stringtranslate.com

Киллифиш

Голубой ното-киллифиш, Nothobranchius rachovii , из Восточной Африки.

Киллифиш — это любая из различных яйцекладущих (откладывающих яйца) карповых рыб, [1] включая семейства Aplocheilidae , Cyprinodontidae , Fundulidae , Nothobranchiidae , Profundulidae и Valenciidae . Всего насчитывается 1270 видов рыб-киллифишей, самое большое семейство — Rivulidae , насчитывающее более 320 видов. [2] В результате адаптации к жизни в эфемерных водах яйца большинства киллифиш могут пережить периоды частичного обезвоживания. Многие виды полагаются на такую ​​диапаузу , поскольку яйца не проживут более нескольких недель, если полностью погрузиться в воду. Взрослые особи некоторых видов, таких как Kryptolebias marmoratus , могут дополнительно выживать вне воды в течение нескольких недель. [3] Большинство килли — это маленькие рыбы размером от 2,5 до 5 сантиметров (от 1 до 2 дюймов), при этом самые крупные виды вырастают чуть менее 15 сантиметров (6 дюймов).

Слово killifish имеет неопределенное происхождение, но, вероятно, произошло от голландского kil , обозначающего убийство (маленький ручей). [4] Хотя киллифиш иногда используется как английский эквивалент таксономического термина Cyprinodontidae, некоторые виды, принадлежащие к этому семейству, имеют свои собственные общие названия, например, «куколок» и «муммихог» .

Ареал и среда обитания

Куколка Дьявольской дыры, Cyprinodondiabolis , из национального парка Долина Смерти.

Киллифиш встречается в основном в пресных или солоноватой воде Северной и Южной Америки, на юге до Аргентины и на севере до южного Онтарио и даже на Ньюфаундленде и Лабрадоре . [5] Есть также виды в южной Европе , на большей части Африки , вплоть до Квазулу-Натала , Южной Африки , на Ближнем Востоке и в Азии (на востоке до Вьетнама ), а также на нескольких островах Индийского океана.

Большинство киллифишей обитают в постоянных ручьях, реках и озерах и живут от двух до трех лет. Такие киллифиды распространены в Америке ( Cyprinodon , Fundulus и Rivulus ), а также в Африке и Азии (включая Aphyosemion , Aplocheilus , Epiplatys , Fundulopanchax и Lacustricola ) и Южной Европе ( Aphanius ). Некоторые из этих сред обитания могут быть довольно экстремальными; Единственная естественная среда обитания куколки Дьявольской Дыры ( Cyprinodondiabolis ) - Дьявольская Дыра : пещера глубиной не менее 91 метра (299 футов), ответвляющаяся от небольшого отверстия на поверхности, примерно 1,8 метра (6 футов) на 5,5 метра ( 18 футов) в ширину.

Некоторые специализированные формы обитают во временных прудах и поймах рек и обычно имеют гораздо более короткую продолжительность жизни. Такие виды, известные как «однолетники», живут не дольше девяти месяцев и используются в качестве моделей для исследований старения. Примеры включают африканский род Nothobranchius и южноамериканские роды , начиная от холодноводных Austrolebias Аргентины и Уругвая и заканчивая более тропическими Gnatholebias , Pterolebias , [6] Simpsonichthys и Terranatos .

Территориальное поведение

Fundulus auroguttatus , североамериканский киллифиш, не являющийся однолетним, похожий на Fundulus chrysotus, известный как гольян.

Небольшое количество видов обитает в мелководье, в то время как большинство из них в той или иной степени являются территориальными. Популяции могут быть плотными, а территории могут быстро перемещаться, особенно для видов, живущих на крайнем мелководье (несколько сантиметров воды). Многие виды существуют как пассивные племена в небольших ручьях, где доминирующие самцы защищают территорию, позволяя самкам и неполовозрелым самцам проходить через эту территорию. В аквариуме территориальное поведение различно для каждой группы и даже у разных особей. В достаточно большом аквариуме большинство видов могут жить группами, если в них содержится более трех самцов.

