stringtranslate.com

Изумрудный нототень

Изумрудный нототен ( Trematomus bernacchii ), также известный как изумрудный нототен , является видом морских лучепёрых рыб, принадлежащих к семейству Nototheniidae , нототенов или тресковых ледяных рыб. Он обитает в Южном океане [1]

Изумрудный нототения ( Trematomus bernacchii )

Таксономия

Изумрудная нототена была впервые официально описана в 1902 году британским ихтиологом бельгийского происхождения Джорджем Альбертом Буленджером , при этом типовыми местонахождениями были названы мыс Адэр в Антарктиде на глубине 5-8 саженей и остров Дьюк-оф-Йорк на глубине 3-4 сажени. [2] В 1982 году российский ихтиолог Аркадий Владимирович Балушкин поместил этот вид и все другие виды в его роде , за исключением типового вида , T. newnesi , в новый род Pseudotrematomus , но это не было широко принято. [3] Видовое название дано в честь австралийского физика и астронома Луи Бернакки , который выполнил большую часть исследований и сбора образцов во время экспедиции Southern Cross , во время которой был собран этот тип. [4]

Описание

Боковая схема тела Trematomus bernacchii , его головы и черепа.

Изумрудная нототения имеет умеренно сжатое тело и короткую морду. Обычно она светло-коричневая или розовато-коричневая, с более темной окраской на спинной стороне. Ее тела полосатые или пятнистые, либо темно-коричневые, либо черные. Ее спинной и анальный плавники светло-коричневые, а грудные плавники темно-коричневые со светлыми пятнами. У нее есть ряд из трех зеленых пятен вокруг основания грудных плавников. Изумрудная нототения имеет короткий первый спинной плавник с 4-6 шипами и длинный второй спинной плавник с 34-39 мягкими лучами, который проходит примерно от центра тела до хвостового плавника . Анальный плавник изумрудной нототении содержит 31-35 лучей, идущих по той же длине, что и второй спинной плавник. Ее хвостовой плавник закругленный и содержит 10-14 лучей. Его грудные плавники широкие и веерообразные, содержат 22-26 лучей. Он имеет в основном ктеноидную чешую, за исключением нижней части, рыла и задней части челюсти, где она голая. У этого вида есть две боковые линии , верхняя из которых без чешуи, а нижняя имеет 30-42 трубчатые чешуи. У него большой, косой рот с верхней челюстью , которая доходит до центра глаза. [5] Его нижняя челюсть слегка выступает и содержит 1-2 полосы конических зубов. Самцы имеют длину от 149 до 256 мм и вес от 29 до 209 г, в то время как самки имеют длину от 156 до 333 мм и вес от 39 до 609 г. [6]

Похожие рыбы включают лысого нототена ( Pagothenia borchgrevinki ) и толстоклювого нототена ( Pagothenia phocae ), у которых есть две надглазничные поры (вместо одной), полосатого нототена ( Trematomus hansoni ), у которого 27-33 грудных луча, и большеглазого нототена ( Trematomus tokarevi ), у которого нет зеленых пятен у основания грудных плавников. [5]

Распространение и среда обитания

Распространение Trematomus Bernacchii в Южном океане. Из Фишера и Юро [5]

Этот вид является аборигеном Южного океана [1] на морском дне на глубинах от очень мелководья до 700 м (2300 футов). Он обычно встречается на континентальном шельфе моря Уэдделла , моря Дэвиса , моря Росса [5] и моря Беллинсгаузена или вокруг него. [ 7] Этот вид является одним из самых распространенных бентосных видов на континентальных шельфах Антарктиды . Среда, в которой они живут, экстремальна, с температурой воды от -1 до -1,86 °C. [6] Он предпочитает прибрежные придонные воды, которые каменистые и покрыты макроводорослями , которыми он питается и откладывает яйца. [7]

История жизни

Кривые роста Trematomus Bernacchii . a — кривая для самцов. b — кривая для самок. Из La Mesa et al. [6]

Изумрудная нототения мечет икру с октября по ноябрь у берега Адели [5] и с декабря по январь в заливе Мак-Мердо . [8] Как и многие другие антарктические рыбы, она растет медленно и достигает относительно преклонного возраста. Используя ее отолиты для справки, самцы достигают возраста 8-16 лет, а самки - 7-21 года. Кроме того, самки были моложе самцов в том же размерном классе, что означает, что самки не только достигают большего размера, чем самцы, но и растут быстрее. [6] Этот вид мечет икру впервые в возрасте от 5 до 6 лет. Половозрелые самки проходят четыре стадии:

  1. Период медленного роста гонад после нереста.
  2. Период быстрого роста гонад.
  3. Период нереста.
  4. Короткий период бездействия половых желез.

