Ciernik Brooka

Culaea inconstans 1908.jpg
Brook ciernik
Klasyfikacja naukowa
Królestwo: Animalia
Gromada: struny
Klasa: aktinopterygii
Zamówienie: skorpionowate
Rodzina: Gasterosteidae
Rodzaj:
Culaea Whitley , 1950
Gatunek:
C. inkonstany
Nazwa dwumianowa
Culaea inconstans
( JP Kirtland , 1840)
Synonimy
  • Gasterosteus inconstans Kirtland, 1840
  • Eucalia inconstans (Kirtland, 1840)
  • Gasterosteus pygmaeus Agassiz , 1850
  • Eucalia inconstans pygmaea (Agassiz, 1850)
  • Eucalia pygmaea (Agassiz, 1850)
  • Gasterosteus gymnetes Dawson , 1859

Ciernik potokowy ( Culaea inconstans ) to mała ryba słodkowodna występująca w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie . Rośnie do długości około 2 cali. Zajmuje północną część wschodnich Stanów Zjednoczonych, a także południową część Kanady. Małe populacje są rozproszone po całym dorzeczu Mississippi-Wielkich Jezior, rozciągającym się do Kolorado , Nowego Meksyku, Kentucky, Tennessee itp., Chociaż niektóre z tych obszarów nie są rodzime dla tego gatunku. Ta mała ryba zamieszkuje czyste, chłodne strumienie i jeziora. Zjadają małe bezkręgowce, glony , larwy owadów, a czasami własne jaja. Polują na nie również bas małogębowy i szczupak północny. Czas karmienia to zwykle świt i zachód słońca. Ciernik potokowy ma aktywną konkurencję, głównie ze strony rybek, ale czasy karmienia są inne, podobnie jak dieta. Tarło odbywa się w środku lata. Samce zabezpieczają terytorium, budują gniazdo i łączą się w pary z samicami. Samce zapewniają ochronę jaj , odstraszają drapieżniki i zwykle giną później w sezonie. Jest to gatunek roczny. Gniazda są zbudowane z traw wodnych. Chociaż ciernik potokowy nie jest uważany za gatunek zagrożony, wylesianie i zmiana wód zmieniają ekosystemy tego gatunku. Pozyskiwanie drzew wokół środowisk nadbrzeżnych ma duży wpływ na ekosystem strumienia, w którym występuje ciernik potokowy.

Taksonomia

Ciernik potokowy został po raz pierwszy formalnie opisany jako Gasterosteus inconstans w 1840 roku przez amerykańskiego przyrodnika Jareda Pottera Kirtlanda, a jego typowa lokalizacja została określona jako hrabstwo Trumbull w stanie Ohio . W 1876 roku David Starr Jordan zaproponował jednogatunkowy rodzaj Eucalia dla ciernika potokowego, ale nazwa Jordana była nieprawidłowa, ponieważ był zajęty Lepidoptera . Culaea została następnie zaproponowana jako nazwa zastępcza w 1950 roku przez Gilberta Percy'ego Whitleya . Ciernik potokowy jest jedynym gatunkiem z rodzaju Culaea , który jest sklasyfikowany w rodzinie ciernikowatych Gasterosteidae. Culea jest niemal anagramem słowa Eucalia , które jest połączeniem eu oznaczającego „dobrze” i calia oznaczającego „zagnieżdżony” oraz aluzję do budowania gniazd przez cierniki. Specyficzna nazwa incosntans oznacza „zmienny” i odnosi się do zmiennej liczby kolców grzbietowych i promieni płetw w płetwach grzbietowej i odbytowej.

Opis

Ciernik potokowy ma zwężające się ciało z wąską szypułką ogonową i ogonem w kształcie wachlarza. Bardzo przypomina ciernika dziewięciokolcowego , ale ma tylko pięć, a czasami sześć kolców grzbietowych. Brakuje również bocznych płytek kostnych. Przez większą część roku ubarwienie jest szarawe lub oliwkowozielone z różną ilością niewyraźnych cętek, ale w okresie tarła samce są prawie czarne, a samice mają ciemniejsze i jaśniejsze plamy. Gatunek ten osiąga maksymalną długość od 3 do 5 cm (1,2 do 2,0 cala).

Rozmieszczenie geograficzne gatunków

Ciernik potokowy w akwarium.

