Морская минога - Sea lamprey

Морская минога
Морская минога fish.jpg
Морские миноги на Озерная форель.
Петромизон marinus2.jpg
Научная классификация
Королевство:
Animalia
Тип:
Хордовые
Учебный класс:
Гипероартия
Заказ:
Petromyzontiformes
Семья:
Petromyzontidae
Род:
Петромизон

Разновидность:
P. marinus
Биномиальное имя
Петромизон маринус
Синонимы[2][3]

В морская минога (Петромизон маринус) это паразитический минога родом из Северного полушария. Иногда ее называют «рыбой-вампиром».

Описание

Для более широкого охвата общей морфологии миноги см. Минога.

У морской миноги угорь -подобное тело без парных плавники. Его пасть без челюсти, круглая и похожа на присоску, такая же ширина или может быть больше, чем голова; острые зубцы расположены во многих последовательных круговых рядах. Есть 7 жаберных или жабры -подобные отверстия за глазом. Морские миноги имеют оливковую или коричнево-желтую окраску на спинной и боковой части тела, с небольшими отметинами черного мрамора и более светлой окраской на брюхе. Взрослые могут достигать длины до 120 см (47 дюймов) и веса тела до 2,3 кг (5,1 фунта).[4]

Этимология

Этимология названия рода Петромизон из нефте- "камень" и Myzon "сосание"; Маринус на латыни означает «море».

Распространение и среда обитания

Встречается на севере и западе. Атлантический океан вдоль берегов Европы и Северной Америки, на западе Средиземное море, то Черное море, и на берегу Великие озера.[1] Они были обнаружены на глубине до 4000 м и выдерживают температуры 1–20 ° C (34–68 ° F).[4] Они родом из бассейна реки Коннектикут в Соединенных Штатах.[5]

Самые большие европейские популяции морских миног расположены в юго-западной части Европы (северо-центральная Португалия, северо-северо-запад Испании и запад-юго-запад Франции).[6] Эти страны также поддерживают основные промыслы этого вида.[7]

Экология

Морские миноги проходной; из своих озерных или морских мест обитания они мигрируют вверх по рекам, чтобы нереститься. Самки откладывают большое количество яиц в гнезда, сделанные самцами в субстрате ручьев с умеренно сильным течением. Нерест сопровождается гибелью взрослых особей. Личинки зарываются в песок и ил на дне в спокойной воде ниже нерестилищ и фильтруют планктон и детрит.[1]

После нескольких лет пребывания в пресноводных средах обитания личинки претерпевают метаморфоз, который позволяет молодым постметаморфным миногам мигрировать в море или озера и давать начало взрослым особям. гематофаг способ кормления.[8] Некоторые особи начинают кормиться гематофагами в реке, прежде чем мигрировать в море.[9] где морские миноги охотятся на самых разных рыб.[10]

Минога использует свой похожий на присоску рот, чтобы прикрепиться к коже рыбы и отрывает ткани своим острым, прощупывающим языком и ороговевший зубы. Во рту миноги выделяется жидкость, называемая Ламфредин,[11] предотвращает свертывание крови жертвы. Жертвы обычно умирают от чрезмерной потери крови или инфекции. Через год кормления гематофагами миноги возвращаются в реку, чтобы нереститься и погибать, через полтора года после завершения метаморфоза.[12]

Миноги считаются деликатесом в некоторых частях Европы и сезонно доступны во Франции, Испании и Португалии. В Финляндии их подают маринованными.[13]

Физиология

Две морские миноги охотятся на форель.

Благодаря своему жизненному циклу, который переключается между пресной и соленой водой, морская минога приспособлена к широкому спектру соленость. Клеточные мембраны на поверхности жабр вносят основной вклад в ионорегуляция. Изменения в составе мембраны влияют на движение различных ионов через мембрану, изменяя количество компонентов, чтобы изменить среду мембраны.

