Hlubinné ryby - Deep sea fish

Keporkak ďas

Hlubinné ryby jsou zvířata, která žijí ve tmě pod sluncem zalitých povrchových vod, která je nižší než epipelagic nebo photic zóně na moře . Lanternfish je zdaleka nejběžnější hlubinných ryb. Ostatní hlubinné ryby obsahují baterku ryby , cookiecutter žraloka , bristlemouths , ďasa mořského , zubatka , a některé druhy odlovu slimule .

Pouze asi 2% známých mořských druhů obývají pelagické prostředí. To znamená, že žijí ve vodním sloupci na rozdíl od bentických organismů, které žijí v mořském dně nebo na jeho dně. Hlubinné organismy obecně obývají zóny batypelagické (hloubka 1 000–4 000 m) a hlubinné (hloubka 4 000–6 000 m). Charakteristiky hlubinných organismů, jako je bioluminiscence, lze však pozorovat také v mezopelagické ( 200–1 000 m hluboké) zóně. Mezopelagická zóna je disfotická zóna, což znamená, že světlo je zde minimální, ale stále měřitelné. Minimální vrstva kyslíku existuje někde mezi hloubkou 700 m až 1 000 m v závislosti na místě v oceánu. Tato oblast je také místem, kde jsou živiny nejhojnější. Tyto bathypelagic a abyssopelagic zóny jsou aphotic , což znamená, že žádné světlo proniká tato oblast oceánu. Tyto zóny tvoří asi 75% obyvatelného oceánského prostoru.

Epipelagická zóna (0–200 m) je oblast, kde světlo proniká vodou a dochází k fotosyntéze. Toto je také známé jako fototická zóna. Protože se to obvykle rozprostírá jen několik set metrů pod vodou, je hluboké moře, asi 90% objemu oceánu, ve tmě. Hluboké moře je také extrémně nepřátelské prostředí s teplotami, které zřídka překračují 3 ° C (37,4 ° F) a klesají až na -1,8 ° C (28,76 ° F) (s výjimkou hydrotermálních odvětrávacích ekosystémů, které mohou překročit 350 ° C nebo 662 ° F), nízké hladiny kyslíku a tlaky mezi 20 a 1 000 atmosfér (mezi 2 a 100 megapascaly ).

životní prostředí

Schéma vrstev vrstev pelagické zóny

V hlubokém oceánu se vody rozprostírají hluboko pod epipelagickou zónou a podporují velmi odlišné druhy pelagických ryb přizpůsobených životu v těchto hlubších zónách. V hluboké vodě je mořský sníh nepřetržitou sprchou převážně organických detritů padajících z horních vrstev vodního sloupce. Jeho původ spočívá v aktivitách v produktivní fototické zóně . Mořský sníh zahrnuje mrtvý nebo umírající plankton , protisty ( rozsivky ), fekální hmoty, písek, saze a další anorganický prach. "Sněhové vločky" rostou v průběhu času a mohou dosáhnout průměru několika centimetrů, cestují několik týdnů, než se dostanou na dno oceánu. Většina organických složek mořského sněhu je však spotřebována mikroby , zooplanktonem a dalšími zvířaty krmícími se filtry v prvních 1 000 metrech jejich cesty, tedy v epipelagické zóně. Tímto způsobem lze mořský sníh považovat za základ hlubinných mezopelagických a bentických ekosystémů : Jelikož se k nim sluneční světlo nedostane, hlubinné organismy se ve velké míře spoléhají na mořský sníh jako zdroj energie. Protože v hlubokém moři (aphotické) není světlo, chybí primární producenti. Většina organismů v batypelagii se proto spoléhá na mořský sníh z oblastí výše ve svislém sloupci.

Některé pelagické skupiny hlubinnému, například lanternfish , ridgehead , mořské hatchetfish a lightfish rodin jsou někdy označovány jako pseudoceanic protože spíše než mít rovnoměrné rozložení ve volné vodě, které se vyskytují v podstatně vyšších hojnosti kolem strukturálních oáz, zejména podmořské hory a více kontinentální svahy . Tento jev je vysvětlen podobně hojností druhů kořisti, které jsou také přitahovány strukturami.

