Мормирины - Mormyrinae

Мормирины
Gnathonemus petersii.jpg
В Слононосая рыба Петерса, Gnathonemus petersii, имеет самое большое соотношение массы мозга к массе тела среди всех известных позвоночных.[1]
Научная классификация
Королевство:
Animalia
Тип:
Хордовые
Учебный класс:
Актиноптеригии
Заказ:
Osteoglossiformes
Семья:
Мормириды
Подсемейство:
Мормирины
Роды

см текст

Подсемейство Мормирины содержит все роды африканских пресноводная рыба семья Мормириды в порядке Osteoglossiformes. Их часто называют рыба-слон из-за длинного выступа под их ртом, используемого для обнаружения погребенных беспозвоночные это наводит на мысль о бивне или хоботе (некоторые, например, Marcusenius senegalensis gracilis иногда называют Хобот хотя этот термин обычно ассоциируется с неродственной группой рыб). Их еще можно назвать тапирфишами.

Рыбы этого подсемейства имеют высокий соотношение массы мозга к массе тела из-за расширенного мозжечок (так называемый гигантоцеребеллум), используемый в их электропровидении.[2] В связи с этим они примечательны тем, что удерживают зоологический рекорд на уровне около 60% как мозг, который потребляет больше всего энергии в процентах от энергии тела. скорость метаболизма любого животного.[1] До этого открытия это был «человеческий мозг, который считался рекордсменом в этом отношении».[1]п. 605 В человеческий мозг для сравнения использует только 20%.[3]

Mormyrinae - крупнейшее подсемейство в отряде Osteoglossiformes, насчитывающее около 170 видов.

Уникальный процент потребления энергии мозгом

Диапазон, в котором мозг взрослого человека у всех животных, независимо от размера тела, потребляет энергию в процентах от энергии тела, составляет примерно от 2% до 8%.[3] Единственное исключение - мозг животных, использующий более 10% (с точки зрения O2 потребление) несколько приматов (11–13%) и люди.[3] Однако исследование, опубликованное в 1996 г. Журнал экспериментальной биологии Горан Нильссон в Уппсальский университет обнаружили, что мозг мормирин использует примерно 60% их тела O2 потребление.[1] Это связано с сочетанием большого размера мозга (3,1% массы тела по сравнению с 2% у людей) и их экзотермический.[1]

Энергозатраты тела экзотермических животных составляют примерно 1/13 от таковых у эндотермных животных, но расход энергии мозгом как экзотермических, так и эндотермных животных одинаков.[1] Существуют и другие животные с высоким процентным содержанием мозга (2,6–3,7% массы тела), такие как летучие мыши, ласточки, вороны и воробьи но они из-за их эндотермии также обладают высоким энергетическим метаболизмом. Таким образом, необычно высокий процент потребления энергии мозгом рыб мормирин происходит из-за того, что у них необычная комбинация большого мозга и тела с низким потреблением энергии.[1] Фактическое потребление энергии на единицу массы его мозга на самом деле не особенно велико и действительно ниже (2,02 мг г1 час1), чем у некоторых других рыб, таких как Лососевые (2,20 мг г−1 час−1). Для сравнения, у крыс - 6,02 мг г−1 час−1 и люди 2,61 мг г−1 час−1.[1]Таблица 1

Кислород для этого в условия с низким содержанием кислорода происходит от глотания воздуха у поверхности воды.[1]

Большой мозг

В отличие от млекопитающие, у мормириновых рыб увеличенная часть мозга - это мозжечок[2] не головной мозг и отражающий это называется гигантоцеребеллум.[4] Этот увеличенный мозжечок соединяется с их электрорецепция. Они генерируют слабые электрические поля из специализированных электрический орган мышцы. Чтобы отличить эти поля от полей, созданных другими мормиринами, их жертвами, и того, как их окружающая среда искажает их, их кожа содержит три типа электрорецепторы. Электровосприятие, которое они обеспечивают, используется при охоте на добычу, электролокация, и коммуникация (Knollenorgans являются специализированными электрическими органами обнаружения для этой функции).[5] Однако это электрическое восприятие требует сложного обработка информации в особенности нейросхема поскольку это зависит от способности различать самогенерируемые и другие генерируемые электрические поля, а также их самосозданные аспекты и модификацию окружающей среды. Чтобы обеспечить эту специализированную обработку информации, с каждым самогенерируемым электрическим разрядом efference copy Это сделано для сравнения с обнаруженным электрическим полем, которое он создает. Мозжечок играет ключевую роль в обработке такого восприятия, зависимого от копии.[6] Мутная вода, в которой они живут, привело к тому, что такое электрическое восприятие сыграло ключевую роль в их выживании, и это привело к их гигантоцеребеллуму.[4]

Классификация

Классификация мормирид по признакам остеологии на два подсемейства Mormyrinae и Petrocephalinae был подтвержден с использованием молекулярная филогения методы.[7] Приведенная ниже классификация взята из FishBase.[8]

Genyomyrus donnyi

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я Нильссон Дж. (1996) «Потребности мозга и тела в кислороде у Gnathonemus petersii, рыбы с исключительно большим мозгом» Журнал экспериментальной биологии, 199(3): 603-607. Скачать
  2. ^ а б Белл СС, Сабо Т. (1986). Электрорецепция у мормиридных рыб. Центральная анатомия. С. 375–421. В: Bullock TH, Heiligenberg W, (eds.), Electroreception. Нью-Йорк, Вили ISBN  978-0-387-23192-1
  3. ^ а б c Норк JW, Blumenschine RJ, Adams DB. (1981). Соотношение центральной нервной системы и обмена веществ в организме позвоночных: его постоянство и функциональная основа. Am J Physiol. 241 (3): R203-12. PMID  7282965
  4. ^ а б Nieuwenhuys R. Nicholson, C. (1969). Обзор общей морфологии, волоконных связей и возможного функционального значения гигантоцеребеллума мормиридных рыб. С. 107–134. В нейробиологии эволюции и развития мозжечка. (изд. Р. Ллинас ), Американская медицинская ассоциация. OCLC  174641159
  5. ^ Фридман М.А., Хопкинс CD. (1998). Нейронные субстраты для распознавания видов в кодирующем время электросенсорном пути морских мормиридных электрических рыб. J Neurosci. 18 (3): 1171-85. PMID  9437037
  6. ^ Белл СС. (2002). Эволюция мозжечковых структур. Brain Behav Evol. 59 (5-6): 312-26. PMID  12207086
  7. ^ Lavoué S, Bigorne R, Lecointre G, Agnèse JF. (2000). Филогенетические взаимоотношения морских мормиридных электрических рыб (Mormyridae; Teleostei) на основе последовательностей цитохрома b // Мол. Phylogenet Evol. 14 (1): 1-10. PMID  10631038
  8. ^ Froese, Rainer и Daniel Pauly, ред. (2018). «Мормириды» в FishBase. Версия от мая 2018 г.