Как личинки (называемые ammocoetes) движутся к океанам, соотношение между насыщенные жирные кислоты (SFA) и полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) в жабрах смещается в сторону более высоких количеств НЖК, поскольку они влияют на текучесть мембраны, а более высокие уровни НЖК приводят к снижению проницаемости по сравнению с ПНЖК.[14] Миноги ammocoetes обладают относительно узким диапазоном устойчивости к солености, но по мере достижения более поздних стадий жизни они лучше переносят более широкий диапазон концентраций солености. Жесткое регулирование Na / K-АТФаза и общее снижение выраженности H-АТФаза помогает регулировать внутренний баланс жидкости и ионов миноги при перемещении в районы с повышенной соленостью.[15]

Миноги также поддерживают кислотно-щелочной гомеостаз. При введении более высоких уровней кислот они способны выделять излишки кислоты с большей скоростью, чем большинство других морских рыб, и в гораздо более короткие сроки, при этом большая часть переноса ионов происходит на поверхности жабр.[16]

Морские миноги паразитируют на других рыбах для своего рациона, в том числе эластожаберы таких как акулы и скаты, у которых от природы высокий уровень мочевина в их крови. Мочевина в высоких концентрациях токсична для большинства рыб и обычно немедленно выводится из организма. Миноги способны переносить гораздо более высокие концентрации, чем большинство других рыб, и выделяют их с чрезвычайно высокой скоростью, полученной из проглоченной крови. Оксиды триметиламина Присутствие в проглоченной крови эластожаберных помогает противодействовать пагубному воздействию высокой концентрации мочевины в кровотоке миноги во время кормления.[17]

Генетика

В геном из Петромизон маринус была секвенирована в 2013 г.[18] Эта попытка секвенирования показала, что минога имеет необычный содержание гуанин-цитозина и модели использования аминокислот по сравнению с другими позвоночными животными. Полная последовательность и аннотация геном миноги доступно на Ансамбль браузер генома.

Геном миноги может служить моделью для исследований биологии развития и эволюции, включающих транспонирование повторяющихся последовательностей. Геном миноги претерпевает радикальные перестройки во время раннего эмбриогенеза, при котором теряется около 20% ДНК зародышевой линии соматических тканей. Геном очень повторяющийся. Около 35% текущей сборки генома состоит из повторяющихся элементов с высокой идентичностью последовательностей.[18] У северных миног наибольшая численность хромосомы (164–174) среди позвоночных.[19]

Инвазивные виды

Морские миноги считаются вредитель в Район Великих озер. Вид обитает во внутренних районах страны. Finger Lakes и Lake Champlain в Нью-Йорк и Вермонт. Является ли он родным для Озеро Онтарио, где он был впервые замечен в 1830-х годах, или был ли он введен через Канал Эри который открылся в 1825 г., неясен.[20] Улучшения в Welland Canal в 1919 году, как полагают, позволили ему распространиться от озера Онтарио до Озеро Эри, и хотя ни в одном из озер его никогда не было в изобилии, вскоре он распространился на озеро Мичиган, Озеро Гурон, и Озеро Верхнее, где он уничтожил коренные популяции рыб в 1930-х и 1940-х годах.[21]

В своей первоначальной среде обитания морская минога эволюционировала вместе со своими хозяевами, и эти хозяева выработали определенную устойчивость к морским миногам. Однако в Великих озерах морская минога нападает на местных рыб, таких как Озерная форель, озерный сиг, голавль, и озерная сельдь, который исторически не встречался с морскими миногами. Устранение этих хищников позволило жена, еще один инвазивный вид, резко увеличится в популяции, что окажет неблагоприятное воздействие на многие местные виды рыб.

Озерная форель играет жизненно важную роль в экосистеме Верхнего озера. Озерная форель традиционно считалась хищник вершины, а значит, у него нет хищников. Морская минога - агрессивный хищник по своей природе, что дает ей конкурентное преимущество в озерной системе, где у нее нет хищников, а жертва не имеет защиты от нее. Морская минога сыграла большую роль в уничтожении популяции форели Верхнего озера. Интродукция миноги в сочетании с нерациональными методами рыболовства привели к резкому сокращению популяций озерной форели. Тогда отношения между хищниками и добычей в экосистеме Великих озер стали несбалансированными.[22] Каждая отдельная морская минога способна убить 40 фунтов рыбы за период кормления в 12–18 месяцев.[23]

Усилия по контролю

Пасть морской миноги, Петромизон маринус
Видео дыхания морской миноги. Аквариум Хихона

Контрольные усилия, включая электрический ток и химические лампоубийцы[нужна цитата ] имели переменный успех. Программы управления выполняются под Комиссия по рыболовству в Великих озерах, совместное предприятие Канады и США. тела, в частности, агентами Рыболовство и океаны Канады и Служба рыболовства и дикой природы США.

