Гарсы — древняя группа лучепёрых рыб семейства Lepisosteidae . Они включают семь ныне живущих видов рыб двух родов, населяющих пресные , солоноватые , а иногда и морские воды восточной части Северной Америки , Центральной Америки и Кубы в Карибском бассейне , [1] [2] , хотя вымершие представители этого семейства были более широко распространены. Они являются единственными выжившими представителями Ginglymodi , клады рыб, которая впервые появилась в триасовом периоде , более 240 миллионов лет назад, и являются одной из двух сохранившихся групп голостейских рыб, наряду с боуфинами , которые имеют аналогичное распространение. [3]
У гаров удлиненное тело, покрытое ганоидной чешуей , [4] и спереди такие же удлиненные челюсти, наполненные длинными острыми зубами. Гарса иногда называют «гарпикой», но он не имеет близкого родства со щукой , принадлежащей к семейству рыб Esocidae . Все щуки — относительно крупные рыбы, но аллигаторовый щук ( Atractosteus spatula ) — самый крупный; аллигаторовый панцирь часто вырастает до длины более 2 м (6,5 футов) и веса более 45 кг (100 фунтов) [5] , а также сообщалось об экземплярах длиной до 3 м (9,8 футов). [6] Необычно то, что их васкуляризированные плавательные пузыри могут функционировать как легкие, [7] и большинство гаров периодически всплывают на поверхность, чтобы глотнуть воздуха. Мякоть гара съедобна, а его твердая кожица и чешуя используются людьми, но яйца гара очень токсичны. [8] [9]
Название «гар» первоначально использовалось для вида рыбы-иглы ( Belone belone ), обитающей в Северной Атлантике, и, вероятно, взяло свое название от древнеанглийского слова, означающего «копье». [10] Белоне Белоне теперь чаще называют «сарганом» или «сарганом», чтобы избежать путаницы с североамериканскими сарганами семейства Lepisosteidae. [11] Как ни странно, название «сарган» также широко используется для ряда других видов родственных родов Strongylura , Tylosurus и Xenentodon семейства Belonidae .
Родовое название Lepisosteus происходит от греческого слова lepis , что означает «чешуя», и остеона, что означает «кость». [12] Atractosteus также происходит от греческого языка, в данном случае от atraktos , что означает стрела. [13]
Гарсы считаются единственными сохранившимися представителями гинглимоди , группы костистых рыб , процветавших в мезозое . [14] Самые старые известные гинглимодианцы появились в среднем триасе , более 240 миллионов лет назад. [15] Ближайшими ныне живущими родственниками гарса являются гарс , причем гарс и боуфин вместе образуют кладу Холостей ; обе линии разошлись в поздней перми . [3]
Ближайшими вымершими родственниками щуки являются Obaichthyidae , вымершая группа щуковых рыб из раннего мела Африки и Южной Америки, которая, вероятно, отделилась от предков настоящих щук в позднеюрском периоде . Самый старый анатомически современный гар — Nhanulepisosteus из верхней юры ( кимериджа ) Мексики , возраст около 157 миллионов лет. Nhanulepisosteus обитали в морской среде, в отличие от современных щук, что указывает на то, что гары, возможно, изначально были морскими рыбами до вторжения в пресноводные места обитания до раннего мела. [14] [16] Хотя большинство последующих окаменелостей щуки известны из пресноводных сред, известно, что, по крайней мере, некоторые морские щуки сохранились до позднего мела , причем, вероятно, морской Herreraichthys известен из Мексики, а определенно морской Grandemarinus известен из Марокко . [17] [18]
Гарс диверсифицировался на западе Северной Америки на протяжении всего раннего мела. Atractosteus и Lepisosteus разошлись уже в конце раннего мела, около 105 миллионов лет назад. Из западной части Северной Америки щуки распространились по столь разным регионам, как Африка, Индия, Южная Америка и Европа, а к концу мелового периода ископаемые остатки щуки были широко распространены по всему миру. [16]