Диета

Киллифиши питаются в основном водными членистоногими, такими как личинки насекомых ( комаров ) , водные ракообразные и черви. Некоторые виды Orestias из озера Титикака являются планктонными фильтраторами . Другие, такие как виды Cynolebias и Megalebias и Nothobranchius ocellatus, являются хищными и питаются в основном другой рыбой. Американский флагфиш ( Jordanella floridae ) питается водорослями и другими растительными веществами, а также водными беспозвоночными. Nothobranchius Furzeri нужно много еды, потому что он быстро растет, поэтому, когда еды недостаточно, более крупная рыба съедает более мелкую рыбу. [7]

В исследованиях продолжительности жизни

Самец Nothobranchius Furzeri GRZ
(из национального парка Гонаречжоу )

Некоторые штаммы имеют продолжительность жизни всего несколько месяцев и, таким образом, могут служить моделью для биогеронтологических исследований. [8] [9] [10] [11] [12] Африканская бирюзовая рыба-киллифиш ( Nothobranchius Furzeri ) — самое короткоживущее позвоночное животное, которого можно разводить в неволе, его продолжительность жизни составляет от трех до девяти месяцев. [9] [10] Половое созревание происходит в течение 3–4 недель, пик плодовитости приходится на 8–10 недель. [13]

Nothobranchius Furzeri не проявляет признаков укорочения теломер , снижения активности теломеразы или репликативного старения с возрастом, несмотря на короткую продолжительность жизни. [14] [15] Тем не менее, липофусцин накапливается в головном мозге и печени (что связано с возрастной нейродегенерацией ), и с возрастом возрастает риск развития рака . [13] Ограничение калорий уменьшает эти возрастные заболевания. [13] Было показано, что ресвератрол увеличивает среднюю (56%) и максимальную продолжительность жизни (59%) Nothobranchius Furzeri , [16] [17], но не было показано, что ресвератрол оказывает такой эффект на млекопитающих. [18] [19] [16]

Перенос кишечной микробиоты от молодого киллифиса к киллифису среднего возраста значительно продлевает продолжительность жизни киллифиса среднего возраста. [20] [21]

Были созданы трансгенные штаммы [22] и достигнуто точное редактирование генома Nothobranchius Furzeri с использованием чернового генома и системы CRISPR/Cas9 . [10] Благодаря нацеливанию на множество генов, включая теломеразу , рыбу-киллифишу теперь можно использовать в качестве привлекательного модельного организма позвоночных для старения и болезней (таких как врожденный дискератоз ). [10] Секвенирование всего генома киллифиса выявило модификацию гена рецептора IGF-1 . [23]

Как домашние животные

Голубой лирохвост , Fundulopanchax gardneri , один из наиболее распространенных западноафриканских видов киллифиш, содержащихся в аквариумах.

Многие киллифиши имеют богатую окраску, и большинство видов легко содержать и разводить в аквариуме . Образцы можно получить в специализированных обществах и ассоциациях. Полосатый панчакс (также известный как рыба-убийца Золотого чуда) обычно можно найти в зоомагазинах, но следует проявлять осторожность при выборе соседей по аквариуму, поскольку рот полосатого панчакса такой же широкий, как и голова, и съедается гораздо меньшая рыба. Флагфиш , обитающий в южной Флориде, — еще один вид рыбы-киллифиша, часто встречающийся в зоомагазинах. Они полезны в аквариумах для борьбы с водорослями. Золотой гольян ( Fundulus chrysotus ) также произрастает в Соединенных Штатах и ​​часто продается на аукционах, но с этими рыбами следует проявлять осторожность, чтобы они не выпрыгивали из аквариума. Твердое покрытие и слой плавающих растений лучше всего подходят для содержания этих рыб.