Исследователи-генетики нанесли на карту геном морской миноги в надежде узнать больше об эволюции; ученые, пытающиеся устранить проблему Великих озер, координируют свои действия с этими учеными-генетиками, надеясь узнать больше об их иммунной системе и приспособить ее к своему месту в мире. филогенетическое дерево.

Исследователи из Университет штата Мичиган объединились с другими из университетов Миннесота, Гвельф, и Висконсин, и другие в рамках исследования вновь синтезированных феромоны. Считается, что они оказывают независимое влияние на поведение морской миноги. Одна группа феромонов выполняет миграционную функцию в том смысле, что когда они производятся личинками, считается, что они заманивают созревающих взрослых особей в ручьи с подходящей средой для нереста. Половые феромоны, испускаемые самцами, способны заманивать самок на большие расстояния в определенные места. Эти феромоны представляют собой несколько разных соединений, которые, как считается, вызывают различное поведение, которое в совокупности влияет на миног, чтобы проявлять мигрирующее или нерестовое поведение. Ученые пытаются охарактеризовать функцию каждого феромона и каждой части молекул, чтобы определить, можно ли их использовать в целенаправленных усилиях по экологически чистой борьбе с миногой. Однако по состоянию на 2017 год наиболее эффективные меры контроля по-прежнему включают применение (3-трифторметил-4-нитрофенол) или TFM, селективный пестицид, в реки.[24]

Другой метод, используемый для предотвращения роста популяции миноги, - это использование барьеров в основных репродуктивных потоках, представляющих большую ценность для миноги. Цель барьеров - заблокировать их миграцию вверх по течению, чтобы уменьшить воспроизводство. Проблема с этими барьерами заключается в том, что другие водные виды также подавляются этим барьером. Рыбы, использующие притоки, не могут двигаться вверх по течению на нерест. Чтобы учесть это, барьеры были изменены и сконструированы таким образом, чтобы пропустить большинство видов рыб, но все же препятствовать другим.[25][26]

Реставрация

Целью программ борьбы с миногой является создание более безопасной среды обитания и более здоровый рост популяции уязвимых местных видов рыб, таких как Озерная форель. В Департамент энергетики и охраны окружающей среды Коннектикута (DEEP) пошла по другому пути к той же цели, введя морскую миногу в пресноводные реки и озера Река Коннектикут водораздел и обеспечение более легкого доступа вокруг дамб и других препятствий для миног, чтобы достичь нерестилищ высоко вверх по течению.[27] После охоты на более крупную рыбу в море взрослые миноги мигрируют вверх по рекам на нерест, после чего быстро умирают от естественных причин и разлагать, таким образом обеспечивая источник пищи для местных видов пресноводных рыб.