Несколько различных родов щуки пережили мел-палеогеновое вымирание , хотя после этого момента они оставались ограниченными Северной Америкой и Европой. Один вид ( Atractosteus grandei , родственник современного аллигаторового панциря ) является старейшим известным животным кайнозойской эры , причем один ископаемый экземпляр датируется всего несколькими тысячами лет после воздействия Чиксулуб , что указывает на быстрое восстановление пресноводных экосистем. Два рода короткорылых гаров, Masillosteus и Cuneatus , известны с эоцена на западе Северной Америки и Европы, но вскоре после этого исчезают. Lepisosteus и Atractosteus демонстрируют сходное первоначальное распространение и возможное сокращение, но оба рода расселились по восточной части Северной Америки до их исчезновения из западной части Северной Америки и Европы, при этом Atractosteus также распространился дальше на юг, в Неотропики . Восточная часть Северной Америки с тех пор стала жизненно важным рефугиумом для гарсов, и по всей территории Lepisosteus произошла диверсификация. [16]
Следующая филогения современных и ископаемых родов щуки была обнаружена Браунштейном и др . (2022): [16]
Несколько иная филогения была обнаружена Купером и др. (2023): [18]
Окаменелости указывают на то, что раньше щуки имели более широкое распространение: их находили на всех континентах, кроме Австралии и Антарктиды. [14] Живые гари обитают только в Северной Америке. Распространение гари в Северной Америке лежит главным образом в мелких солоноватой воде у берегов Техаса, Луизианы и восточного побережья Мексики, а также в некоторых впадающих в них реках и озерах. [19] [20] Несколько популяций также присутствуют в районе Великих озер США, живущих на подобных мелководьях. [21]
Тела гаров удлиненные, тяжело бронированные ганоидными чешуйками , а спереди расположены такие же удлиненные челюсти с длинными острыми зубами. Хвосты гетероцеркальные , спинные плавники расположены близко к хвосту. [22]
Поскольку их васкуляризированные плавательные пузыри могут функционировать как легкие, [7] большинство гаров периодически всплывают на поверхность, чтобы глотнуть воздуха, причем чаще это происходит в стоячей или теплой воде, когда концентрация кислорода в воде низкая. Опыты на плавательном пузыре показали, что температура воды влияет на то, какой способ дыхания будет использовать гар - воздушный или водный. Они увеличивают частоту воздушного дыхания (воздуха для дыхания) по мере повышения температуры воды. Гары могут жить полностью погруженными в насыщенную кислородом воду без доступа к воздуху и оставаться здоровыми, а также могут выжить в обескислороженной воде, если им предоставлен доступ к воздуху. [23] Эта адаптация может быть результатом давления окружающей среды и поведенческих факторов. [24] Благодаря этому органу они чрезвычайно устойчивы и способны переносить условия, в которых большинство других рыб не смогли бы выжить.
У гара есть парные грудные и брюшные плавники, а также анальный плавник, хвостовой плавник и спинной плавник. [25] Костные структуры плавников важны для изучения, поскольку они могут демонстрировать гомологию во всей летописи окаменелостей. В частности, тазовый пояс напоминает таковой у других актиноптеригиев, но при этом имеет некоторые свои особенности. У гарсов есть постклейтрун - кость, расположенная латерально от лопатки, но не имеющая постпекторальных костей. Проксимальнее постклейтрума важен супраклейтрум, поскольку он играет решающую роль в раскрытии челюстей гара. Эта структура имеет уникальную внутреннюю коракоидную пластинку, присутствующую только у видов гара. Рядом с супраклейтрумом находится поствисочная кость, которая значительно меньше, чем у других актиноптеригов. У гарсов также нет ключичной кости, хотя на этой территории наблюдаются удлиненные пластины. [26]
Все гари являются относительно крупными рыбами, но аллигаторовый щук ( Atractosteus spatula ) является самой крупной рыбой. Самый крупный аллигаторовый панцирь, когда-либо пойманный и официально зарегистрированный, имел длину 8 футов 5 дюймов (2,6 м), весил 327 фунтов (148 кг) и 47 дюймов (120 см) в обхвате. [27] Даже более мелкие виды, такие как Lepisosteus oculatus , большие, обычно достигают длины более 60 см (2,0 фута), а иногда и намного длиннее. [28]