Инфекция, изменяющая поведение

Обычно киллифиши избегают приповерхностных вод, чтобы снизить опасность быть съеденными хищниками. Однако при заражении трематодой рыбы плавают у поверхности, а иногда даже плавают вверх тормашками, обнажая замаскированное брюшко. Свой жизненный цикл двуустка завершает в пищеварительном тракте птиц. [24]

Развитая устойчивость к экстремальным уровням токсичности.

Большие популяции киллифишей и генетическое разнообразие этого вида позволили ему развиваться и выживать в районах, где другие виды вымерли, включая участки Суперфонда . За несколько десятков поколений киллифиш [25] [26] за относительно короткий период времени (50–60 лет) киллифиш развил устойчивость к уровням диоксинов , ПХБ, ртути и другим промышленным химикатам, в 8000 раз превышающим ранее рассчитанная смертельная доза. Секвенирование геномов адаптированных особей выявило общий набор мутаций среди устойчивых к загрязнению рыб, многие из которых помогают дезактивировать или отключить молекулярный путь, ответственный за большую часть клеточных повреждений, вызванных химическими веществами. [27]

Было обнаружено, что Киллифиш относительно хорошо себя чувствует после разлива нефти на платформе Deepwater Horizon . [28] [29]

Рекомендации

  1. ^ Альберт, Джеймс С.; Тальяколло, Виктор А.; Дагоста, Фернандо (2 ноября 2020 г.). «Диверсификация неотропических пресноводных рыб». Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики . 51 (1). Годовые обзоры : 27–53. doi : 10.1146/annurev-ecolsys-011620-031032 . ISSN  1543-592X. S2CID  225478064.
  2. ^ Список номинальных видов Rivulidae (Rivulines) FishBase . Эд. Райнер Фрёзе и Дэниел Паули. Версия мая 2007 года. Np: FishBase, 2007. Архивировано 30 сентября 2007 г. в Wayback Machine.
  3. ^ «Тропические рыбы могут месяцами жить вне воды», Reuters, среда, 14 ноября 2007 г., 21:05 по Гринвичу.
  4. ^ ван дер Сийс, Николин (2009). Печенье, салат из капусты и сутулы: влияние голландского языка на североамериканские языки. Издательство Амстердамского университета. п. 198. ИСБН 9789089641243.
  5. ↑ По состоянию на лето 2023 года компания Suncor Energy Fluvarium в Сент-Джонсе, Ньюфаундленд, отмечает, что ньюфаундлендская популяция прозрачных глазниц (полосатой рыбы-убийцы) внесена в список видов, вызывающих особую озабоченность в соответствии с Законом Канады о видах, находящихся под угрозой .
  6. ↑ Коста, Уилсон ДжЕМ (21 октября 2005 г.). «Неотропический однолетний род киллифиш Pterolebias Garman (Teleostei: Cyprinodontiformes: Rivulidae): филогенетические отношения, описательная морфология и таксономический пересмотр». Зоотакса . 1067 (1): 1. дои :10.11646/zootaxa.1067.1.1 . Проверено 4 апреля 2022 г.
  7. ^ "Файл видов: Nothobranchius Furzeri" . Killi.co.uk. 2009–2013 гг . Проверено 8 февраля 2013 г.
  8. ^ Терзибаси Э., Валенцано Д.Р., Бенедетти М., Ронкалья П., Каттанео А., Доменичи Л., Челлерино А. (2008). «Большие различия в фенотипе старения между штаммами недолговечной однолетней рыбы Nothobranchius Furzeri». ПЛОС ОДИН . 3 (12): е3866. Бибкод : 2008PLoSO...3.3866T. дои : 10.1371/journal.pone.0003866 . ПМЦ 2585814 . ПМИД  19052641. 