Hydrostatický tlak se zvyšuje o 1 atmosféru na každých 10 m hloubky. Hlubinné organismy mají ve svém těle stejný tlak, jaký na ně působí zvenčí, takže nejsou extrémním tlakem rozdrceny. Jejich vysoký vnitřní tlak však vede ke snížení tekutosti jejich membrán, protože molekuly jsou stlačeny dohromady. Tekutina v buněčných membránách zvyšuje účinnost biologických funkcí, především produkci bílkovin, takže se organismy této situaci přizpůsobily zvýšením podílu nenasycených mastných kyselin v lipidech buněčných membrán. <Kromě rozdílů ve vnitřním tlaku tyto organismy vyvinuly odlišnou rovnováhu mezi svými metabolickými reakcemi od těch organismů, které žijí v epipelagické zóně. David Wharton, autor knihy Život na hranicích: Organismy v extrémních prostředích , poznamenává: „Biochemické reakce jsou doprovázeny změnami objemu. Pokud reakce vede ke zvýšení objemu, bude inhibována tlakem, zatímco pokud je spojena s pokles objemu, bude vylepšen “. To znamená, že jejich metabolické procesy musí nakonec do určité míry zmenšit objem organismu.

Lidé se jen málokdy setkávají s nažloutlými žraloky naživu, takže nepředstavují malé nebezpečí (ačkoli se vědci omylem podřezali při zkoumání zubů).

Většina ryb, které se vyvinuly v tomto drsném prostředí, není schopna přežít v laboratorních podmínkách a pokusy o jejich držení v zajetí vedly k jejich úhynu. Hlubinné organismy obsahují prostory naplněné plynem (vakuoly). Plyn je stlačován pod vysokým tlakem a expanduje pod nízkým tlakem. Z tohoto důvodu je známo, že tyto organismy vybuchnou, pokud se dostanou na povrch.

Charakteristika

Komentovaný diagram základních vnějších rysů propastného granátníka a standardních měření délky.
Rhinochimera atlantica
Gigantactis je hlubinná ryba s hřbetní ploutví, jejíž první filament je velmi dlouhý a je zakončen bioluminiscenční fotoforovou nástrahou.
Úhoř pelikán
Tuňák velkooký projíždí v noci epipelagickou zónou a mezopelagickou zónou přes den

Ryby hlubinného moře vyvinuly různé úpravy, aby v této oblasti přežily. Protože mnoho z těchto ryb žije v oblastech, kde není přirozené osvětlení , nemohou se při hledání kořisti a kamarádů a vyhýbání se predátorům spoléhat pouze na svůj zrak; hlubinné ryby se přiměřeně vyvinuly do extrémní subfotické oblasti, ve které žijí. Mnoho z těchto organismů je slepých a spoléhá na své další smysly, jako je citlivost na změny místního tlaku a čichu, aby chytily potravu a vyhnuly se dopadení. Ti, kteří nejsou slepí, mají velké a citlivé oči, které mohou využívat bioluminiscenční světlo. Tyto oči mohou být až 100krát citlivější na světlo než lidské oči. Rhodopsin (RH1) se nachází v tyčových buněk oka protein, který pomáhá zvířata vidět v tlumeném světle. Zatímco většina obratlovců má obvykle jeden gen opsinu Rh1, některé hlubinné ryby mají několik genů Rh1 a jeden druh, stříbrný spinyfin ( Diretmus argenteus ), jich má 38. Toto šíření genů Rh1 může hlubokým mořským rybám pomoci vidět v hlubinách oceán. Aby se zabránilo predaci, mnoho druhů je tmavých, aby splynuly se svým prostředím.