Этот вид откладывает от 1012 до 4570 икринок, диаметр икринок составляет от 1,4 до 3,8 мм. [9] Он откладывает икру на водорослевых ложах [8] или в губках . По сравнению с другими антарктическими рыбами этот вид имеет относительно низкую плодовитость. [9] Это может быть отчасти связано с репродуктивной стратегией, поскольку изумрудная нототения является одним из немногих видов, которые продемонстрировали родительскую заботу , при этом самки находятся в позициях охраны икры внутри губок Rosella nuda . [10]

Диета

Изумрудная нототения — это обобщенный вид, потребляющий различных беспозвоночных , мелких рыб, а также, как известно, питающийся некоторыми водорослями . [1] Хотя его добыча находится в широком трофическом спектре, чаще всего он потребляет амфипод , инфаунных и эпифаунных полихет и моллюсков . Добыча второстепенной важности включает изопод , пикногонид , мелких рыб и икру рыб. Будучи оппортунистическим, этот вид будет потреблять то, что наиболее распространено в его среде обитания. Это означает, что внутривидовая конкуренция ограничена. Это демонстрируется при анализе рациона изумрудной нототении на мелководье и на большой глубине. На мелководье методы добычи пищи делают его основным хищником антарктического гребешка ( Adamussium colbecki ). [11] В более глубоких водах антарктические гребешки больше не появляются, и эта популяция вместо этого питается многочисленными инфаунными или эпифаунными полихетами. Кроме того, они были описаны с различными стратегиями питания в разных районах Антарктиды. На Западном Антарктическом полуострове они были описаны как засадные кормильцы, прячущиеся в окружающей среде и нападающие, когда добыча находится рядом. В море Росса они были описаны как охотящиеся и клюющие хищники, активно выслеживающие ничего не подозревающую добычу. [12]

Антарктический гребешок ( adamussium colbecki)

У этого вида относительно высокое давление закрытия челюстей, что помогает им в дюрофагическом питании, особенно при потреблении антарктических гребешков. [13] Хищничество изумрудной нототении оказывает значительное влияние на структуру популяции антарктических гребешков. Этот вид обычно потребляет добычу среднего размера, так как более мелкие молодые гребешки не максимизируют соотношение затрат и выгод, а более крупные взрослые гребешки часто слишком велики для средней рыбы. Это создает популяцию гребешков с большим процентом крупных и мелких гребешков. Кроме того, гребешки среднего размера, которых обычно потребляет этот вид, часто приближаются к достижению репродуктивной зрелости, что позволяет предположить, что изумрудная нототения является основным регулятором роста популяции антарктических гребешков. [11]

Физиологическая адаптация к холоду

В отличие от большинства организмов, изумрудная нототеня не проявляет типичной реакции на тепловой шок; например, она не активирует ген белка теплового шока hsp70 при высоких температурах. [14] Вместо этого активация hsp70 более выражена, когда она находится в среде с нормальной температурой. [14] Хотя обычно hsp70 является индуцируемым геном, было обнаружено, что этот ген экспрессируется в любое время у изумрудной нототени. Конститутивный ген теплового шока hsc71 показал ту же картину экспрессии, и поэтому был сделан вывод, что у изумрудной нототени hsp70 также экспрессируется как конститутивный ген. [15] Низкие температуры в ее среде обитания в Антарктике могут вызывать клеточный стресс, который может денатурировать клеточные белки этих рыб, что делает необходимым экспрессию высоких конститутивных уровней белков теплового шока.