Culaea inconstans , powszechnie znana jako ciernik potokowy, to mała ryba (<87 mm), która występuje w południowej części Kanady i północnej części wschodnich Stanów Zjednoczonych. Jest to jedna z najmniejszych ryb w regionie. Populacje wód słonawych są rzadkie, ale z pewnością istnieją. Rozciąga się aż do południowych krańców rzeki Mississippi – zlewni Wielkich Jezior. Populacje występują również w Kolorado i Nebrasce na zachodzie oraz w Albercie, Manitobie i Terytorium Północno-Zachodnim na północy. Chociaż są to zazwyczaj rodzime obszary ciernika potokowego, gatunek ten został wprowadzony do Alabamy, Kentucky, Tennessee, północno-zachodniego Kolorado, północno-wschodniego Utah i Kalifornii, a nawet w niektórych częściach Dakoty Południowej i stanu Waszyngton. Niektóre badania rozmieszczenia geograficznego wykazały, że niektóre populacje mogły pochodzić z Nowego Meksyku i nadal istnieją. Nebraska ma populacje cierników potokowych, ale generalnie występują one w małych strumieniach w północnej części stanu. Ryby zostały znalezione w Nebrasce od początku XIX wieku. Drenaże rzeczne, które utrzymują populacje cierników potokowych, to Loup, Middle Platt, Niobrara i mniejsze dystrybucje w Lower Platte, dopływach rzek Missouri, North Platte i South Platte. Chociaż wydaje się, że gatunek ten jest szeroko rozpowszechniony w Ameryce Północnej, organizacja Nature Conservancy ogłosiła, że ​​gatunek ten jest na poziomie S3 (wrażliwy). Przyczyny poziomu podatności na zagrożenia mogą wynikać ze zwiększonej budowy zapór, zwłaszcza we wschodnich Stanach Zjednoczonych. Może to prowadzić do zniszczenia siedlisk, wzrostu liczby zamulonych dróg wodnych, zmiany transportu składników odżywczych w strumieniu i uszkodzenia lęgowisk. Zmiana dynamiki strumienia może również prowadzić do zmiany częstotliwości drapieżników, narażając w ten sposób ciernika potoku na nieprzewidziane drapieżniki.

Wprowadzenie w Europie

Ciernik potokowy został wprowadzony do górnego dorzecza rzeki Inn w Bawarii, aw latach 60-tych został przypadkowo wprowadzony wraz z gatunkami Micropterus do jeziora Lohjanjarvi w południowej Finlandii i tam się zadomowił .

Ekologia

Podobnie jak w przypadku dużego rozmieszczenia geograficznego, gatunek ten żyje również w wielu siedliskach wód płynących. Drogi wodne, takie jak rzeki, strumienie, strumienie wód powodziowych i drenaże, jeziora, stawy, dziury, gorące źródła, zapadliska i sezonowe roztopy lub stawy zasilane ze źródeł są żywotnymi terytoriami cierników. Chociaż gatunek ten może dobrze się rozwijać w tych siedliskach, główne tarliska, lęgowiska i miejsca wylęgu znajdują się w płytkich (<1,5 m) środowiskach w pobliżu brzegu, z dużą pokrywą roślinną i wodą o niskiej prędkości. Gatunek ma szeroki zakres wysokości, a okazy identyfikuje się od poziomu morza do ~ 2400 m.

Dieta

Ciernik potokowy jest wszystkożercą, z głównymi tendencjami do żerowania na larwach owadów wodnych, dorosłych owadach lądowych, skorupiakach, ikry rybiej i larwach, ślimakach, skąposzczetach, nicieniach, wrotkach i roztoczach. Jednak ciernik potokowy żywi się materiałem roślin naczyniowych, a także algami. Nowo wyklute larwy ciernika i skorupiaki planktonowe ze strumieni i stawów. Młode osobniki jedzą małe organizmy ze względu na ograniczenia wielkości ust, a dorośli jedzą zarówno duże, jak i małe organizmy.

drapieżniki

Niektóre duże bezkręgowce , ptaki , ssaki i ryby żerują na cierniku potoku. Dzięki niewielkim rozmiarom ten gatunek ciernika wyewoluował przebijające kolce i płytki ochronne, które utrudniają drapieżnikom. Dzięki tej ochronie, a także zaawansowanemu zachowaniu przeciw drapieżnikom, ciernik potokowy jest tylko niewielką zdobyczą. W badaniu laboratoryjnym dorosłe pluskwy wodne ( Lethocerus americanus ) i nimfy ważek ( Aeschna spp. ) z powodzeniem polowały na ciernika, ale tylko w nocy. Zaobserwowano, że ryby są najbardziej skutecznymi drapieżnikami ciernika potokowego. Przykłady tych ryb drapieżnych to okoń żółty ( Perca flavescens ), okoń skalny ( Ambloplites rupestris ), kleń potokowy ( Semotilus atromaculatus ), miętus ( Lota lota ), rybka błotna ( Umbra limi ), bas małogębowy ( Micropterus dolomieu ), bas wielkogębowy ( Micropterus salmoides ), szczupaka ( Esox lucius ), pstrąga potokowego ( Salvelinus fontinalis ), pstrąga tęczowego ( Oncorhynchus mykiss ) i babki okrągłej ( Neogobius melanostomus ). Jaja ciernika potokowego mogą być kanibalizowane, a także spożywane przez pstrąga tęczowego ( Oncorhynchus mykiss ). Istnieje konkurencja między ciernikami. Jednak siedlisko ciernika dziewięciokolcowego istnieje w strefie pelagicznej, podczas gdy ciernik potokowy zajmuje strefę przybrzeżną. W obecności rybki grubogłowej ( Pimephales promelas ) ciernik potokowy ma bardziej zróżnicowaną dietę, ponieważ grubogłowy jest bardziej ogólnym żerem.