Mnoho hlubinných ryb je bioluminiscenčních a mají extrémně velké oči přizpůsobené tmě. Bioluminiscenční organismy jsou schopné biologicky produkovat světlo mícháním molekul luciferinu, které pak produkují světlo. Tento proces musí být proveden za přítomnosti kyslíku. Tyto organismy jsou běžné v mezopelagické oblasti a níže (200 m a níže). Více než 50% hlubinných ryb, stejně jako některé druhy krevet a olihní, jsou schopné bioluminiscence. Asi 80% těchto organismů má fotofory - světlo produkující žlázové buňky, které obsahují světelné bakterie ohraničené tmavými barvami. Některé z těchto fotoforů obsahují čočky, podobné těm v lidských očích, které mohou zesílit nebo omezit vyzařování světla. Schopnost produkovat světlo vyžaduje pouze 1% energie organismu a má mnoho účelů: Používá se k hledání potravy a přilákání kořisti, jako ďas; nárokovat území hlídkou; komunikujte a najděte si partnera a rozptýlete nebo dočasně oslepte dravce k útěku. Také v mezopelagii, kde stále proniká nějaké světlo, se některé organismy maskovaly před dravci pod sebou osvětlením jejich břicha tak, aby odpovídalo barvě a intenzitě světla shora, takže nebyl vrhán žádný stín. Tato taktika je známá jako protisvětlo.

Životním cyklem hlubinných ryb může být výhradně hluboká voda, i když některé druhy se rodí v mělčích vodách a po dozrávání se potápí. Bez ohledu na hloubku, kde se nacházejí vajíčka a larvy, jsou typicky pelagické. Tento planktonický - unášený - životní styl vyžaduje neutrální vztlak. Aby to udržely, vajíčka a larvy často obsahují ve své plazmě kapičky oleje. Když jsou tyto organismy v plně zralém stavu, potřebují další úpravy, aby si udržely své pozice ve vodním sloupci. Obecně platí, že hustota vody způsobuje vzestup - aspekt vztlaku, díky kterému se organismy vznášejí. Aby se tomu zabránilo, musí být hustota organismu větší než hustota okolní vody. Většina zvířecích tkání je hustší než voda, takže musí najít rovnováhu, aby se mohly vznášet. jakýkoli organismus vyvíjí plavecký měchýř (plynové dutiny), aby zůstal na hladině, ale kvůli vysokému tlaku svého prostředí hlubinné ryby tento orgán obvykle nemají. Místo toho vykazují struktury podobné křídlovým křídlům, aby zajistily hydrodynamický vztlak. Bylo také zjištěno, že čím hlouběji ryba žije, tím je její maso rosolovitější a jeho kostní struktura je minimální. Snižují hustotu tkání díky vysokému obsahu tuku, snížení hmotnosti skeletu - dosažené snížením velikosti, tloušťky a obsahu minerálů - a akumulace vody je činí pomalejšími a méně pohyblivými než povrchové ryby.

Vzhledem ke špatné úrovni fotosyntetického světla zasahujícího hlubinné prostředí se většina ryb musí spoléhat na organickou hmotu, která klesá z vyšších úrovní, nebo ve vzácných případech na hydrotermální průduchy živin. Díky tomu je hluboké moře mnohem chudší na produktivitu než mělčí regiony. Zvířata v pelagickém prostředí jsou také řídká a jídlo nepřichází často. Z tohoto důvodu organismy potřebují úpravy, které jim umožní přežít. Někteří mají dlouhé tykadla, která jim pomáhají lokalizovat kořist nebo přilákat kamarády do temné hlubiny oceánu. Zejména ryba hlubinného rybáře má z tváře vyčnívající dlouhou adaptaci podobnou rybářským prutům, na jejímž konci je bioluminiscenční kus kůže, který se kroutí jako červ, aby přilákal svou kořist. Někteří musí konzumovat jiné ryby stejné velikosti nebo větší než oni a potřebují úpravy, které jim pomohou efektivně strávit. Velké ostré zuby, sklopné čelisti, nepřiměřeně velká tlama a roztažitelná těla jsou některé z charakteristik, které pro tento účel mají hlubinné ryby. Gulper úhoř je jeden příklad z organismu, který zobrazuje tyto vlastnosti.

Ryby v různých pelagických a hlubokých vodních bentických zónách jsou fyzicky strukturované a chovají se způsobem, který se od sebe výrazně liší. Zdá se, že skupiny koexistujících druhů v každé zóně fungují podobným způsobem, jako jsou malé mezopelagické vertikálně migrující planktonové krmítka, batypelagické ďasovité ryby a hlubinné bentické chřestýše .

