Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Deep-sea fish )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Горбатый удильщик

Глубоководные рыбы являются рыбами , которые живут в темноте под залитым солнцем поверхностных вод, то есть ниже эпипелагиали или навязывание зоны на море . Миктофовое это, безусловно, самые распространенная глубоководные морская рыба. Другие глубоководные рыбы включают фонарик рыбы , бразильская светящаяся акула , bristlemouths , удильщик , хаулиоды и некоторые виды налим .

Лишь около 2% известных морских видов обитают в пелагической среде. Это означает, что они живут в толще воды, в отличие от бентосных организмов, обитающих на морском дне или на его поверхности. [1] Глубоководные организмы обычно населяют батипелагические (глубина 1000–4000 м) и абиссопелагические (глубина 4000–6000 м) зоны. Однако характеристики глубоководных организмов, такие как биолюминесценция, можно увидеть в мезопелагической зоне.(Глубина 200–1000 м). Мезопелагическая зона - это дифотическая зона, что означает, что свет там минимален, но все же измерим. Слой минимального содержания кислорода существует где-то на глубине от 700 до 1000 м в зависимости от места в океане. В этой области больше всего питательных веществ. В батипелагической и abyssopelagic зона афотическая , а это означает , что свет проникает эту область океана. Эти зоны составляют около 75% обитаемого пространства океана. [2]

Эпипелагическая зона (0–200 м) - это область, где свет проникает в воду и происходит фотосинтез. Это также известно как фотическая зона . Поскольку обычно он простирается всего на несколько сотен метров под водой, глубокое море, около 90% объема океана, находится в темноте. Глубокое море также является чрезвычайно враждебной средой с температурами, которые редко превышают 3 ° C (37,4 ° F) и опускаются до -1,8 ° C (28,76 ° F) (за исключением экосистем гидротермальных источников, температура которых может превышать 350 ° C). C или 662 ° F), низкий уровень кислорода и давление от 20 до 1000 атмосфер (от 2 до 100 мегапаскалей ). [3]

Окружающая среда [ править ]

Масштабная диаграмма слоев пелагиали

В глубоком океане воды простираются намного ниже эпипелагиали и поддерживают самые разные типы пелагических рыб, приспособленных к жизни в этих более глубоких зонах. [4]

На большой глубине морской снег - это непрерывный ливень, состоящий в основном из органического детрита, падающего из верхних слоев водной толщи. Его происхождение лежит в деятельности в продуктивной фотической зоне . Морской снег включает мертвый или умирающий планктон , протистов ( диатомовые водоросли ), фекалии, песок, сажу и другую неорганическую пыль. «Снежинки» со временем растут и могут достигать нескольких сантиметров в диаметре, путешествуя неделями, прежде чем достичь дна океана. Однако большинство органических компонентов морского снега потребляются микробами , зоопланктоном.и других фильтрующих животных в пределах первых 1000 метров пути, то есть в пределах эпипелагической зоны. Таким образом, морской снег можно рассматривать как основу глубоководных мезопелагических и придонных экосистем : поскольку солнечный свет не может достичь их, глубоководные организмы в значительной степени полагаются на морской снег как на источник энергии. Поскольку в глубоком море нет света (афотический), нет первичных продуцентов. Таким образом, большинство организмов в батипелагических условиях полагаются на морской снег из регионов, расположенных выше в вертикальной колонне.

Некоторые пелагические группы глубоководных, такие как миктофовые , ridgehead , морская топорики и lightfish семьи иногда называют pseudoceanic , потому что, вместо того , равномерное распределение в открытой воде, они происходят в значительно более высоких содержаниях вокруг структурных оазисов, в частности подводных гор и более континентальные склоны . Это явление объясняется также обилием видов жертв, которых также привлекают эти строения.

Гидростатическое давление увеличивается на 1 атмосферу на каждые 10 м глубины. [5] Глубоководные организмы испытывают такое же давление внутри своего тела, какое оказывается на них извне, поэтому они не подвержены сильному давлению. Однако их высокое внутреннее давление приводит к снижению текучести их мембран, поскольку молекулы сжимаются вместе. Текучесть клеточных мембран увеличивает эффективность биологических функций, в первую очередь выработки белков, поэтому организмы адаптировались к этому обстоятельству, увеличивая долю ненасыщенных жирных кислот в липидах клеточных мембран. [6]Помимо различий во внутреннем давлении, эти организмы выработали другой баланс между своими метаболическими реакциями, чем те организмы, которые живут в эпипелагической зоне. Дэвид Уортон, автор книги « Жизнь на пределе: организмы в экстремальных условиях окружающей среды» , отмечает: «Биохимические реакции сопровождаются изменениями объема. Если реакция приводит к увеличению объема, она будет подавлена ​​давлением, тогда как, если она связана с уменьшение громкости будет усилено ». [7] Это означает, что их метаболические процессы должны в конечном итоге до некоторой степени уменьшать объем организма.

Люди редко сталкиваются с акулами-плащами живыми, поэтому они не представляют большой опасности (хотя ученые случайно порезались, исследуя свои зубы). [8]

Большинство рыб, которые эволюционировали в этой суровой окружающей среде, не способны выжить в лабораторных условиях, и попытки удержать их в неволе привели к их гибели. Глубоководные организмы содержат заполненные газом пространства (вакуоли). [9] Газ сжимается под высоким давлением и расширяется под низким давлением. Из-за этого известно, что эти организмы взрываются, если выходят на поверхность. [7]

Характеристики [ править ]

Аннотированная схема основных внешних характеристик глубинного гренадера и стандартных размеров длины.
Воспроизвести медиа
Атлантический носорог
Гигантактис - это глубоководная рыба со спинным плавником , первая нить которой стала очень длинной, и на кончике есть биолюминесцентная фотофорная приманка.
Пеликан угорь
Большеглазый тунец совершает круиз по эпипелагиали ночью и мезопелагиали днем.