  9. ^ ab Валенцано Д.Р., Шарп С., Брюне А. (2011). «Транспозон-опосредованный трансгенез у недолговечных африканских киллифишей Nothobranchius Furzeri, модели старения позвоночных». G3: Гены, геномы, генетика . 1 (7): 531–538. дои : 10.1534/g3.111.001271. ПМЦ 3276177 . ПМИД  22384364. 
  10. ^ abcd Харель, И.; Бенаюн, БРНА; Мачадо, Б.; Сингх, П.П.; Ху, СК; Печ, МФ; Валенцано, ДР; Чжан, Э.; Шарп, Южная Каролина; Артанди, ЮВ; Брюне, А (2015). «Платформа для быстрого изучения старения и болезней у позвоночных с коротким сроком жизни». Клетка . 160 (5): 1013–26. дои : 10.1016/j.cell.2015.01.038. ПМЦ 4344913 . ПМИД  25684364. 
  11. ^ Каллауэй Э (2015). «Недолгоживущие рыбы могут быть ключом к разгадке старения человека». Природа . 528 (7581): 175. Бибкод : 2015Natur.528..175C. дои : 10.1038/nature.2015.18945 . ПМИД  26659161.
  12. ^ Челлерино А., Валенцано Д.Р., Райхард М. (2016). «От куста до скамейки: однолетняя рыба Nothobranchius как новая модельная система в биологии». Биологические обзоры Кембриджского философского общества . 91 (2): 511–533. дои : 10.1111/brv.12183 . hdl : 11384/61025 . PMID  25923786. S2CID  3963445.
  13. ^ abc Ким Ю, Нам Х.Г., Валенцано Д.Р. (2016). «Недолгоживущий африканский бирюзовый киллифиш: новая экспериментальная модель старения». Модели и механизмы заболеваний . 9 (2): 115–129. дои : 10.1242/dmm.023226. ПМК 4770150 . ПМИД  26839399. 
  14. ^ Хартманн Н., Райхвальд К., Лехель А., Граф М., Киршнер Дж., Дорн А., Терзибаси Э., Веллнер Дж., Платцер М., Рудольф К.Л., Челлерино А., Энглерт С. (2009). «Теломеры укорачиваются, а экспрессия Tert увеличивается во время старения недолговечной рыбы Nothobranchius Furzeri». Механизмы старения и развития . 130 (5): 290–296. дои : 10.1016/j.mad.2009.01.003 . PMID  19428446. S2CID  10813587.
  15. ^ Граф М., Хартманн Н., Райхвальд К., Энглерт С. (2013). «Отсутствие репликативного старения в культивируемых клетках короткоживущего киллифиса Nothobranchius Furzeri ». Экспериментальная геронтология . 48 (1): 17–28. дои : 10.1016/j.exger.2012.02.012. PMID  22445733. S2CID  11729069.
  16. ^ Аб Баур Дж.А., Синклер Д.А. (2006). «Терапевтический потенциал ресвератрола: данные in vivo». Nature Reviews Открытие лекарств . 5 (6): 493–506. дои : 10.1038/nrd2060. PMID  16732220. S2CID  36628503.
  17. ^ Валенцано Д.Р., Терзибаси Э., Генаде Т., Каттанео А., Доменичи Л., Челлерино А. (2006). «Ресвератрол продлевает продолжительность жизни и замедляет появление возрастных маркеров у недолговечных позвоночных». Современная биология . 16 (3): 296–300. дои : 10.1016/j.cub.2005.12.038 . hdl : 11384/14713 . PMID  16461283. S2CID  1662390.
  18. ^ Бхуллар К.С., Хаббард Б.П. (2015). «Продление жизни и здоровья с помощью ресвератрола». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Молекулярные основы болезней . 1852 (6): 1209–1218. дои : 10.1016/j.bbadis.2015.01.012 . ПМИД  25640851.