Druhy paprskovitých žeber s ostnatými ploutvemi jsou mezi hlubinnými rybami vzácné, což naznačuje, že hlubinné ryby jsou starodávné a natolik dobře přizpůsobené svému prostředí, že invaze modernějších ryb byly neúspěšné. Několik paprskových ploutví, které existují, jsou převážně v Beryciformes a Lampriformes , což jsou také staré formy. Většina hlubinných pelagických ryb patří k jejich vlastním řádům, což naznačuje dlouhý vývoj v hlubinném prostředí. Naproti tomu hlubinné bentické druhy jsou v řádech, které zahrnují mnoho souvisejících mělkých vodních ryb.

Mezopelagická ryba

Mezopelagická ryba
Většina mezopelagických ryb jsou malá filtrační krmítka, která stoupají v noci ke krmení ve vodách bohatých na živiny epipelagické zóny. Během dne se vracejí do temných, studených mezopelagických vod s nedostatkem kyslíku, kde jsou relativně v bezpečí před predátory. Lanternfish tvoří až 65 procent veškeré biomasy hlubinných ryb a jsou z velké části zodpovědné za hluboce se rozptylující vrstvu světových oceánů.
Většina ostatních mezopelagických ryb jsou přepadení dravci, jako tato šavlozubá ryba, která pomocí svých teleskopických očí směřujících vzhůru vybírá kořist siluetovanou proti šeru výše. Jejich prohnuté zuby brání zajaté rybě vycouvat.
Ledovka patagonská mají velké, vzhůru hledá oči, přizpůsobené detekci siluety dravých ryb
Barreleye má sudovitý, trubkových oči, které jsou obecně směřuje vzhůru, ale lze otáčet dopředu
Telescopefish má velké, dopředu směřující teleskopické oči s velkými čočkami

Pod epipelagickou zónou se podmínky rychle mění. Mezi 200 metry a asi 1000 metry světlo stále slábne, dokud téměř není. Teploty klesají termoklinou na teploty mezi 3,9 ° C (39 ° F) a 7,8 ° C (46 ° F). Toto je soumraková nebo mezopelagická zóna. Tlak se stále zvyšuje rychlostí jedné atmosféry každých 10 metrů, zatímco koncentrace živin klesají spolu s rozpuštěným kyslíkem a rychlostí, kterou voda cirkuluje. “

Provozovatelé sonarů využívající nově vyvinutou technologii sonaru během druhé světové války byli zmateni tím, co se zdálo být falešným mořským dnem 300–500 metrů hlubokým ve dne a méně hlubokým v noci. Ukázalo se, že za to mohou miliony mořských organismů, zejména malých mezopelagických ryb, s plaveckými měchýři, které odrážely sonar. Tyto organismy migrují za soumraku do mělčí vody, aby se živily planktonem. Když je měsíc venku, vrstva je hlubší a při přechodu mraků nad Měsíc se může stát mělčí. Tento jev se stal známým jako vrstva hlubokého rozptylu .

Většina mezopelagických ryb provádí každodenní vertikální migraci , pohybuje se v noci do epipelagické zóny, často po podobných migracích zooplanktonu a vrací se do hloubky kvůli bezpečnosti během dne. Tyto vertikální migrace se často vyskytují na velké vertikální vzdálenosti a provádějí se pomocí plaveckého měchýře . Plavecký měchýř se nafoukne, když se chce ryba posunout nahoru, a vzhledem k vysokým tlakům v messoplegické zóně to vyžaduje značnou energii. Když ryba stoupá, tlak v plaveckém měchýři se musí upravit, aby nepraskl. Když se ryba chce vrátit do hlubin, vyplaví se močový měchýř. Některé mezopelagické ryby denně migrují termoklinou , kde se teplota mění mezi 50 ° F (10 ° C) a 69 ° F (20 ° C), čímž vykazují značné tolerance pro změnu teploty.

Tyto ryby mají svalnatá těla, zkostnatělé kosti, šupiny, dobře vyvinuté žábry a centrální nervový systém a velká srdce a ledviny. Mezopelagické planktonové krmítka mají malá tlama s jemnými žaberními hřebeny , zatímco rybáři mají větší tlamu a hrubší žaberní rakery.