Гарс, как правило, медлительная рыба, за исключением тех случаев, когда она нападает на добычу. Они предпочитают мелководные и заросшие участки рек, озер и заливов , часто собираясь в небольшие группы. [1] Это прожорливые хищники, ловящие добычу своими игольчатыми зубами боковым ударом головы. [28] Они активно питаются мелкой рыбой и беспозвоночными, такими как крабы. [6] Гарс встречается на большей части восточной части Северной Америки. [1] Хотя щуки встречаются в основном в пресноводных средах обитания, некоторые виды попадают в солоноватые воды, а некоторые, особенно Atractosteus tristoechus , иногда встречаются в море. Некоторые гари попадают из озер и рек через канализацию в пруды. [1] [29]
Семейство гаревых включает семь современных видов двух родов: [7]
Семейство Lepisosteidae
Самый крупный представитель семейства щук, аллигаторовый щук ( лопатка Atractosteus ), может достигать 10 футов в длину и весить более 300 фунтов. [33] [34] Его тело и морда широкие и коренастые, и его назвали «аллигаторовым панцирем», потому что местные жители часто принимали его за аллигатора . [33] [35] Этот вид можно найти в Техасе , Оклахоме , Луизиане , реке Миссисипи , Огайо , реке Миссури и южных стоках Мексики . [34] [35] Его среда обитания состоит из озер и заливов с медленным течением. [34] В молодости гары растут быстро, а после достижения зрелого возраста продолжают расти более медленными темпами. [36] Они темно-зеленого или желтого цвета. [34] [35] Любительская рыбалка на аллигатора стала популярной из-за его огромных размеров, а его мясо продается в пищу. [37] Более пяти десятилетий чрезмерного вылова рыбы привели его на грани исчезновения, [35] [36] и искусственные плотины способствовали этой потере, ограничивая доступ гара к пойменным районам, в которых он нерестится. [37] Некоторые штаты США приняли законы по борьбе с чрезмерным выловом рыбы, а программы реинтродукции осуществляются в некоторых штатах, таких как Иллинойс , где человеческая деятельность истребила щуку. [35] [36] Прежде чем быть выпущенным, каждый щук должен соответствовать требованиям к длине, чтобы гарантировать, что он имеет наилучшие шансы на выживание в дикой природе. [38] Некоторые штаты, такие как Техас , ограничивают количество щуки, которую можно поймать за день, время года, в которое ее можно поймать, а также снаряжение, которое рыболовы могут использовать для ее ловли. В некоторых штатах также установлены требования к минимальной длине, чтобы предотвратить вылов щуки в слишком раннем возрасте. [39] Ученые обнаружили, что аллигаторовый панцирь может помочь поддерживать баланс экосистемы, поедая инвазивные виды, такие как азиатский карп, и их успех в определенном районе может показать ученым, что этот район также может стать подходящей средой обитания для других мигрирующих видов. [40]
.jpg/1280px-Kaimanfische_(Lepisosteus).jpg)
Флоридский щук ( Lepisosteus platyrhincus ) встречается в реке Оклокони , Флорида и Джорджия , [41] [42] и предпочитает илистое или песчаное дно с обильной растительностью. [41] [43] Его обычно путают со своим двоюродным братом, пятнистым щуком . [41] Неровные черные пятна покрывают голову, тело и плавники. [41] [42] Зелено-коричневые чешуи проходят вдоль задней части тела, а чешуя на нижней части живота белая или желтая. [41] [44] Эта окраска, которая хорошо сочетается с окружающей средой, позволяет гару устраивать засаду на свою добычу. [41] [44] У флоридского щуки на горле нет ганоидных чешуек . [41] Самки флоридского гарда вырастают до длины от 13 до 34 дюймов, что больше, чем у их собратьев-самцов. [41] [44]
Пятнистый щук ( Lepisosteus oculatus ) — это меньший вид щуки, [33] длиной чуть менее четырех футов и весом в среднем 15 фунтов. [33] Как и флоридские щуки, самки пятнистых щук обычно крупнее самцов. [45] Голова, тело и плавники этого гара покрыты темными пятнами. [33] Его тело компактное, а морда короче. [33] Он предпочитает жить на более прозрачном мелководье глубиной 3–5 метров, [40] и окружать себя листвой. [43] [45] Его среда обитания варьируется от вод озера Мичиган , бассейна озера Эри , системы реки Миссисипи и речных стоков вдоль северного побережья Мексиканского залива от реки Нуэсес в Техасе на востоке до нижнего течения реки Апалачикола. в штате Флорида . [45] [46] Он делит свою среду обитания с аллигатором , его главным хищником. Эти меньшие по размеру гар живут в среднем 18 лет. [45]