Глубоководные рыбы приобрели различные приспособления, чтобы выжить в этом регионе. Поскольку многие из этих рыб обитают в регионах, где нет естественного освещения , они не могут полагаться только на свое зрение при обнаружении добычи и партнеров и избегании хищников; глубоководные рыбы соответствующим образом эволюционировали до экстремально субфотической области, в которой они живут. Многие из этих организмов слепы и полагаются на свои другие органы чувств, такие как чувствительность к изменениям местного давления и запаха, чтобы поймать пищу и избежать ее поимки. У тех, кто не слеп, большие и чувствительные глаза, которые могут использовать биолюминесцентный свет. Эти глаза могут быть в 100 раз более чувствительными к свету, чем человеческие глаза. Родопсин(Rh1) - это белок, содержащийся в палочковидных клетках глаза, который помогает животным видеть при тусклом свете. В то время как у большинства позвоночных обычно есть один ген опсина Rh1, у некоторых глубоководных рыб есть несколько генов Rh1, а у одного вида, серебряного шиповника ( Diretmus argenteus ), их 38. [10] Такое распространение генов Rh1 может помочь глубоководным рыбам видеть глубины океана. Кроме того, чтобы избежать нападения хищников, многие виды имеют темный цвет, чтобы слиться с окружающей средой. [11]

Многие глубоководные рыбы биолюминесцентны.с очень большими глазами, приспособленными к темноте. Биолюминесцентные организмы способны производить свет биологическим путем путем возбуждения молекул люциферина, которые затем производят свет. Этот процесс необходимо проводить в присутствии кислорода. Эти организмы обычны в мезопелагиали и ниже (200 м и ниже). Более 50% глубоководных рыб, а также некоторые виды креветок и кальмаров способны к биолюминесценции. Около 80% этих организмов имеют фотофоры - железистые клетки, производящие свет, которые содержат светящиеся бактерии, окаймленные темной окраской. Некоторые из этих фотофоров содержат линзы, похожие на линзы в глазах людей, которые могут усиливать или уменьшать излучение света. Способность производить свет требует только 1% энергии организма и имеет множество целей: он используется для поиска пищи и привлечения добычи, как удильщик; требовать территорию через патруль; общаться и находить себе пару, а также отвлекать или временно ослеплять хищников, чтобы те сбежали. Кроме того, в мезопелагической зоне, куда все еще проникает свет, некоторые организмы маскируются от хищников под ними, освещая свои животы, чтобы соответствовать цвету и интенсивности света сверху, чтобы не отбрасывалась тень. Эта тактика известна как противодействие освещению.[12]

Жизненный цикл глубоководных рыб может быть исключительно глубоководным, хотя некоторые виды рождаются на мелководье и тонут по мере созревания. Независимо от глубины, на которой обитают яйца и личинки, они обычно пелагические. Этот дрейфующий планктонный образ жизни требует нейтральной плавучести. Чтобы поддерживать это, яйца и личинки часто содержат в плазме капельки масла. [13] Когда эти организмы находятся в полностью зрелом состоянии, они нуждаются в других адаптациях для сохранения своего положения в толще воды. В общем, плотность воды вызывает подъем - аспект плавучести, который заставляет организмы плавать. Чтобы противодействовать этому, плотность организма должна быть больше, чем плотность окружающей воды. Большинство тканей животных плотнее воды, поэтому они должны найти равновесие, чтобы заставить их плавать. [14]Многие организмы развивают плавательные пузыри (газовые полости), чтобы оставаться на плаву, но из-за высокого давления окружающей среды у глубоководных рыб этот орган обычно отсутствует. Вместо этого они имеют конструкции, похожие на суда на подводных крыльях, для обеспечения гидродинамической подъемной силы. Также было обнаружено, что чем глубже живет рыба, тем более желеобразной ее плоть и тем более минималистична ее костная структура. Они уменьшают плотность своей ткани за счет высокого содержания жира, уменьшения веса скелета, что достигается за счет уменьшения размера, толщины и содержания минералов, а накопление воды [15] делает их медленнее и менее подвижными, чем у поверхностных рыб.

Из-за низкого уровня фотосинтетического света, достигающего глубоководной среды, большинству рыб необходимо полагаться на органическое вещество, опускающееся с более высоких уровней, или, в редких случаях, на гидротермальные источники для получения питательных веществ. Это снижает продуктивность глубоководных районов.чем более мелкие регионы. Кроме того, животные в пелагической среде немногочисленны, и пища приходит нечасто. Из-за этого организмы нуждаются в адаптации, позволяющей им выжить. У некоторых есть длинные щупальца, которые помогают им находить добычу или привлекать партнеров в кромешной тьме глубокого океана. В частности, у глубоководной рыбы-удильщика на морде выступает длинное приспособление, напоминающее удочку, на конце которого находится биолюминесцентный кусок кожи, который извивается, как червяк, чтобы заманить добычу. Некоторым приходится употреблять в пищу другую рыбу того же размера или больше, чем они, и им нужны приспособления, которые помогут их эффективно переваривать. Большие острые зубы, шарнирные челюсти, непропорционально большой рот и расширяющееся тело - вот лишь некоторые из характеристик, которыми обладают глубоководные рыбы для этой цели. [11] gulper угря является одним из примеров организма, который демонстрирует эти характеристики.