Mezopelagické ryby jsou přizpůsobeny pro aktivní život za zhoršených světelných podmínek. Většina z nich jsou vizuální predátoři s velkýma očima. Některé z hlubších vodních ryb mají tubulární oči s velkými čočkami a pouze tyčové buňky, které se dívají nahoru. Ty poskytují binokulární vidění a velkou citlivost na malé světelné signály. Tato adaptace poskytuje lepší terminální vidění na úkor laterálního vidění a umožňuje dravci vybrat chobotnice , sépie a menší ryby, které jsou siluetou proti šeru nad nimi.

Mezopelagické ryby obvykle postrádají obranné ostny a používají barvu k maskování ostatních ryb. Ambush dravci jsou tmaví, černí nebo červení. Protože delší, červené, vlnové délky světla nedosahují do hlubokého moře, funguje červená efektivně stejně jako černá. Stěhovavé formy používají stříbřité barvy s kontrastním odstínem. Na břiše často zobrazují fotofory produkující světlo nízké kvality. Pro dravce zdola při pohledu vzhůru tato bioluminiscence maskuje siluetu ryby. Někteří z těchto predátorů však mají žluté čočky, které filtrují (nedostatečné červené) okolní světlo a zanechávají bioluminiscenci viditelnou.

Brownsnout spookfish , druh barreleye , je jediný obratlovec známo použití zrcadla, na rozdíl od čočky, zaměřit obrazu v očích.

Odběr vzorků pomocí hlubokých vlečných sítí naznačuje, že lucerny představují až 65% veškeré biomasy hlubinných ryb . Lanternfish skutečně patří mezi nejrozšířenější, nejlidnatější a nejrozmanitější ze všech obratlovců a hraje důležitou ekologickou roli jako kořist větších organismů. Odhadovaná celosvětová biomasa lucerny je 550 - 660 milionů tun , což je několikanásobek celosvětového objemu rybolovu. Lanternfish také tvoří velkou část biomasy zodpovědné za hlubokou rozptylovou vrstvu světových oceánů.

Tuňák velkooký je epipelagický/mezopelagický druh, který jí jiné ryby. Satelitní značkování ukázalo, že tuňák velkooký během dne často tráví delší dobu plavbou hluboko pod hladinou, někdy se ponoří až do hloubky 500 metrů. Tyto pohyby jsou považovány za reakci na vertikální migraci kořistních organismů v hluboce se rozptylující vrstvě .

  • Semafor loosejaw má spodní čelist jednu čtvrtinu tak dlouho, dokud jeho tělo. Čelist nemá podlahu a je připevněna pouze závěsem a upravenou jazykovou kostí. Vepředu velké zuby podobné tesákům následuje mnoho malých ostnatých zubů.

  • Semafor loosejaw je také jedním z mála ryb, které produkují červená bioluminiscence . Protože většina jejich kořisti nemůže vnímat červené světlo, umožňuje mu to lovit v podstatě neviditelným paprskem světla.

  • Lancetfish s dlouhým čenichem . Lancetfish jsou přepadení predátoři, kteří tráví veškerý čas v mezopelagické zóně. Patří mezi největší mezopelagické ryby (až 2 metry).

  • Daggertooth paralyzuje další mesopelagic ryby, když se zakousne je s jeho dýka-jako zuby

Bathypelagická ryba

Bathypelagická ryba
Hrb anglerfish je bathypelagic přepadení dravec, který přitahuje kořist bioluminiscenční návnadou. Může spolknout kořist větší než sama, kterou spolkne přívalem vody, když otevře tlamu.
Mnoho druhů bristlemouth , jako je výše zmíněný „jiskrový anglemouth“, jsou také batypelagičtí přepadení predátoři, kteří mohou spolknout kořist větší než oni sami. Patří mezi nejhojnější ze všech rodin obratlovců.
Mladé, červené ochablé velryby provádějí noční svislé migrace do spodní mezopelagické zóny, kde se živí kopepody . Když muži provedou přechod k dospělým, vyvinou se masivní játra a jejich čelisti se spojí. Už nejedí, ale nadále metabolizují energii uloženou v játrech.
The Sloane zubatka může dělat noční migrace z bathypelagic hloubkách okolí povrchových vod.
Rozšířený zubáč má největší zuby ze všech ryb, úměrné velikosti těla. Navzdory svému divokému vzhledu jsou batypelagické ryby obvykle slabě osvalené a příliš malé na to, aby představovaly jakoukoli hrozbu pro člověka.