Рекомендации

  1. ^ а б c NatureServe (2013). "Петромизон маринус". Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП. 2013: e.T16781A18229984. Дои:10.2305 / IUCN.UK.2013-1.RLTS.T16781A18229984.en.
  2. ^ Froese, R .; Поли, Д. (2017). "Petromyzontidae". FishBase версия (02/2017). Получено 18 мая 2017.
  3. ^ "Petromyzontidae" (PDF). Deeplyfish - рыбы мира. Получено 18 мая 2017.
  4. ^ а б "Петромизон маринус - Морская минога ». FishBase.
  5. ^ Снайдер, Алек. «В водах Вермонта нерестится« рыба-вампир ». Эксперты говорят, что большинству из них не о чем беспокоиться».. CNN. Получено 2020-06-30.
  6. ^ Silva, S .; Виейра-Ланеро, Р .; Barca, S .; Кобо, Ф. (2016). «Плотность и биомасса личинок популяций морской миноги (Петромизон маринус Linnaeus, 1758) на северо-западе Испании и сравнение данных с другими европейскими регионами ». Морские и пресноводные исследования. 68: 116. Дои:10.1071 / MF15065.
  7. ^ Араужо, М.Дж., Сильва, С., Стратоудакис, Ю., Гонсалвес, М., Лопес, Р., Карнейро, М., Мартинс, Р., Кобо, Ф. и Антунес, К. (2016). "Глава 20. Промысел морской миноги на Пиренейском полуострове". В сборнике А. Орлова и Р. Бимиша (ред.). Беспощадные рыбы мира. 2. Издательство Кембриджских ученых. С. 115–148. ISBN  978-1-4438-8582-9.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  8. ^ Silva, S .; Servia, M. J .; Виейра-Ланеро, Р .; Кобо, Ф. (2013a). «Покатная миграция и гематофагальное питание новоизменившихся морских миног (Петромизон маринус Линней, 1758 г.) ». Гидробиология. 700: 277–286. Дои:10.1007 / s10750-012-1237-3.
  9. ^ Сильва, С., Сервия, М. Дж., Виейра-Ланеро, Р., Начон, Д. Дж. И Кобо, Ф. (2013). «Гематофагальное питание недавно подвергшихся метаморфизму европейских морских миног. Петромизон маринус по строго пресноводным видам ". Журнал биологии рыб. 82 (5): 1739–1745. Дои:10.1111 / jfb.12100. PMID  23639169.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  10. ^ Silva, S .; Araújo, M. J .; Bao, M .; Mucientes, G .; Кобо, Ф. (2014). «Стадия гематофага анадромных популяций морской миноги. Петромизон маринус: низкая избирательность хозяев и широкий спектр местообитаний ». Гидробиология. 734 (1): 187–199. Дои:10.1007 / s10750-014-1879-4. HDL:10261/98126.
  11. ^ Рис.1 Действие ламфредина из щечных желез миног в Чи, Шаопэн; Сяо, Жун; Ли, Цинвэй; Чжоу, Ливэй; Он, Жунцяо; Ци, Чжи (2009). «Подавление возбудимости нейронов секрецией миноги (Лампетра японская) обеспечивает механизм его эволюционной устойчивости ». Архив Пфлюгера: Европейский журнал физиологии. 458 (3): 537–545. Дои:10.1007 / s00424-008-0631-1. PMID  19198874.
  12. ^ Сильва, С., Сервия, М.Дж., Виейра-Ланеро, Р., Барса, С., Кобо, Ф. (2013). «Жизненный цикл морской миноги Петромизон маринус: продолжительность и рост стадии морской жизни ». Водная биология. 18: 59–62. Дои:10.3354 / ab00488.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  13. ^ «Минога: доисторическое морское чудовище сосет кровь, а затем готовится самостоятельно». Атлас-обскура. 2018. Получено 15 сентября 2018.
  14. ^ Жоао, Мария; Мачадо, Мария; Феррейра, Ана; Квинтелла, Бернардо; Алмейда, Педро (2015). «Структурные изменения липидов и Na+/ К+-АТФазная активность базолатеральных мембран жаберных клеток при акклиматизации морской миноги (Петромизон маринус, L.) молодь ». Сравнительная биохимия и физиология. 189: 67–75. Дои:10.1016 / j.cbpa.2015.07.018. HDL:10174/16601. PMID  26244517.