Рыбы в различных пелагических и глубоководных бентических зонах имеют физическое строение и поведение, которое заметно отличается друг от друга. Группы сосуществующих видов в каждой зоне, похоже, действуют одинаковым образом, например, небольшие мезопелагические вертикально мигрирующие планктонофаги, батипелагические удильщики и глубоководные бентосные гремучие хребты . " [16]

Виды с ребристыми плавниками и колючими плавниками редко встречаются среди глубоководных рыб, что говорит о том, что глубоководные рыбы являются древними и настолько хорошо адаптированы к окружающей среде, что вторжения более современных рыб оказались безуспешными. [17] Немногочисленные лучевые плавники, которые действительно существуют, в основном встречаются у Beryciformes и Lampriformes , которые также являются древними формами. Большинство глубоководных пелагических рыб принадлежат к своим отрядам, что предполагает длительную эволюцию в глубоководных средах. Напротив, глубоководные бентосные виды находятся в отрядах, включающих многих родственных мелководных рыб. [18]

Виды по пелагиали
Многие виды ежедневно перемещаются между зонами вертикальными миграциями.
В этой таблице они перечислены в средней или более глубокой зоне, где они регулярно встречаются.
ЗонаВиды и видовые группы включают ...
Эпипелагия [19]
  • скумбрия , реквием и китовые акулы
  • клубеиформ - сельдь , анчоусы
  • Salmonidae - лосось
  • atheriniforms - летучие , halfbeaks , Сайрам
  • perciforms - домкраты , dolphinfish , pomfrets , барракуды , Tunas , марлиновых .
МезопелагическийМиктофовый , опахи , Нос lancetfish , опистопроктовый , ridgehead , Sabretooth , светофор loosejaw , морские топорики [20]
БатипелагическийВ основном щетиноротый и удильщик . Также клыкозуб , гадюка , черный глотатель , телескопическая рыба , челюсть , кинжалозуб , барракудина , черная ножна , бобтейл-угорь , единорог-гребешок , пеликан , дряблый кит-рыба .
Бентопелагический [19]Особенно много грызунов и ботулов .
БентосныйКамбала , Миксины , налим , GreenEye угорь , скат , Lumpfish и нетопыри [19]
Сравнительный состав пелагических рыб
ЭпипелагическийМезопелагическийБатипелагическийглубоководный бентос
мышцымускулистые тела, окостеневшие кости, чешуя, хорошо развитые жабры и центральная нервная система, а также большие сердца и почки.слабо развитый, дряблый
скелеткрепкие, окостеневшие костислабое, минимальное окостенение
напольные весыданикто
нервная системахорошо развитыйтолько боковая линия и обоняние
глазабольшой и чувствительныймаленький и может не работатьпеременная (от хорошо развитой до отсутствующей)
фотофорыотсутствующийобщийобщийобычно отсутствует
жабрыхорошо развитый
почкибольшоймаленький
сердцебольшоймаленький
плавательный пузырьу вертикально мигрирующих рыб есть плавательный пузырьсокращен или отсутствуетпеременная (от хорошо развитой до отсутствующей)
размеробычно меньше 25 смпеременная, виды крупнее одного метра не редкость

Мезопелагические рыбы [ править ]

Мезопелагическая рыба
Большинство остальных мезопелагических рыб - хищники из засад, как эта саблезубая рыба . Саблезуб, который использует свои телескопические глаза, направленные вверх, чтобы различать добычу, вырисовывающуюся на фоне мрака наверху. Их загнутые зубы не позволяют пойманной рыбе отступить.
У антарктического клыкача большие глаза, смотрящие вверх, приспособленные для распознавания силуэтов хищных рыб. [21]
У ячменя есть бочкообразные трубчатые глаза, которые обычно направлены вверх, но могут поворачиваться вперед. [22]
У телескопической рыбы большие, направленные вперед телескопические глаза с большими линзами. [23]

Ниже эпипелагиали условия быстро меняются. На расстоянии от 200 метров до 1000 метров свет продолжает тускнеть, пока почти не исчезает. Температура падает через термоклин до температур от 3,9 ° C (39 ° F) до 7,8 ° C (46 ° F). Это сумеречная или мезопелагическая зона. Давление продолжает расти со скоростью одна атмосфера на каждые 10 метров, в то время как концентрации питательных веществ падают вместе с растворенным кислородом и скоростью, с которой циркулирует вода » [4].

Операторы гидролокатора, использовавшие недавно разработанную технологию гидролокатора во время Второй мировой войны, были озадачены тем, что казалось ложным морским дном глубиной 300–500 метров днем ​​и менее глубоким ночью. Оказалось, что это произошло из-за миллионов морских организмов, в первую очередь мелких мезопелагических рыб, чьи плавательные пузыри отражают сонар. Эти организмы мигрируют в более мелкие воды в сумерках, чтобы питаться планктоном. Слой глубже, когда нет луны, и может становиться мельче, когда облака проходят над луной. Это явление получило название глубокого рассеивающего слоя . [24]

Большинство мезопелагических рыб совершают ежедневные вертикальные миграции , перемещаясь ночью в эпипелагиали, часто следуя аналогичным миграциям зоопланктона и возвращаясь в глубину в целях безопасности в течение дня. [4] [25] Эти вертикальные миграции часто происходят на большие вертикальные расстояния и осуществляются с помощью плавательного пузыря . Плавательный пузырь надувается, когда рыба хочет подняться, и, учитывая высокое давление в мессоплегической зоне, это требует значительных затрат энергии. Когда рыба поднимается, давление в плавательном пузыре должно регулироваться, чтобы он не лопнул. Когда рыба хочет вернуться на глубину, плавательный пузырь сдувается. [26] Некоторые мезопелагические рыбы совершают ежедневные миграции черезтермоклин , где температура изменяется от 50 ° F (10 ° C) до 69 ° F (20 ° C), таким образом демонстрируя значительные допуски на изменение температуры. [27]

У этих рыб есть мускулистые тела, окостеневшие кости, чешуя, хорошо развитые жабры и центральная нервная система, а также большие сердца и почки. Мезопелагические питатели планктона имеют маленькие рты с тонкими жаберными тычинками , в то время как у рыбоядных есть более крупные рты и более грубые жаберные тычинки. [4] У вертикально мигрирующих рыб есть плавательный пузырь . [17]

Мезопелагические рыбы приспособлены к активной жизни в условиях низкой освещенности. Большинство из них - зрительные хищники с большими глазами. У некоторых из более глубоководных рыб глаза трубчатые с большими линзами и только палочки , смотрящие вверх. Они обеспечивают бинокулярное зрение и большую чувствительность к слабым световым сигналам. [4] Эта адаптация дает улучшенное терминальное зрение за счет бокового зрения и позволяет хищнику различать кальмаров , каракатиц и более мелкую рыбу, которые вырисовываются на фоне мрака над ними.