  19. ^ Стронг Р., Миллер Р.А., Надон Н.Л., Харрисон Д.Э. (2013). «Оценка ресвератрола, экстракта зеленого чая, куркумина, щавелевоуксусной кислоты и триглицеридного масла со средней длиной цепи на продолжительность жизни генетически гетерогенных мышей». Журналы геронтологии, серия A: Биологические и медицинские науки . 68 (1): 6–16. doi : 10.1093/gerona/gls070. ПМЦ 3598361 . ПМИД  22451473. 
  20. ^ Смит П., Виллемсен Д., PopkesM (2017). «Регуляция продолжительности жизни кишечной микробиотой недолговечного африканского бирюзового киллифиса». электронная жизнь . 6 (е27014). doi : 10.7554/eLife.27014 . ПМК 5566455 . ПМИД  28826469. 
  21. ^ Тиббс Т.Н., Лопес Л.Р., Артур Дж.К. (2019). «Влияние микробиоты на иммунное развитие, хроническое воспаление и рак в контексте старения». Микробная клетка . 6 (8): 324–334. дои : 10.15698/mic2019.08.685. ПМК 6685047 . ПМИД  31403049. 
  22. ^ Валенцано Д.Р., Шарп С., Брюне А. (2011). «Транспозон-опосредованный трансгенез у недолговечных африканских киллифишей Nothobranchius Furzeri, модели старения позвоночных». G3: Гены, геномы, генетика . 1 (7): 531–538. дои : 10.1534/g3.111.001271. ПМЦ 3276177 . ПМИД  22384364. 
  23. ^ Валенцано Д.Р., Бенаюн Б.А., Сингх П.П., Чжан Э., Эттер П.Д., Ху К.К., Клемент-Зиза М., Виллемсен Д., Куи Р., Харель И., Мачадо Б.Е., Йи MC, Sharp SC, Бустаманте CD, Бейер А., Джонсон Э.А. , Брюне А (2015). «Геном африканской бирюзовой киллифиши дает представление об эволюции и генетической архитектуре продолжительности жизни». Клетка . 163 (6): 1539–1554. дои : 10.1016/j.cell.2015.11.008. ПМЦ 4684691 . ПМИД  26638078. 
  24. ^ "Мозгососы - журнал National Geographic" . Архивировано из оригинала 26 апреля 2016 г. Проверено 26 апреля 2016 г.
  25. ↑ Ян, Удань (23 апреля 2020 г.). «Эволюция загрязнения: маленькая рыбка, которая могла». Знающий журнал . Ежегодные обзоры. doi : 10.1146/knowable-042220-1 . S2CID  219039865 . Проверено 4 апреля 2022 г.
  26. ^ Черр, Гэри Н.; Фэйрберн, Элиза; Уайтхед, Эндрю (8 февраля 2017 г.). «Воздействие загрязнителей нефтяного происхождения на развитие рыбного хозяйства». Ежегодный обзор биологических наук о животных . 5 (1): 185–203. doi : 10.1146/annurev-animal-022516-022928 . ISSN  2165-8102. ПМИД  27959669.
  27. ↑ Конкель, Линдси (8 декабря 2016 г.). «Эти рыбы эволюционировали, чтобы жить в чрезвычайно токсичной воде». Национальная география . Калифорнийский университет в Дэвисе . Архивировано из оригинала 10 декабря 2016 года.
  28. ^ «После разлива Deepwater Horizon: какие животные пережили катастрофу» . www.sciencedaily.com . Университет Рутгерса. 13 марта 2017 г. Проверено 15 марта 2017 г.
  29. ^ Макканн, Майкл Дж; Эйбл, Кеннет В.; Кристиан, Роберт Р.; Фодри, Ф. Джоэл; Йенсен, Олаф П; Джонсон, Джессика Дж; Лопес-Дуарте, Паола С; Мартин, Чарльз В.; Олин, Джилл А; Полито, Майкл Дж; Робертс, Брайан Дж; Зиглер, Шелби Л. (апрель 2017 г.). «Ключевые таксоны в реакции пищевой сети на стрессоры: разлив нефти Deepwater Horizon». Границы в экологии и окружающей среде . 15 (3): 142–149. дои : 10.1002/плата.1474.

Внешние ссылки