Historia życia

W przypadku tego konkretnego gatunku tarło odbywa się w środku lata. Cierniki potokowe migrują co roku w górę zamożnych strumieni i strumieni rzek i jezior wiosną, aby złożyć tarło na zarośniętych obszarach. Tarło następuje, gdy samce zabezpieczają chronione terytorium i budują gniazdo. Te gniazda są zbudowane z glonów, korzeni i roślinności wodnej. Jest jedno wejście bez wyjścia. Kiedy samica wchodzi, składa jaja, gwałtownie potrząsając. Każdy wstrząs pozwala na złożenie większej liczby jaj. Po złożeniu wszystkich jaj samica musi przebić się przez ścianę gniazda, aby wyjść. Badania wykazały, że podczas tego procesu samica wydaje dźwięki akustyczne, co, jak się uważa, reklamuje tenisówki, ponieważ może to zwiększyć odsetek zapłodnionych jaj. Po złożeniu tarła samiec obejmuje ochronę jaj, z których wylęgają się po 7–11 dniach. Nowo wyklute cierniki mogą wędrować z gniazda, ale samiec zbiera je do pyska, aby umieścić je z powrotem w ochronnym gnieździe. Tarło zwykle kończy się około połowy lipca ze względu na szybkie zmiany temperatury wody. Nowo zapłodnione jaja są wrażliwe na niewielkie zmiany temperatury. Ryby te szybko rosną podczas pierwszego lata i zwykle osiągają dojrzałość płciową wiosną następnego roku. Większość dorosłych umiera w okresie tarła lub wkrótce po uznaniu ich za gatunek jednoroczny.

Bieżące zarządzanie

Organizacja Nature Conservancy umieściła ciernik potokowy na poziomie S3 (wrażliwy). Chociaż liczba tego gatunku nie jest zagrożona, istnieje możliwość zmniejszenia populacji. Jednak nie istnieją żadne szczególne praktyki zarządzania w celu ochrony ciernika potokowego. Gatunek ten występuje w większości Stanów Zjednoczonych i Kanady, co oznacza, że ​​może być podatny na wzrost zanieczyszczenia dróg wodnych. Ciernik potokowy żyje w siedliskach różnej wielkości, od jezior po strumienie i zapadliska. Ta różnorodność środowisk pozwala gatunkowi radzić sobie w różnych warunkach. Przy tak wysokiej plastyczności stresu środowiskowego może wytrzymać pewien poziom zanieczyszczenia, gęstość metali ciężkich i zmętnienie wody. Nie oznacza to jednak, że ciernik potokowy jest odporny na wywołane przez człowieka zmiany w dynamice ekosystemu. Okres tarła tego gatunku jest stosunkowo krótki i charakteryzuje się dużą wrażliwością na zmiany temperatury. Globalne zmiany temperatury osiągają bezprecedensowy wzrost, co może ostatecznie doprowadzić do globalnej zmiany temperatury wody. Może to mieć duży wpływ na okres tarła gatunków ciernikowatych. Ochrona tego gatunku powinna mieć wysoki priorytet, ponieważ gatunek ten doprowadził naukowców do znaczących przełomów w specjacji sympatrycznej i alopatycznej.

Zalecenia kierownictwa

Największą siłą sukcesu tego gatunku w jego naturalnym środowisku jest ilość pomyślnie skolonizowanych lokalizacji po ostatniej epoce lodowcowej z północnym cofnięciem się czap lodowcowych. Ciernika potokowego można spotkać od północnych części wnętrza Kanady aż po południowe krańce Stanów Zjednoczonych. Ochrona takiej różnorodności lokalizacji jest kluczowa dla lokalnego ekosystemu, a także integralności gatunku. Obecne praktyki zarządzania zagrożonymi gatunkami ryb powinny być kontynuowane, ponieważ mogą mieć pośredni wpływ na ochronę ciernika potokowego. Trzymanie niektórych gatunków inwazyjnych z dala od jezior zajmowanych przez ciernika potokowego mogłoby zapewnić ochronę środowiska przed drapieżnikami. Dzięki pancernym płytom i kolcom ciernik potokowy dobrze przystosował się do obecnych drapieżników, z którymi się spotyka. Jednak gatunki inwazyjne o lepiej przystosowanych zachowaniach drapieżnych i budowie pyska miażdżącej muszle mogą zdziesiątkować niektóre populacje cierników potokowych. Przy tak udanej kolonizacji siedlisk gatunek ten powinien być zarządzany za pomocą sieci skrzelowych w celu śledzenia liczby osobników lub populacji w określonych regionach. Pobieranie corocznych próbek byłoby najbardziej korzystne, ponieważ ciernik potokowy jest gatunkiem jednorocznym. Śledzenie ich postępów we wzroście lub spadku liczby pomogłoby ekologom kategoryzować określone zagrożenia dla tego regionu.