Мезопелагические рыбы обычно не имеют защитных шипов и используют цвет, чтобы маскироваться от других рыб. Хищники-засады бывают темными, черными или красными. Поскольку более длинные красные волны света не достигают глубины моря, красный эффективно действует так же, как черный. Перелетные формы используют серебристые оттенки с потайной окраской. На животе они часто размещают фотофоры, излучающие слабый свет. Для хищника снизу вверх эта биолюминесценция маскирует силуэт рыбы. Однако у некоторых из этих хищников есть желтые линзы, которые фильтруют окружающий свет (недостаточный красный), оставляя биолюминесценцию видимой. [28]

Brownsnout spookfish , вид опистопроктовые , является единственным позвоночным известно использование зеркала, в отличие от объектива, чтобы сфокусировать изображение в его глазах. [29] [30]

Отбор проб с помощью глубокого траления показывает, что на долю ланча приходится до 65% всей биомассы глубоководных рыб . [31] Действительно, фонарики являются одними из наиболее широко распространенных, густонаселенных и разнообразных из всех позвоночных , играющих важную экологическую роль в качестве добычи для более крупных организмов. По оценкам, глобальная биомасса фонаря составляет 550-660 миллионов метрических тонн , что в несколько раз превышает улов всего мирового рыболовства. Фонарь также составляет большую часть биомассы, ответственной за глубокий рассеивающий слой мирового океана. Эхолот отражается от миллионов плавательных пузырей фонарных рыб, создавая видимость ложного дна. [32]

Большеглазый тунец - это эпипелагический / мезопелагический вид, который питается другой рыбой. Спутниковое мечение показало, что большеглазый тунец часто проводит длительные периоды, путешествуя глубоко под поверхностью в дневное время, иногда ныряя на глубину до 500 метров. Считается, что эти движения являются ответом на вертикальные миграции организмов-жертв в глубоком слое рассеяния .

  • Светофором loosejaw имеет нижнюю челюсть одной четверти до тех пор , как его тело. Челюсть не имеет пола и крепится только с помощью шарнира и модифицированной кости языка. За большими клыковидными зубами спереди следует множество мелких зубцов с зазубринами. [33] [34]

  • Светофор loosejaw также является одним из немногих рыб , которые производят красную биолюминесценцию . Поскольку большая часть их добычи не может воспринимать красный свет, это позволяет им охотиться с помощью практически невидимого луча света. [33]

  • Длиннорылый ланцет . Lancetfish - хищники из засад, которые проводят все свое время в мезопелагической зоне. Это одни из самых крупных мезопелагических рыб (до 2 метров). [35]

  • Daggertooth парализует другую мезопелагическую рыбу , когда она кусает их с кинжалом-как зубы. [36]

Батипелагические рыбы [ править ]

Батипелагическая рыба
Меланоцет Джонсон является батипелагическими засадами хищником, который привлекает добычу с биолюминесцентной приманкой. Он может проглотить добычу крупнее, чем он сам, которую он проглатывает с напором воды, когда открывает пасть. [37]
Многие виды щетинистых пастей , такие как «искрящийся угловатый рот» [38] , также являются батипелагическими хищниками, устраивающими засаду, которые могут проглатывать добычу крупнее, чем они сами. Они являются одними из самых многочисленных семейств позвоночных. [39]
Молодые красные дряблые киты совершают ночные вертикальные миграции в нижнюю мезопелагическую зону, чтобы питаться веслоногими ракообразными . Когда самцы превращаются во взрослых особей, у них образуется массивная печень, а затем их челюсти смыкаются. Они больше не едят, но продолжают усваивать энергию, хранящуюся в их печени. [40] [41]
В хаулиодах Слоуна могут сделать ночные миграции из батипелагических глубин вблизи поверхности воды. [42]
У широко распространенного клыкастого зуба самые большие зубы среди всех рыб, пропорциональные размеру тела. [43] Несмотря на свирепый вид, батипелагические рыбы обычно имеют слабую мускулатуру и слишком малы, чтобы представлять какую-либо угрозу для человека.

Ниже мезопелагиали кромешная тьма. Это полночь (или батипелагическая зона ), простирающаяся от 1000 метров до придонной глубоководной бентосной зоны . Если вода исключительно глубокая, пелагиали ниже 4000 метров иногда называют нижней полуночью (или абиссопелагической зоной ). Температура в этой зоне колеблется от 1 до 4 градусов по Цельсию и полностью афотична.

Условия в этих зонах несколько однородны; полная темнота, давление сокрушительное, а температура, питательные вещества и уровень растворенного кислорода низкие. [4]

Батипелагические рыбы обладают особыми приспособлениями, чтобы справляться с этими условиями - у них медленный метаболизм и неспециализированная диета, они готовы есть все, что попадается. Они предпочитают сидеть и ждать еды, а не тратить энергию на ее поиски. Поведение батипелагических рыб можно противопоставить поведению мезопелагических рыб. Мезопелагические рыбы часто очень подвижны, в то время как батипелагические рыбы почти все являются хищниками, которые обычно тратят мало энергии на движение. [44]

Доминирующими батипелагическими рыбами являются мелкая щетинистая рыба и удильщик ; Клыкозуб , гадюка , кинжал и барракудина также распространены. Эти рыбки маленькие, многие около 10 сантиметров в длину и немногие длиннее 25 см. Они проводят большую часть своего времени, терпеливо ожидая в толще воды, пока не появится добыча или не соблазнится их люминофором. То немногое энергии, которое доступно в батипелагической зоне, фильтруется сверху в виде детрита, фекалий и случайных беспозвоночных или мезопелагических рыб. [44] Около 20 процентов пищи, происходящей из эпипелагиали, приходится на мезопелагиали, [24]но только около 5 процентов попадает в батипелагическую зону. [37]