Этот вид и другие виды рода Trematomus имеют два антифризных белка (AFP): антифризные гликопротеины (AFGP) и антифризные потенцирующие белки (AFPP). Эти AFP поглощаются внутренними кристаллами льда, что может подавлять рост и понижать температуру замерзания крови этих видов до уровня ниже температуры замерзания окружающей морской воды (-1,9 °C). Температура замерзания крови изменчива, так как кровь в более низких широтах, более теплых водах имеет более высокую температуру замерзания, чем кровь, обнаруженная в более высоких широтах. Рыбы с высокой температурой замерзания и низкой температурой имеют более высокую активность AFP, чем рыбы с более низкими широтами. [16]

Адаптации к изменяющимся океанам

Было замечено, что повышенная температура морской воды влияет на метаболизм изумрудной нототении на уровне организма. Обитая в быстро нагревающемся экстремальном климатическом регионе, антарктические рыбы особенно уязвимы к изменениям температуры. После акклиматизации к температурам до 4 °C в течение 9 недель у этого вида наблюдалось снижение роста массы на 84 %, даже при сопоставимом потреблении пищи с контрольными группами при 0 °C. Это лучше всего объясняется снижением скорости усвоения пищи. Антарктические рыбы особенно уязвимы в молодом возрасте, поскольку снижение роста, вероятно, задержит половую зрелость и плодовитость . [17] В условиях повышенного содержания CO2 молодь этого вида особенно вынослива. Обычные последствия повышенного содержания CO2 у других видов рыб включают гипервентиляцию , корректировку физиологии, корректировку активности ферментов, сердечную недостаточность и отказ кровеносной системы. Молодь изумрудной нототении не проявляла ни одного из этих симптомов в лабораторных условиях. [18] Однако при воздействии как повышенных температур воды, так и повышенных уровней CO2 способность этого вида адаптироваться к более теплой воде снизилась, возможно, в качестве стратегии экономии энергии. [19]

Сохранение

В настоящее время этот вид не имеет оценки МСОП или СИТЕС .

