Подсемейство Mormyrinae содержит все , кроме одного из родов африканской пресноводных рыб семьи мормирового в порядке араванообразного . Их часто называют рыбами-слонами из-за длинного выступа под их ртом, используемого для обнаружения погребенных беспозвоночных, что указывает на бивень или хобот (некоторых, таких как Marcusenius senegalensis gracilis , иногда называют рыба-хобот, хотя этот термин обычно ассоциируется с несвязанной группой рыб) . Их еще можно назвать тапирфишами.
Мормирины | |
---|---|
В elephantnose рыбы Питерса , Gnathonemus petersii , имеет наибольшее отношение веса мозга к кузову всех известных позвоночных. [1] | |
Научная классификация | |
Королевство: | Animalia |
Тип: | Хордовые |
Класс: | Актиноптеригии |
Заказ: | Osteoglossiformes |
Семья: | Мормириды |
Подсемейство: | Мормирины |
Роды | |
см. текст |
Рыбы этого подсемейства имеют высокое соотношение массы мозга к массе тела из-за расширенного мозжечка (называемого гигантоцеребеллем), используемого для их электропровидения. [2] В связи с этим они известны зоологическим рекордом на уровне около 60%, поскольку мозг потребляет больше всего энергии в процентах от скорости метаболизма в организме любого животного. [1] До этого открытия это был «человеческий мозг, который считался рекордсменом в этом отношении». [1] стр. 605 Для сравнения, человеческий мозг использует только 20%. [3]
Mormyrinae - самое крупное 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] Единственными исключениями, когда мозг животных использует более 10% (с точки зрения потребления O 2 ), являются несколько приматов (11–13%) и люди . [3] Однако исследование, опубликованное в 1996 году в « Журнале экспериментальной биологии » Йораном Нильссоном из Упсальского университета, показало, что мозг мормирин потребляет примерно 60% О 2, потребляемого их телом . [1] Это связано с сочетанием большого размера мозга (3,1% массы тела по сравнению с 2% у людей) и их эктотермичности . [1]
Расход энергии организмом у экзотермических животных составляет примерно 1/13 от расхода энергии у эндотермных животных, но расход энергии мозгом как у экзотермических, так и у эндотермических животных схож. [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 г 1 ч 1 ), чем у некоторых других рыб, таких как лососевые (2,20 мг г -1 ч -1 ). Для сравнения, у крыс это 6,02 мг г -1 ч -1 и у людей 2,61 мг г -1 ч -1 . [1] Таблица 1
Кислород для этого в условиях низкого содержания кислорода поступает из глотания воздуха у поверхности воды. [1]
Большой мозг
В отличие от млекопитающих , у мормириновых рыб увеличенная часть мозга - это мозжечок [2], а не головной мозг, что и называется гигантоцеребелком. [4] Этот увеличенный мозжечок связан с их электрорецепцией . Они генерируют слабые электрические поля из специализированных мышц электрических органов . Чтобы обнаружить эти поля, создаваемые другими мормиринами, их жертвами, и то, как их окружающая среда искажает их, их кожа содержит три типа электрорецепторов . Электровосприятие, которое они обеспечивают, используется при охоте на добычу, электролокации и общении ( Knollenorgans - специализированные электрические органы обнаружения для этой функции). [5] Это электроповосприятие, однако, требует сложной обработки информации в специальной нейросхеме, поскольку оно зависит от способности различать самогенерируемые и другие генерируемые электрические поля, а также их самосозданные аспекты и модификации их окружающей среды. Чтобы обеспечить эту специализированную обработку информации, для каждого самогенерируемого электрического разряда создается его эффективная копия 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 остеологическим признакам на два подсемейства Mormyrinae и Petrocephalinae была подтверждена методами молекулярной филогении . [7] Приведенная ниже классификация взята из FishBase . [8]
- Подсемейство Mormyrinae
- Boulengeromyrus Taverne & Géry , 1968 год.
- Brevimyrus Taverne , 1971 год.
- Brienomyrus Taverne , 1971 г.
- Кампиломормирус Бликер , 1874 г.
- Цифомирус Паппенгейм , 1906 г.
- Genyomyrus Boulenger , 1898 г.
- Гнатонемус Гилл , 1863 г.
- Гетеромормирус Штайндахнер , 1866 г.
- Бегемот Паппенгейм , 1906 год.
- Hyperopisus Gill , 1862 г.
- Исихтис Гилл , 1863 г.
- Ivindomyrus Taverne & Géry , 1975 год.
- Маркусениус Гилл , 1862 г.
- Мормиропс Дж. П. Мюллер , 1843
- Мормирус Линней , 1758 г.
- Миомирус Буленджер , 1898 г.
- Оксимормирус Бликер , 1874 г.
- Paramormyrops Taverne , Thys van den audenaerde & Heymer , 1977 г.
- Pollimyrus Taverne , 1971 год.
- Stomatorhinus Boulenger , 1898 год.
Рекомендации
- ^ a b c d e f g h i Nilsson G (1996) «Потребность мозга и тела в кислороде Gnathonemus petersii, рыбы с исключительно большим мозгом», Journal of Experimental Biology , 199 (3): 603-607. Скачать
- ^ а б Белл CC, Сабо Т. (1986). Электрорецепция у мормиридных рыб. Центральная анатомия. С. 375–421. В: Bullock TH, Heiligenberg W, (eds.), Electroreception. Нью-Йорк, Wiley ISBN 978-0-387-23192-1
- ^ a b c Минк JW, Blumenschine RJ, Adams DB. (1981). Отношение центральной нервной системы к метаболизму тела у позвоночных: его постоянство и функциональная основа. Am J Physiol. 241 (3): R203-12. PMID 7282965
- ^ a b Nieuwenhuys R. Nicholson, C. (1969). Обзор общей морфологии, волоконных соединений и возможного функционального значения гигантоцеребеллума мормиридных рыб. С. 107–134. В нейробиологии эволюции и развития мозжечка. (ред. Р. Ллинас ), Американская медицинская ассоциация. OCLC 174641159
- Перейти ↑ Friedman MA, Hopkins CD. (1998). Нейронные субстраты для распознавания видов в кодирующем время электросенсорном пути морских мормиридных электрических рыб . J Neurosci. 18 (3): 1171-85. PMID 9437037
- ^ Белл CC. (2002). Эволюция мозжечковых структур. Brain Behav Evol. 59 (5-6): 312-26. PMID 12207086
- ^ Lavoué S, Bigorne R, G Lecointre, Агнесе JF. (2000). Филогенетические отношения морских мормиридных электрических рыб (Mormyridae; Teleostei) на основе последовательностей цитохрома b // Мол. Phylogenet Evol. 14 (1): 1-10. PMID 10631038
- ^ Фрезе, Райнер, и Дэниел Паули, ред. (2018). «Мормириды» в FishBase . Версия от мая 2018 г.