Pod mezopelagickou zónou je naprostá tma. Toto je půlnoc (nebo bathypelagická zóna ), která se rozprostírá od 1 000 metrů do spodní bentické zóny hluboké vody . Pokud je voda výjimečně hluboká, pelagická zóna pod 4000 metry se někdy nazývá dolní půlnoc (nebo také bezesppelagická zóna ). Teploty v této zóně se pohybují od 1 do 4 stupňů Celsia a jsou zcela aphotické.

Podmínky jsou v těchto zónách poněkud jednotné; tma je úplná, tlak je drtivý a teploty, živiny a hladiny rozpuštěného kyslíku jsou nízké.

Bathypelagické ryby mají speciální úpravy, aby se s těmito podmínkami vyrovnaly - mají pomalý metabolismus a nespecializovanou dietu a jsou ochotné sníst cokoli, co přijde. Raději sedí a čekají na jídlo, než aby plýtvali energií a hledali ho. Chování batypelagických ryb lze porovnávat s chováním mezopelagických ryb. Mezopelagické ryby jsou často velmi mobilní, zatímco batypelagické ryby jsou téměř všichni predátoři, kteří normálně vydávají málo energie při pohybu.

Dominantními batypelagickými rybami jsou drobná štětina a ďas ; běžný je také zubáč , viperfish , daggertooth a barracudina . Tyto ryby jsou malé, mnoho asi 10 centimetrů dlouhé a ne delší než 25 cm. Tráví většinu času trpělivým čekáním ve vodním sloupci, až se objeví kořist nebo se nechají nalákat svými luminofory. To málo energie, která je k dispozici ve filtrech bathypelagické zóny shora, ve formě detritu, fekálního materiálu a příležitostných bezobratlých nebo mezopelagických ryb. Asi 20 procent potravin, které mají svůj původ v epipelagické zóně, spadá dolů do mezopelagické zóny, ale jen asi 5 procent filtruje dolů do bathypelagické zóny.

Bathypelagické ryby jsou sedavé, přizpůsobené k vydávání minimální energie v prostředí s velmi malým množstvím potravy nebo dostupné energie, dokonce ani slunečního světla, pouze bioluminiscence. Jejich těla jsou protáhlá se slabými, vodnatými svaly a kosterními strukturami. Protože tolik ryb tvoří voda, nejsou v těchto hloubkách stlačeny velkými tlaky. Často mají roztažitelné, sklopné čelisti s prohnutými zuby. Jsou slizké, bez šupin . Centrální nervový systém je omezen na laterální linii a čichové systémy, oči jsou malé a nemusí fungovat a žábry , ledviny a srdce a plavecký měchýř jsou malé nebo chybí.

Jedná se o stejné rysy, jaké se vyskytují u larev ryb , což naznačuje, že během svého vývoje získaly batypelagické ryby tyto vlastnosti neoteny . Stejně jako u larev tyto vlastnosti umožňují rybám zůstat zavěšeny ve vodě s malým vynaložením energie.

Navzdory svému divokému vzhledu jsou tyto hluboké šelmy většinou miniaturními rybami se slabými svaly a jsou příliš malé na to, aby představovaly jakoukoli hrozbu pro člověka.

Plavecké měchýře hlubinných ryb buď chybí, nebo jsou málo funkční, a batypelagické ryby běžně neprovádějí vertikální migraci. Plnění měchýřů při tak velkých tlacích přináší obrovské náklady na energii. Některé hlubinné ryby mají plavecký měchýř, který funguje, když jsou mladí, a obývají horní epipelagickou zónu, ale chřadnou nebo se plní tukem, když se ryby přesunou dolů do svého dospělého prostředí.