Ссылки

  1. ^ abc Froese, Rainer ; Pauly, Daniel (ред.). "Trematomus bernacchii". FishBase . Версия от февраля 2014 г.
  2. ^ Эшмейер, Уильям Н .; Фрике, Рон и ван дер Лаан, Ричард (ред.). «Виды рода Trematomus». Каталог рыб . Калифорнийская академия наук . Проверено 3 октября 2021 г.
  3. ^ HH Dewitt; PC Heemstra; и O. Gon (1990). "Nototheniidae Notothens". В O. Gon и PC Heemstra (ред.). Рыбы Южного океана. Южноафриканский институт водного биоразнообразия. ISBN 9780868102115.
  4. ^ Кристофер Шарпф и Кеннет Дж. Лазара, ред. (12 апреля 2021 г.). «Отряд Perciformes: Подотряд Notothenoididei: Семейства Bovichtidae, Pseaudaphritidae, Elegopinidae, Nototheniidae, Harpagiferidae, Artedidraconidae, Bathydraconidae, Channichthyidae и Percophidae». База данных этимологии названий рыб проекта ETYFish . Кристофер Шарпф и Кеннет Дж. Лазара . Получено 3 октября 2021 г.
  5. ^ abcde Фишер, В.; Юро, Дж. К.; Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций, ред. (1985). Листы идентификации видов ФАО для целей рыболовства, Южный океан: рыболовные районы 48, 58 и 88, зона действия Конвенции АНТКОМ . Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. ISBN 978-92-5-102357-0.
  6. ^ abcd Ла Меса, М.; Вакки, М.; Арнери, Э.; Джаннетти, Дж.; Греко, С. (1 февраля 1996 г.). «Возраст и рост рыбы-нототении Trematomus bernacchii Boulenger из залива Терра Нова, Антарктида». Полярная биология . 16 (2): 139–145. дои : 10.1007/BF02390434. ISSN  1432-2056.
  7. ^ аб Трохимец, Владлен; Савицкий, Александр; Зиньковский, Артем; Гупало, Елена; Дикий, Игорь; Луценко Дмитрий; Березкина, Анна; Ла Меса, Марио (01 мая 2022 г.). «Видовой состав, распространение и относительная численность прибрежного рыбного сообщества у Аргентинских островов моря Беллинсгаузена». Полярная биология . 45 (5): 845–855. дои : 10.1007/s00300-022-03040-5 . ISSN  1432-2056.
  8. ^ ab Dearborn, John H. (1965). «Размножение нототениевых рыб Trematomus bernacchii Boulenger в заливе Мак-Мердо, Антарктида». Copeia . 1965 (3): 302–308. doi :10.2307/1440791. ISSN  0045-8511. JSTOR  1440791.
  9. ^ ab Vacchi, M.; Williams, R.; La Mesa, M. (1996). «Размножение трех видов рыб из моря Росса и моря Моусона». Antarctic Science . 8 (2): 185–192. doi :10.1017/S0954102096000259. ISSN  0954-1020.
  10. ^ Морено, Карлос А. (1980). «Наблюдения за питанием и размножением Trematomus bernacchii (Pisces: Nototheniidae) с архипелага Палмера, Антарктида». Copeia . 1980 (1): 171–173. doi :10.2307/1444159. ISSN  0045-8511. JSTOR  1444159.
  11. ^ ab Dell'Acqua, Ombretta; Brey, Thomas; Vacchi, Marino; Chiantore, Mariachiara (2017). «Влияние хищничества нототениоидной рыбы Trematomus bernacchii на размерную структуру гребешка Adamussium colbecki в заливе Терра Нова (море Росса, Антарктида)». Polar Biology . 40 (8): 1557–1568. doi :10.1007/s00300-017-2077-4. ISSN  0722-4060.
  12. ^ Ла Меса, М.; Далу, М.; Вакки, М. (1 октября 2004 г.). «Трофическая экология изумрудного нототена Trematomus bernacchii (Pisces, Nototheniidae) из залива Терра Нова, море Росса, Антарктида». Полярная биология . 27 (11): 721–728. doi : 10.1007/s00300-004-0645-x. ISSN  1432-2056.
  13. ^ Карлиг, Эрика; Ди Блази, Давиде; Гильотти, Лаура; Пизано, Ева; Файмали, Марко; О'Дрисколл, Ричард; Паркер, Стив; Вакки, Марино (01 сентября 2018 г.). «Диверсификация структур питания трех взрослых антарктических нототениевых рыб». Полярная биология . 41 (9): 1707–1715. дои : 10.1007/s00300-018-2310-9. ISSN  1432-2056.
  14. ^ ab Place, Sean P.; Hofmann, Gretchen E. (март 2005 г.). «Конститутивная экспрессия гена белка теплового шока, индуцируемого стрессом, hsp70, у филогенетически далеких антарктических рыб». Polar Biology . 28 (4): 261–267. doi :10.1007/s00300-004-0697-y. ISSN  0722-4060. S2CID  18561415.
  15. ^ Place, Sean P.; Zippay, Mackenzie L.; Hofmann, Gretchen E. (август 2004 г.). «Конститутивные роли индуцируемых генов: доказательства изменения экспрессии индуцируемого гена hsp70 у антарктических нототениоидных рыб». American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology . 287 (2): R429–R436. doi :10.1152/ajpregu.00223.2004. ISSN  0363-6119. PMID  15117724.
  16. ^ Fields, Lauren G.; DeVries, Arthur L. (2015-07-01). «Изменение антифризной активности сыворотки крови антарктических рыб Trematomus в зависимости от температуры и глубины среды обитания». Сравнительная биохимия и физиология, часть A: Молекулярная и интегративная физиология . 185 : 43–50. doi :10.1016/j.cbpa.2015.03.006. ISSN  1095-6433.
  17. ^ Сандерсфельд, Т.; Дэвисон, В.; Ламаре, М.; Кнуст, Р.; Рихтер, К. (2015-01-01). «Повышенная температура вызывает метаболические компромиссы на уровне всего организма у антарктической рыбы Trematomus bernacchii». Журнал экспериментальной биологии . doi :10.1242/jeb.122804. ISSN  1477-9145.
  18. ^ Дэвис, Бриттани Э.; Миллер, Натан А.; Флинн, Эрин Э.; Тодгэм, Энн Э. (2016-01-01). «Молодь антарктической нототении, Trematomus bernacchii, физиологически устойчива к морской воде, подкисленной CO2». Журнал экспериментальной биологии . doi :10.1242/jeb.133173. ISSN  1477-9145.
  19. ^ Дэвис, Бриттани Э.; Флинн, Эрин Э.; Миллер, Натан А.; Нельсон, Фредерик А.; Фанг, Нэнн А.; Тодгэм, Энн Э. (2017). «Антарктическая изумрудная нототения обладает способностью компенсировать потепление при отсутствии связи с закислением CO 2». Биология глобальных изменений . 24 (2). doi :10.1111/gcb.13987. ISSN  1354-1013.