Батипелагические рыбы ведут оседлый образ жизни, приспособлены к выработке минимальной энергии в среде обитания с очень небольшим количеством пищи или доступной энергии, даже без солнечного света, только с биолюминесценцией. Их тела удлиненные, со слабыми водянистыми мышцами и скелетными структурами. Так как большая часть рыбы состоит из воды, они не сжимаются из-за большого давления на этих глубинах. У них часто бывают выдвижные шарнирные челюсти с загнутыми зубами. Они слизистые, без чешуи . Центральная нервная система ограничена боковой линией и обонятельной системой, глаза маленькие и могут не функционировать, а жабры , почки, сердце и плавательный пузырь маленькие или отсутствуют. [37] [45]

Это те же особенности, что и у личинок рыб , что позволяет предположить, что в ходе своей эволюции батипелагические рыбы приобрели эти особенности в результате неотении . Как и в случае с личинками, эти особенности позволяют рыбе оставаться в воде во взвешенном состоянии с небольшими затратами энергии. [46]

Несмотря на свой свирепый вид, эти глубинные твари в основном представляют собой миниатюрные рыбы со слабыми мускулами и слишком малы, чтобы представлять какую-либо угрозу для людей.

Плавательные пузыри глубоководных рыб либо отсутствуют, либо почти не функционируют, а батипелагические рыбы обычно не совершают вертикальных миграций. Заполнение баллонов при таком большом давлении требует огромных затрат энергии. У некоторых глубоководных рыб есть плавательные пузыри, которые функционируют в молодом возрасте и населяют верхнюю эпипелагическую зону, но они увядают или наполняются жиром, когда рыба перемещается в свою взрослую среду обитания. [47]

Самыми важными сенсорными системами обычно являются внутреннее ухо , которое реагирует на звук, и боковая линия , реагирующая на изменения давления воды. Обонятельная система также может иметь важное значение для мужчин , которые находят самок по запаху. [48] Батипелагические рыбы черные, а иногда и красные, с небольшим количеством фотофоров . Когда фотофоры используются, они обычно используются для того, чтобы заманить добычу или привлечь партнера. Поскольку пищи очень мало, батипелагические хищники не избирательны в своих привычках кормления, а хватают все, что подходит достаточно близко. Они достигают этого за счет большого рта с острыми зубами для захвата крупной добычи и перекрывающих друг друга жаберных тычинок, которые не позволяют маленькой добыче, проглоченной, ускользнуть.[45]

Найти себе пару в этой зоне непросто. Некоторые виды зависят от биолюминесценции , при этом образцы биолюминесценции уникальны для конкретных видов. Другие - гермафродиты , что удваивает их шансы произвести как яйцеклетки, так и сперматозоиды при встрече. [37] Самка удильщика выпускает феромоны, чтобы привлечь крошечных самцов. Когда мужчина находит ее, он кусает ее и никогда не отпускает. Когда самец морского удильщика Haplophryne mollis кусает кожу самки, он выделяет фермент, который переваривает кожу его рта и ее тело, сливая пару до такой степени, что две системы кровообращения соединяются. Затем самец атрофируется, превращаясь в паругонады . Этот экстремальный половой диморфизм гарантирует, что, когда самка готова к нересту, у нее сразу же появится помощник. [49]

В батипелагической зоне обитают многие другие формы, такие как кальмары, большие киты, осьминоги, губки, брахиоподы , морские звезды и ехиноиды , но в этой зоне рыбам трудно жить.

  • Пеликан угорь использует свой рот , как сеть, открыв его большой рот и плавание на его добыче. На конце хвоста у него есть люминесцентный орган, привлекающий добычу.

  • Черный Swallower с его растяжимым желудком, отличается своей способностью к ласточке, целые, костистые рыбы в десять раз больше его массы. [50] [51]

  • Самка удильщика Haplophryne mollis, сопровождаемая прикрепленными самцами, которые атрофировались в пару гонад , для использования, когда самка готова к нересту.

Адаптация к высокому давлению [ править ]

По мере того как рыба продвигается все глубже в море, вес воды над головой оказывает на рыбу возрастающее гидростатическое давление . Это повышенное давление составляет примерно одну стандартную атмосферу на каждые 10 метров глубины (одна атмосфера - это давление, оказываемое на поверхность моря атмосферой выше). Для рыбы на дне батипелагической зоны это давление составляет около 400 атмосфер (около 6000 фунтов на квадратный дюйм). [52] 

Глубоководные организмы обладают адаптациями на клеточном и физиологическом уровнях, которые позволяют им выживать в условиях сильного давления. Отсутствие этих приспособлений ограничивает глубины, на которых могут действовать мелководные виды. Высокий уровень внешнего давления влияет на протекание метаболических процессов и биохимических реакций. Равновесие многих химических реакций нарушается давлением, и давление может тормозить процессы, которые приводят к увеличению объема. Вода, которая играет ключевую роль во многих биологических процессах, очень чувствительна к изменениям объема, главным образом потому, что составляющие клеточной жидкости влияют на структуру воды. Таким образом, ферментативные реакции, вызывающие изменения в организации воды, эффективно изменяют объем системы. [53]Белки, ответственные за катализирующие реакции, обычно удерживаются вместе слабыми связями, и реакции обычно включают увеличение объема. [54] Чтобы адаптироваться к этому изменению, структура белка и критерии реакции глубоководных рыб были адаптированы, чтобы выдерживать давление, чтобы выполнять реакции в этих условиях. В условиях высокого давления двухслойные клеточные мембраны теряют текучесть. Глубоководные клеточные мембраны предпочитают фосфолипидные бислои с более высокой долей ненасыщенных жирных кислот , которые вызывают более высокую текучесть, чем их аналоги на уровне моря.

Гремучий хвост Coryphaenoides armatus (глубинный гренадер) на подводной горе Дэвидсон на глубине 2253 метра.