.jpg/1280px-Shortnose_gar_(8741579406).jpg)
Коротконосый щук ( Lepisosteus platostomus ) встречается в бассейне реки Миссисипи , Индиане , Висконсине , Монтане , Алабаме и Луизиане . [47] Предпочитает жить в озерах, болотах и спокойных водоемах. [43] [47] Коротконосый щук получил свое название от морды, которая короче и шире, чем у других видов щук. [33] [47] Как и длинноносый щук , у него один ряд зубов. Верхняя челюсть длиннее остальной части головы. [47] Коротконосый щук темно-зеленого или коричневого цвета, похож на аллигаторового щука . [33] [47] В зависимости от прозрачности воды пятна могут присутствовать на хвостовом , спинном и анальном плавниках . [47] Продолжительность жизни коротконосого щука составляет 20 лет, он достигает веса до 5 фунтов, [48] и вырастает до 24–35 дюймов в длину. [46] [48] Он потребляет больше беспозвоночных , чем любой другой щук, [47] и было обнаружено, что в их желудках содержится больше азиатских карпов , чем у любой другой местной рыбы Северной Америки. [40]
Длинноносый щук ( Lepisosteus osseus ) имеет более длинное, узкое и цилиндрическое тело [33] [49] и отличается от других видов щуки своей мордой, которая более чем в два раза длиннее остальной части головы. [50] [51] Он может достигать 6 футов 8 дюймов в длину и весить до 35–80 фунтов. [33] [50] Как и коротконосый щук, у него только один ряд зубов. [50] [51] В отличие от своих сородичей, он время от времени заходит в солоноватые воды. [43] [50] Самки крупнее и живут дольше, чем самцы длинноносого гара. [49] [50] Самки живут 22 года, а самцы примерно вдвое меньше. [50] На голове, спинном , анальном и хвостовом плавниках имеются пятна . [33] [50] [52] В зависимости от прозрачности воды длинноносый щук бывает двух цветов. [50] В чистой воде они имеют тёмно-зелёный цвет. В мутной воде он имеет более коричневый цвет. [50] Края ганоидных чешуек и между ними черные. [50] [52] Местные жители иногда ловят этот вид щуки, и их обвиняют в поедании другой рыбы в реках. [49] [50] Длинноносый щук имеет обширную территорию в Северной Америке , вплоть до Мексиканского залива . [50] [52] Расположен во Флориде , Квебеке , всех Великих озерах, кроме озера Верхнее , Миссури , Миссисипи , Техаса и северной Мексики . [50] [53]
Мякоть щуки съедобна, но ее яйца содержат ихтиотоксин — тип белкового токсина , который очень токсичен для человека. [54] [55] Белок может денатурировать при нагревании до 120 градусов по Цельсию, [56] но поскольку температура икры обычно не достигает этого уровня при ее приготовлении, даже приготовленная икра вызывает серьезные симптомы. Когда-то считалось, что выработка токсина в гар икре является эволюционной адаптацией, обеспечивающей защиту икры, но синежаберные и канальные сомы, которых кормили икрой гаря в экспериментах, оставались здоровыми, хотя они и являются естественными хищниками икры гаря. Раки, которых кормили икрой, не были невосприимчивы к токсину, и большинство из них погибло. Однако токсичность икры для человека и раков может быть совпадением, а не результатом явного естественного отбора. [54]
Некоторые виды продаются как аквариумные рыбки. [28] Твердые ганоидные чешуйки гарса иногда используются для изготовления ювелирных изделий, тогда как жесткая кожа используется для изготовления таких предметов, как абажуры для ламп. Исторически коренные американцы использовали чешуйки гара в качестве наконечников стрел, коренные жители Карибского бассейна использовали кожу для нагрудников, а первые американские пионеры покрывали лезвия своих плугов шкурой гара. [57] Мало что известно о точной функции гара в религии и культуре коренных американцев, кроме ритуальных «танцев саргана», которые исполнялись племенами крик и чикасо . [58]
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь ){{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )