...239.1291G. doi :10.1126/science.239.4845.1291. PMID  17833216. S2CID  241447.
  3. ^ ab Woo, Patrick TK; Iwama, George K. (2019-12-21). Изменение климата и неинфекционные заболевания рыб. CABI. ISBN 978-1-78639-398-2.
  4. ^ Жизненный цикл атлантического лосося. Архивировано 15 января 2014 г. в офисе координатора по реке Коннектикут Wayback Machine , Служба охраны рыбных ресурсов и диких животных США.
  5. ^ ab Secor, David H; Kerr LA (2009). «Лексикон разнообразия жизненного цикла у проходных и других рыб». Am. Fish. Soc. Symp. (69): 537–556.
  6. ^ ab Moyle, Peter B.; Cech, Joseph J. (2004). Рыбы: введение в ихтиологию . Верхняя Сэддл-Ривер, Нью-Джерси: Pearson Prentice Hall. ISBN 0-13-100847-1. OCLC  52386194.
  7. ^ ab Silva, S., Araújo, MJ, Bao, M., Mucientes, G., & Cobo, F. (2014). «Стадия гематофагического питания анадромных популяций морской миноги Petromyzon marinus: низкая селективность к хозяину и широкий спектр местообитаний». Hydrobiologia , 734(1), 187–199.
  8. ^ ab Tyus, Harold M. (2012). Экология и сохранение рыб . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 978-1-4398-9759-1. OCLC  1032266421.
  9. ^ ab Исследование диадромии у рыб и ее утрата в эпоху -омики
  10. ^ Майерс, Джордж С. (1949). «Использование терминов Anadromous, Catadromous и родственных им для обозначения мигрирующих рыб». Copeia . 1949 (2): 89–97. doi :10.2307/1438482. JSTOR  1438482.
  11. ^ Дополнительная информация
  12. ^ Vilhjálmsson, H (октябрь 2002 г.). «Мойва (Mallotus villosus) в экосистеме Исландия–Восточная Гренландия–Ян-Майен». Журнал морской науки ICES . 59 (5): 870–883. doi : 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 : Предыстория: далеко мигрирующие виды
  16. ^ ФАО (2007) Отчет семинара ФАО по уязвимым экосистемам и разрушительному рыболовству в глубоководном рыболовстве, Рим, Отчет о рыболовстве № 829. HTML
  17. ^ Grewe, PM; Feutry, P.; Hill, PL; Gunasekera, RM; Schaefer, KM; Itano, DG; Fuller, DW; Foster, SD; Davies, CR (2015). «Доказательства наличия дискретных популяций желтоперого тунца (Thunnus albacares) требуют переосмысления управления этим глобально важным ресурсом». Scientific Reports . 5 : 16916. Bibcode :2015NatSR...516916G. doi : 10.1038/srep16916 . PMC 4655351 . PMID  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, Сиро (2019). «Признаки сильной адаптивной генетической структуры популяции тунца альбакора (Thunnus alalunga) в юго-западной и центральной части Тихого океана». Экология и эволюция . 9 (18): 10354–10364. doi : 10.1002/ece3.5554 . PMC 6787800. PMID  31624554 . 
  20. ^ Vaux, Felix; Bohn, Sandra; Hyde, John R.; O'Malley, Kathleen G. (2021). «Адаптивные маркеры различают северного и южного тихоокеанского альбакора на фоне низкой дифференциации популяции». Evolutionary Applications . 14 (5): 1343–1364. doi : 10.1111/eva.13202 . PMC 8127716. PMID  34025772 . 
  21. ^ Haro-Bilbao, Isabel; Riginos, Cynthia; Baldwin, John D.; Zischke, Mitchell; Tibbetts, Ian R.; Thia, Joshua A. (2021). «Глобальные связи с некоторой геномной дифференциацией происходят между индо-тихоокеанской и атлантической ваху, крупной циркумтропической пелагической рыбой». Журнал биогеографии . 48 (8): 2053–2067. doi : 10.1111/jbi.14135. hdl : 11343/298583 . ISSN  0305-0270. S2CID  236381627.
  22. ^ Mamoozadeh, Nadya R.; Graves, John E.; McDowell, Jan R. (2020). «Геномные SNP определяют пространственно-временные закономерности связности у полосатого марлина (Kajikia audax), широко распространенного и далеко мигрирующего пелагического вида». Evolutionary Applications . 13 (4): 677–698. doi : 10.1111/eva.12892 . PMC 7086058. PMID  32211060 . 
  23. ^ Лукас, Мартин С.; Барас, Этьен (2001). Миграция пресноводных рыб . Оксфорд: Blackwell Science. ISBN 978-0-470-99965-3. OCLC  212130719.
  24. ^ «Эксперимент показывает, что рыбы могут мигрировать, заглатывая птиц». phys.org . Получено 23.06.2020 .
  25. ^ CM Хоган, 2008
  26. ^ Ван, Т. (2019). «Расширение семейства генов Mx в костистых рыбах по признаку линии/вида: дифференциальная экспрессия и модуляция девяти генов Mx в радужной форели Oncorhynchus mykiss». Иммунология рыб и моллюсков . 90 : 413–430. doi : 10.1016/j.fsi.2019.04.303. hdl : 2164/14229 . PMID  31063803. S2CID  147706565.

Ссылки

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Медиа, связанные с миграцией рыб на Wikimedia Commons