Глубоководные виды демонстрируют более низкие изменения энтропии и энтальпии по сравнению с организмами на уровне поверхности, поскольку окружающая среда с высоким давлением и низкой температурой способствует отрицательным изменениям энтальпии и снижает зависимость от реакций, управляемых энтропией. Со структурной точки зрения глобулярные белки глубоководных рыб, третичная структура G-актина относительно жесткая по сравнению со структурой поверхностных рыб. [55] То, что белки глубоководных рыб структурно отличаются от поверхностных рыб, очевидно из наблюдения, что актин из мышечных волокон глубоководных рыб чрезвычайно термостойкий; похожий на то, что встречается у ящериц. Эти белки структурно усилены за счет модификации связей в третичной структуре белка, что также вызывает высокие уровни термической стабильности. [56] Белки структурно усилены, чтобы противостоять давлению за счет модификации связей в третичной структуре. [57] Таким образом, высокие уровни гидростатического давления, подобные высоким температурам тела термофильных пустынных рептилий, благоприятствуют жестким белковым структурам.

Na + / K + -АТФаза - это липопротеиновый фермент, который играет важную роль в осморегуляции и сильно зависит от гидростатического давления. Ингибирование Na + / K + -АТФазы происходит из-за повышенного сжатия из-за давления. Ограничивающая скорость стадия реакции Na + / K + -ATPase вызывает расширение бислоя, окружающего белок, и, следовательно, увеличение объема. Увеличение объема делает реактивность Na + / K + -АТФазы чувствительной к более высоким давлениям. Несмотря на то, что активность Na + / K + -АТФазы на грамм жаберной ткани у глубоководных рыб ниже, Na + / K + -АТФазы глубоководных рыб демонстрируют гораздо более высокую устойчивость к гидростатическому давлению по сравнению с их мелководными аналогами. Это проиллюстрировано между видамиC. acrolepis (глубина около 2000 м) и его хадальпелагический аналог C. armatus (глубина около 4000 м), где Na + / K + -АТФазы C. armatus гораздо менее чувствительны к давлению. Эта устойчивость к давлению может быть объяснена адаптацией белковой и липидной частей Na + / K + -АТФазы. [58]

Lanternfish [ править ]

Рыба-фонарь

Отбор проб путем глубоководного траления показывает, что на долю ланча приходится до 65% всей биомассы глубоководной рыбы . [31] Действительно, фонарики являются одними из наиболее широко распространенных, густонаселенных и разнообразных из всех позвоночных , играющих важную экологическую роль в качестве добычи для более крупных организмов. По оценкам, глобальная биомасса составляет 550–660 миллионов метрических тонн , что в несколько раз превышает объем вылова всего мирового рыболовства. На фонариков также приходится значительная часть биомассы, ответственной за глубокий рассеивающий слой Мирового океана. В Южном океане миктофиды являются альтернативным пищевым ресурсом крилю.для хищников, таких как кальмар и королевский пингвин . Хотя эти рыбы многочисленны и плодовиты, в настоящее время лишь несколько коммерческих миктофовые рыболовства существуют: Они включают в себя ограниченные операции выключения Южной Африки , в субантарктическом , и в Оманский залив .

Вымирающие виды [ править ]

Проведенный в 2006 году исследования по канадским ученым обнаружило пять видов глубоководных рыб - синий хек , колючий угорь - быть на грани исчезновения из - за сдвиг коммерческого промысла от континентальных шельфов на склоны шельфов , вплоть до глубины 1600 метров. Медленное воспроизводство этих рыб - они достигают половой зрелости примерно в том же возрасте, что и люди, - является одной из основных причин того, что они не могут оправиться от чрезмерного промысла . [59]

См. Также [ править ]

  • Перепись морской жизни
  • Глубокая океанская вода
  • Глубокое море
  • Глубоководные сообщества
  • Глубоководная рыба
  • Демерсальная рыба
  • Пелагическая рыба

Цитаты [ править ]