  15. ^ Рейс-Сантос, Патрик; Маккормик, Стивен; Уилсон, Джонатан (2008). «Ионорегуляторные изменения при метаморфозе и засолении молоди морской миноги (Петромизон маринус L.) ". Журнал экспериментальной биологии. 211 (Pt 6): 978–988. Дои:10.1242 / jeb.014423. PMID  18310123.
  16. ^ Уилки, Майкл; Кутюрье, Дженнифер; Пучки, Брюс (1998). «Механизмы кислотно-щелочной регуляции у перелетных морских миног (Петромизон маринус) после исчерпывающего упражнения ". Журнал экспериментальной биологии. 201: 1473–1482. PMID  9547326.
  17. ^ Уилки, Майкл; Тернбулл, Стивен; Птица, Джонатан; Ван, Юйсян; Клод, Хайме; Юсон, Джон (2004). «Миноги, паразитирующие на акулах и костистых насекомых: выделение высокой емкости мочевины в сохранившемся реликте позвоночных». Сравнительная биохимия и физиология. 138 (4): 485–492. Дои:10.1016 / j.cbpb.2004.06.001. PMID  15369838.
  18. ^ а б Смит, Джерамайя Дж; Кураку, Шигехиро; Холт, Карсон; Саука-Шпенглер, Татьяна; Цзян, Нин; Кэмпбелл, Майкл S; Янделл, Марк Д; Манусаки, Тереза; Мейер, Аксель; Блум, Она Э; Морган, Дженнифер Р.; Буксбаум, Джозеф Д.; Сачиданандам, Рави; Симс, Кэрри; Гаррусс, Александр С; Кук, Малькольм; Крумлауф, Робб; Wiedemann, Leanne M; Сеятель, Стэйсиа А; Декейтер, Уэйн А; Холл, Джеффри А; Амемия, Крис Т; Saha, Nil R; Бакли, Кэтрин М; Раст, Джонатан П.; Дас, Сабьясачи; Хирано, Масаюки; МакКерли, Нафанаил; Го, Пэн; Ронер, Николас; Табин, Клиффорд Дж; Пиччинелли, Поль; Элгар, Грег; Руффье, Магали; Aken, Bronwen L; Сирл, Стивен М. Дж .; Маффато, Матье; Пигнателли, Мигель; Эрреро, Хавьер; Джонс, Мэтью; Браун, C Titus; Чунг-Дэвидсон, Ю-Вэнь; Nanlohy, Kaben G; Libants, Scot V; Ага, Чу-Инь; Макколи, Дэвид В; Лангеланд, Джеймс А; Пансер, Зеев; Фрич, Бернд; де Йонг, Питер Дж; Чжу, Баоли; Фултон, Люсинда Л; Тайзинг, Бренда; Фличек, Пол; Броннер, Марианна Э; Уоррен, Уэсли C; Клифтон, Сандра В. Уилсон, Ричард К; Ли, Вейминг (2013). «Секвенирование морской миноги (Петромизон маринус) геном дает представление об эволюции позвоночных ". Природа Генетика. 45 (4): 415–421. Дои:10,1038 / нг.2568. ЧВК  3709584. PMID  23435085.
  19. ^ Froese, Rainer и Daniel Pauly, ред. (2011). "Petromyzontidae" в FishBase. Версия от февраля 2011 г.
  20. ^ Информационный бюллетень о некоренных водных видах: Петромизон маринус. Геологическая служба США (USGS), Программа по некоренным водным видам (NAS). Проверено 4 августа 2007.
  21. ^ Данбар, Уиллис (3 мая 1949 г.). «3 мая 1949 года». Западный Мичиган в действии. WKZO. Получено 17 декабря, 2019.
  22. ^ Макклелланд, Эдвард (2008). «Захватчики Великого озера». E - Экологический журнал. 19 (2): 10–11.
  23. ^ "Комиссия по рыболовству в Великих озерах - морская минога". www.glfc.org. Получено 2017-10-24.
  24. ^ "Информационный бюллетень TFM" (PDF). glfc.org. Получено 8 апреля 2018.
  25. ^ Pratt, T. C .; О’Коннор, Л. М .; Халлетт А.Г. (2009). «Уравновешивание фрагментации водной среды обитания и борьба с инвазивными видами: усиление избирательного прохода рыб через барьеры для борьбы с морской миногой». Сделки Американского рыболовного общества. 138 (3): 652–65. Дои:10.1577 / t08-118.1.
  26. ^ AIS - Водные инвазивные виды. "Морская минога" (PDF). Правительство штата Индиана.
  27. ^ «Восстановление: почему морские миноги нужно восстанавливать и убивать». nature.org. 11 декабря 2017 г.. Получено 8 апреля 2018.

внешняя ссылка