Nejdůležitějšími smyslovými systémy jsou obvykle vnitřní ucho , které reaguje na zvuk, a postranní čára , která reaguje na změny tlaku vody. Čichový systém může být také důležité pro muže, kteří se nacházejí ženy čichem. Bathypelagické ryby jsou černé nebo někdy červené, s malým počtem fotoforů . Když se používají fotofory, obvykle to má nalákat kořist nebo přilákat partnera. Protože potravy je tak málo, batypelagičtí predátoři nejsou ve svých stravovacích návycích vybíraví, ale popadají cokoli, co je dostatečně blízko. Dosahují toho tím, že mají velká ústa s ostrými zuby pro popadání velké kořisti a překrývající se žábry, které zabraňují úniku malé kořisti, která byla spolknuta.

V této zóně není snadné najít partnera. Některé druhy jsou závislé na bioluminiscenci , kde jsou bioluminiscenční vzory jedinečné pro konkrétní druhy. Jiní jsou hermafroditi , kteří zdvojnásobují své šance na produkci vajíček i spermií, když dojde k setkání. Samice ďasovitého uvolňuje feromony, aby přilákala drobné samce. Když ji muž najde, zakousne se do ní a už ji nepustí. Když se muž z druhu ďasovitých Haplophryne mollis zakousne do kůže samice, uvolní enzym, který tráví kůži jeho úst a jejího těla, čímž se pár spojí do bodu, kde se obě oběhové soustavy spojí. Muž pak atrofuje na nic víc než na pár gonád . Tento extrémní sexuální dimorfismus zajišťuje, že když je samice připravena k rozmnožování, má okamžitě k dispozici partnera.

V batypelagické zóně žije mnoho jiných forem než ryb, jako jsou chobotnice, velké velryby, chobotnice, houby, ramenonožci , mořské hvězdy a echinoidy , ale v této zóně je pro ryby obtížné žít.

  • Pelikán úhoř využívá tlamu jako síť otevřením jeho velkou pusu a koupání na svou kořist. Na konci ocasu má luminiscenční orgán, který přitahuje kořist.

  • Černá Swallower , s jeho roztažitelný žaludku, je pozoruhodný jeho schopnosti polykat celé, kostnaté desetinásobek jeho hmotnosti.

  • Samice ďábla obecného Haplophryne mollis vlečené za samci, kteří atrofovali do dvojice gonád, pro použití, když je samice připravena k tření.

Přizpůsobení vysokému tlaku

Když se ryba pohybuje hlouběji do moře, váha vodní režie vyvíjí na ryby rostoucí hydrostatický tlak . Tento zvýšený tlak činí přibližně jednu standardní atmosféru na každých 10 metrů hloubky (jedna atmosféra je tlak vyvíjený na povrch moře atmosférou výše). U ryb na dně bathypelagické zóny činí tento tlak asi 400 atmosfér (téměř 6000 liber na čtvereční palec).

Hlubinné organismy mají adaptace na buněčné a fyziologické úrovni, které jim umožňují přežít v prostředí velkého tlaku. Nemít tyto úpravy omezuje hloubky, ve kterých mohou druhy mělkých vod fungovat. Vysoká úroveň vnějšího tlaku ovlivňuje postup metabolických procesů a biochemických reakcí. Rovnováha mnoha chemických reakcí je narušena tlakem a tlak může inhibovat procesy, které vedou ke zvýšení objemu. Voda, klíčová složka mnoha biologických procesů, je velmi citlivá na objemové změny, zejména proto, že složky buněčné tekutiny mají vliv na vodní strukturu. Enzymatické reakce, které vyvolávají změny v organizaci vody, tedy účinně mění objem systému. Proteiny zodpovědné za katalyzující reakce jsou obvykle drženy pohromadě slabými vazbami a reakce obvykle zahrnují zvýšení objemu.


Aby se přizpůsobily této změně, byla proteinová struktura a reakční kritéria hlubinných ryb upravena tak, aby odolala tlaku, aby mohla za těchto podmínek provádět reakce. V prostředí vysokého tlaku dochází u dvouvrstvých buněčných membrán ke ztrátě tekutosti. Hlubinné buněčné membrány upřednostňují fosfolipidové dvojvrstvy s vyšším podílem nenasycených mastných kyselin , které indukují vyšší tekutost než jejich protějšky na úrovni hladiny moře.

Chřástal Coryphaenoides armatus (hluchý granátník) na Davidson Seamount v hloubce 2253 metrů.