  1. ^ Трухильо, Алан П .; Гарольд В. Турман (2011). Основы океанографии 10-е изд . Бостон: Прентис Холл. п. 354. ISBN 978-0321668127.
  2. ^ Трухильо, Алан П .; Гарольд В. Турман (2011). Основы океанографии 10-е изд . Бостон: Прентис Холл. п. 365. ISBN 978-0321668127.
  3. ^ Трухильо, Алан П .; Гарольд В. Турман (2011). Основы океанографии 10-е изд . Бостон: Прентис Холл. С. 457, 460. ISBN 978-0321668127.
  4. ^ a b c d e f Мойл и Чех, 2004 г., стр. 585
  5. ^ Wharton, Дэвид. (2002). Жизнь на пределе: организмы в экстремальных условиях . Кембридж, Великобритания: Cambridge UP. С.  198 . ISBN 978-0521782128.
  6. ^ Wharton, Дэвид (2002). Жизнь на пределе: организмы в экстремальных условиях . Кембридж, Великобритания: Cambridge UP. С. 199, 201–202. ISBN 978-0521782128.
  7. ^ a b Wharton, Дэвид. (2002). Жизнь на пределе: организмы в экстремальных условиях . Кембридж, Великобритания: Cambridge UP. С.  199 . ISBN 978-0521782128.
  8. ^ Compagno, LJV (1984). Акулы мира: аннотированный и иллюстрированный каталог известных на сегодняшний день видов акул . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. С. 14–15. ISBN 92-5-101384-5.
  9. ^ Wharton, Дэвид А. (2007-07-23). Жизнь на пределе: организмы в экстремальных условиях . Издательство Кембриджского университета. ISBN 9781139431941.
  10. ^ Мусилова, Зузана; Кортези, Фабио; Матчинер, Майкл; Дэвис, Уэйн; Патель, Джагдиш; Стиб, Сара; де Буссероль, Фанни; Мальмстрём, Мартин; Торресен, Оле; Браун, Селеста; Маунтфорд, Джессика; Ханель, Рейнхольд; Стенкамп, Дебора; Якобсен, Кьетилль; Карлтон, Карен; Джентофт, Сиссель; Маршалл, Джастин; Зальцбургер, Вальтер. «Видение с использованием нескольких различных стержневых опсинов у глубоководных рыб» . Sciencemag . Американская ассоциация развития науки . Дата обращения 10 мая 2019 .
  11. ^ a b Трухильо, Алан П .; Гарольд В. Турман (2011). Основы океанографии 10-е изд . Бостон: Прентис Холл. п. 415. ISBN 978-0321668127.
  12. ^ Трухильо, Алан П .; Гарольд В. Турман (2011). Основы океанографии 10-е изд . Бостон: Прентис Холл. С. 414–415. ISBN 978-0321668127.
  13. ^ Рэндалл, Дэвид Дж .; Энтони Питер Фаррелл (1997). Глубоководные рыбы . Сан-Диего: академический. п. 217. ISBN. 978-0123504401.
  14. ^ Рэндалл, Дэвид Дж .; Энтони Питер Фаррелл (1997). Глубоководные рыбы . Сан-Диего: академический. п. 195. ISBN 978-0123504401.
  15. ^ Рэндалл, Дэвид Дж .; Энтони Питер Фаррелл (1997). Глубоководные рыбы . Сан-Диего: академический. с. 196, 225. ISBN 978-0123504401.
  16. ^ Мойл и Чех, 2004, стр. 591
  17. ^ a b Haedrich RL (1996) «Глубоководные рыбы: эволюция и адаптация в крупнейших жизненных пространствах Земли» Journal of Fish Biology 49 (sA): 40-53.
  18. ^ Мойл и Чех, 2004, стр 586
  19. ^ a b c Мойл и Чех, 2004 г., стр. 571
  20. ^ Фрезе, Райнер и Pauly, Даниил, ред. (2009). " Argyropelecus aculeatus " в FishBase . Версия от августа 2009 г.
  21. ^ Фрезе, Райнер и Pauly, Даниил, ред. (2009). " Dissostichus mawsoni " в FishBase . Версия от августа 2009 г.
  22. ↑ Тайна глубоководной рыбы с трубчатыми глазами и прозрачной головой, решенная ScienceDaily , 24 февраля 2009 г.
  23. ^ Фрезе, Райнер и Pauly, Даниил, ред. (2010). " Гигантура чуни " в FishBase . Версия от октября 2010 г.
  24. ^ a b Райан П. "Глубоководные существа: мезопелагическая зона" Те Ара - Энциклопедия Новой Зеландии . Обновлено 21 сентября 2007 г.
  25. Перейти ↑ Bone & Moore 2008, p. 38.
  26. ^ Дуглас Е.Л., Фридл WA, Pickwell GV (1976). «Рыбы в зонах кислородного минимума: характеристики оксигенации крови» . Наука . 191 (4230): 957–959. Bibcode : 1976Sci ... 191..957D . DOI : 10.1126 / science.1251208 . PMID 1251208 . 
  27. ^ Мойл и Чех, 2004, стр. 590
  28. ^ Мюнц WRA (1976). «О желтых линзах у мезопелагических животных». Морская биологическая ассоциация Великобритании . 56 (4): 963–976. DOI : 10.1017 / S0025315400021019 .
  29. ^ Вагнер, HJ; Дуглас, Р.Х .; Франк, TM; Робертс, NW и Партридж, JC (27 января 2009 г.). «Новый глаз позвоночных животных, использующий как преломляющую, так и отражающую оптику». Текущая биология . 19 (2): 108–114. DOI : 10.1016 / j.cub.2008.11.061 . PMID 19110427 . S2CID 18680315 .  
  30. ↑ Smith, L. (8 января 2009 г.). «Четыре глаза могут видеть сквозь мрак глубокого моря» . Times Online . Times Newspapers Ltd. Проверено 14 марта 2009 г.
  31. ^ a b Халли, П. Александр (1998). Пакстон, младший; Эшмейер, WN (ред.). Энциклопедия рыб . Сан-Диего: Academic Press. С. 127–128. ISBN 0-12-547665-5.
  32. ^ Р. Корнехо; Р. Коппельманн; Т. Саттон. «Разнообразие глубоководных рыб и экология в придонном пограничном слое» .
  33. ^ a b Kenaley, CP (2007). "Пересмотр рода Malacosteus" Stoplight Loosejaw " (Teleostei: Stomiidae: Malacosteinae) с описанием нового вида из умеренного южного полушария и Индийского океана". Копея . 2007 (4): 886–900. DOI : 10.1643 / 0045-8511 (2007) 7 [886: ROTSLG] 2.0.CO; 2 .
  34. Перейти ↑ Sutton, TT (ноябрь 2005 г.). «Трофическая экология глубоководной рыбы Malacosteus niger (Рыбы: Stomiidae): загадочная экология кормления для создания уникальной визуальной системы?» . Deep-Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers . 52 (11): 2065–2076. Bibcode : 2005DSRI ... 52.2065S . DOI : 10.1016 / j.dsr.2005.06.011 .
  35. ^ Мойл и Чех, 2004, стр. 336
  36. ^ Фрезе, Райнер и Pauly, Даниил, ред. (2010). " Anotopterus pharao " в FishBase . Версия от апреля 2010 г.
  37. ^ a b c d Райан П. "Глубоководные существа: Батипелагическая зона" Те Ара - Энциклопедия Новой Зеландии . Обновлено 21 сентября 2007 г.
  38. ^ Фрезе, Райнер и Pauly, Даниил, ред. (2006). " Gonostoma Bathyphilum " в FishBase . Версия от января 2006 г.
  39. ^ Фрезе, Райнер, и Дэниел Паули, ред. (2009). «Гоностома» в FishBase . Версия от августа 2009 г.
  40. ^ «Соединяя знания и людей более 10 лет» . Архивировано из оригинала на 2012-07-09.
  41. ^ «Ученые разгадывают тайну: все 3 рыбы одинаковые» . 22 января 2009 . Проверено 22 января 2009 .
  42. ^ Фрезе, Райнер и Pauly, Даниил, ред. (2010). " Chauliodus sloani " в FishBase . Версия от апреля 2010 г.
  43. ^ Фрезе, Райнер и Pauly, Даниил, ред. (2009). " Anoplogaster cornuta " в FishBase . Версия от августа 2009 г.
  44. ^ a b Мойл и Чех, 2004, стр. 594
  45. ^ a b Мойл и Чех, 2004, стр. 587
  46. ^ Маршалл (1984) "Прогенетические тенденции у глубоководных рыб", стр. 91-101 в Potts GW и Wootton RJ (ред.) (1984) Воспроизводство рыб: стратегии и тактика Рыболовное общество Британских островов.
  47. ^ Horn MH (1970). «Плавательный пузырь как ювенильный орган строматеидных рыб» . Breviora . 359 : 1–9.
  48. ^ Перемычка GY, Баир RC (1991). «Местоположение по обонянию: модель и приложение к проблеме спаривания у глубоководного топорика Argyropelecus hemigymnus ». Американский натуралист . 138 (6): 1431–1458. DOI : 10.1086 / 285295 . JSTOR 2462555 . S2CID 84386858 .  
  49. ^ Теодор В. Питч (1975). «Преждевременный половой паразитизм в глубоководных цератиоидных удильщиках, Cryptopsaras couesi Gill» . Природа . 256 (5512): 38–40. Bibcode : 1975Natur.256 ... 38P . DOI : 10.1038 / 256038a0 . S2CID 4226567 . Проверен 31 июля 2008 . 
  50. Перейти ↑ Jordan, DS (1905). Руководство по изучению рыб . Х. Холт и компания.
  51. ^ Фрезе, Райнер и Pauly, Даниил, ред. (2009). " Chiasmodon niger " в FishBase . Версия от августа 2009 г.
  52. ^ Скотт, Томас R .; Пауэлл, Джеймс (2018-09-24). Вселенная, как она есть на самом деле: Земля, космос, материя и время . Издательство Колумбийского университета. DOI : 10.7312 / scot18494 . ISBN 978-0-231-54576-1.
  53. ^ ХОЧАЧКА, ПЕТР В .; СОМЕРО, ДЖОРДЖ Н. (1984). Биохимическая адаптация . Издательство Принстонского университета. JSTOR j.ctt7zv9d4 . 
  54. ^ Приеде, Имантс Г., изд. (2017), «Адаптация к глубоководным условиям» , Глубоководные рыбы: биология, разнообразие, экология и рыболовство , Кембридж: Cambridge University Press, стр. 87–138, ISBN. 978-1-316-01833-0, получено 2020-10-31
  55. ^ ХОЧАЧКА, ПЕТР В .; СОМЕРО, ДЖОРДЖ Н. (1984). Биохимическая адаптация . Издательство Принстонского университета. JSTOR j.ctt7zv9d4 . 
  56. ^ Приеде, Имантс Г., изд. (2017), «Адаптация к глубоководным условиям» , Глубоководные рыбы: биология, разнообразие, экология и рыболовство , Кембридж: Cambridge University Press, стр. 87–138, ISBN. 978-1-316-01833-0, получено 2020-10-31
  57. ^ Приеде, Имантс Г., изд. (2017), «Адаптация к глубоководным условиям» , Глубоководные рыбы: биология, разнообразие, экология и рыболовство , Кембридж: Cambridge University Press, стр. 87–138, ISBN. 978-1-316-01833-0, получено 2020-10-31
  58. ^ Somero, GN (октябрь 1992). «Адаптация к высокому гидростатическому давлению» . Ежегодный обзор физиологии . 54 (1): 557–577. DOI : 10.1146 / annurev.ph.54.030192.003013 . ISSN 0066-4278 . PMID 1314046 .  
  59. ^ Devine Дженнифер А. Бейкер Криста Д., Haedrich Richard L. (2006). «Рыболовство: глубоководные рыбы считаются находящимися под угрозой исчезновения». Природа . 439 (7072): 29. Bibcode : 2006Natur.439 ... 29D . DOI : 10.1038 / 439029a . PMID 16397489 . S2CID 4428618 .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

Ссылки [ править ]

  • Мойл, П. Б. и Чех, Дж. Дж. (2004) Рыбы, Введение в ихтиологию. 5-е изд., Бенджамин Каммингс. ISBN 978-0-13-100847-2 

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Гордон Дж.Д.М. (2001) «Глубоководные рыбы» В: Джон Х. Стил, Стив А. Торп, Карл К. Турекян (редакторы) « Элементы физической океанографии» , страницы 227–233, Academic Press. ISBN 9780123757241 . 
  • Хоар WS, Рэндалл Д.Д. и Фаррелл А.П. (редакторы) (1997) Deep-Sea Fishes , Academic Press. ISBN 9780080585406 . 
  • Шоттон, Росс (1995) "Глубоководное рыболовство" В: Обзор состояния мировых морских рыбных ресурсов , Технический документ ФАО по рыболовству 457, ФАО, Рим. ISBN 92-5-105267-0 . 
  • Тандстад М., Шоттон Р., Сандерс Дж. И Кароччи Ф. (2011) «Глубоководное рыболовство» В: Обзор состояния мировых морских рыбных ресурсов , страницы 265–278, Технический документ ФАО по рыболовству 569, ФАО, Рим. ISBN 978-92-5-107023-9 . 

Внешние ссылки [ править ]

Внешнее видео
значок видео Существа и рыбы из глубин океана - документальный фильм National Geographic
  • https://www.pbs.org/wgbh/nova/abyss/life/bestiary.html
  • http://ocean.nationalgeographic.com/ocean/photos/deep-sea-creatures/
  • Deep Sea Creatures - Статьи, факты и изображения глубоководных животных