Hlubinné druhy vykazují nižší změny entropie a entalpie ve srovnání s organismy na povrchu, protože prostředí vysokého tlaku a nízkých teplot podporuje negativní změny entalpie a sníženou závislost na reakcích řízených entropií. Ze strukturního hlediska jsou kulovité bílkoviny hlubinných ryb díky terciární struktuře G-aktinu relativně tuhé ve srovnání s těmi u ryb na hladině. Skutečnost, že bílkoviny v hlubinných rybách se strukturálně liší od povrchových ryb, je zřejmá z pozorování, že aktin ze svalových vláken hlubinných ryb je extrémně odolný vůči teplu; pozorování podobné tomu, které se vyskytuje u ještěrek. Tyto proteiny jsou strukturálně posíleny modifikací vazeb v terciární struktuře proteinu, což také vyvolává vysokou úroveň tepelné stability. Proteiny jsou strukturálně zpevněny tak, aby odolávaly tlaku modifikací vazeb v terciární struktuře. Proto vysoké hladiny hydrostatického tlaku, podobné vysokým tělesným teplotám teplomilných pouštních plazů, upřednostňují tuhé proteinové struktury.

Na+/K+ -ATPase je lipoproteinový enzym, který hraje významnou roli v osmoregulaci a je silně ovlivněn hydrostatickým tlakem. Inhibice Na+/K+ -ATPázy je způsobena zvýšenou kompresí v důsledku tlaku. Krok omezující rychlost reakce Na+/K+ -ATPázy indukuje expanzi ve dvojvrstvě obklopující protein, a tedy zvýšení objemu. Zvýšení objemu činí reaktivitu Na+/K+ -ATPázy citlivou na vyšší tlaky. I když je aktivita Na+/K+ -ATPázy na gram žaberní tkáně nižší u hlubinných ryb, Na+/K+ -ATPázy hlubinných ryb vykazují mnohem vyšší toleranci hydrostatického tlaku ve srovnání s jejich protějšky v mělké vodě. Příkladem je druh C. acrolepis (asi 2 000 m hluboký) a jeho hadalpelagický protějšek C. armatus (asi 4 000 m hluboký), kde Na+/K+ -ATPázy C. armatus jsou mnohem méně citlivé na tlak. Tuto odolnost vůči tlaku lze vysvětlit adaptacemi v proteinových a lipidových částech Na+/K+ -ATPázy.

Lanternfish

Hlavní článek: Lanternfish
Lucerna ryba

Odběr vzorků pomocí hlubokých vlečných sítí naznačuje, že lucerny představují až 65% veškeré biomasy hlubinných ryb . Lanternfish skutečně patří mezi nejrozšířenější, nejlidnatější a nejrozmanitější ze všech obratlovců a hraje důležitou ekologickou roli jako kořist větších organismů. S odhadovanou celosvětovou biomasou 550–660 milionů metrických tun , což je několikanásobek celosvětového úlovku, lanternfish také představuje velkou část biomasy zodpovědné za hlubokou rozptylovou vrstvu světových oceánů. V jižním oceánu poskytují Myctophids alternativní zdroj potravy ke krilu pro predátory, jako jsou chobotnice a tučňák královský . Ačkoli jsou tyto ryby hojné a plodné, v současné době existuje pouze několik komerčních lovů luceren: patří sem omezené operace mimo Jižní Afriku , v subantarktické oblasti a v Ománském zálivu .

Ohrožené druhy

Studie kanadských vědců z roku 2006 zjistila, že pět druhů hlubinných ryb- štikozubec obecný , úhoř říční -je na pokraji vyhynutí v důsledku přesunu komerčního rybolovu z kontinentálních šelfů na svahy kontinentálních šelfů až do hloubek 1600 metrů. Pomalá reprodukce těchto ryb - dosahují pohlavní dospělosti přibližně ve stejném věku jako lidé - je jedním z hlavních důvodů, proč se nemohou z nadměrného rybolovu vzpamatovat .

Viz také

Citace

Reference

Další čtení

externí odkazy

Externí video
ikona videa Tvorové a ryby hlubokého oceánu - dokument National Geographic