Ichtioplankton

Schemat ikry rybiej: A. błona żółtkowa B. kosmówka C. żółtko D. kuleczka oleju E. przestrzeń okołożółtkowa F. zarodek

---

Ryby produkują wiele jaj, zwykle o średnicy około 1 mm, i zwykle uwalniają je do słupa otwartej wody

Ichthyoplankton (z greckiego: ἰχθύς , ikhthus , „ryba” i πλαγκτός, planktos , „włóczęga”) to jaja i larwy ryb. Występują głównie w nasłonecznionej strefie słupa wody , na głębokości mniejszej niż 200 metrów, która jest czasami nazywana strefą epipelagiczną lub foticzną . Ichtioplankton to plankton , co oznacza, że ​​nie mogą skutecznie pływać o własnych siłach, ale muszą dryfować z prądami oceanicznymi. Ikry ryb w ogóle nie potrafią pływać i są jednoznacznie planktoniczne. Larwy we wczesnym stadium pływają słabo, ale larwy w późniejszych stadiach pływają lepiej i przestają być planktoniczne, gdy dorastają do postaci młodych . Larwy ryb są częścią zooplanktonu , który zjada mniejszy plankton, podczas gdy ikra ryb zapewnia własne zapasy żywności. Zarówno jaja, jak i larwy są zjadane przez większe zwierzęta.

Ryby mogą produkować dużą liczbę jaj, które często są uwalniane do słupa otwartej wody. Ikra ryb ma zazwyczaj średnicę około 1 milimetra (0,039 cala). Nowo wyklute młode ryb jajorodnych nazywane są larwami . Zwykle są słabo uformowane, mają duży woreczek żółtkowy (do odżywiania) i bardzo różnią się wyglądem od osobników młodocianych i dorosłych. Okres larwalny u ryb jajorodnych jest stosunkowo krótki (zwykle tylko kilka tygodni), a larwy szybko rosną i zmieniają wygląd i strukturę (proces nazywany metamorfozą ) stać się nieletnimi. Podczas tego przejścia larwy muszą przestawić się z woreczka żółtkowego na żerowanie na zooplanktonu , co jest procesem, który zależy od zazwyczaj niewystarczającej gęstości zooplanktonu, co powoduje śmierć wielu larw.

Ichtioplankton może być użytecznym wskaźnikiem stanu i zdrowia ekosystemu wodnego . Na przykład większość larw późnego stadium w ichtioplanktonie była zwykle żerowana, więc ichtioplankton jest zwykle zdominowany przez jaja i larwy we wczesnym stadium. Oznacza to, że podczas tarła ryb, takich jak sardele i sardynki , próbki ichtioplanktonu mogą odzwierciedlać ich wydajność tarłową i dostarczać wskaźnika względnej wielkości populacji ryb. Zwiększa lub zmniejsza liczbę stad ryb dorosłych można wykryć szybciej i z większą czułością, monitorując związany z nimi ichtioplankton w porównaniu z monitorowaniem samych dorosłych. Próbkowanie trendów w populacjach jaj i larw jest zwykle łatwiejsze i bardziej opłacalne niż próbkowanie trendów w populacjach dorosłych ryb.

Historia

Zainteresowanie planktonem narodziło się w Wielkiej Brytanii i Niemczech w XIX wieku, kiedy naukowcy odkryli, że w morzu żyją mikroorganizmy , które można złapać w pułapkę za pomocą sieci o drobnych oczkach. Zaczęli opisywać te mikroorganizmy i testować różne konfiguracje sieci. Badania nad ichtioplanktonem rozpoczęły się w 1864 r., kiedy rząd norweski zlecił biologowi morskiemu GO Sarsowi zbadanie łowisk wokół norweskiego wybrzeża. Sars znalazł ikrę ryb, zwłaszcza dorsza , dryfujące w wodzie. To ustaliło, że jaja ryb mogą być pelagiczny , żyjący w toni otwartej wody, podobnie jak inny plankton. Mniej więcej na początku XX wieku zainteresowanie badawcze ichtioplanktonem stało się bardziej powszechne, gdy okazało się, że jeśli ichtioplankton zostanie pobrany ilościowo , wówczas próbki mogą wskazać względną wielkość lub liczebność tarłowych zasobów rybnych .

Metody pobierania próbek

• 

  Holowanie PairoVET

• 

  Holowanie Bongo

• 

  Pobieranie próbki planktonu

Zobacz też: Sieć planktonu

Statki badawcze zbierają ichtioplankton z oceanu za pomocą sieci o drobnych oczkach. Statki albo holują sieci przez morze, albo pompują wodę morską na pokład, a następnie przepuszczają ją przez sieć.

Oprócz holowania sieci, plankton jest zbierany podczas ruchu statku badawczego za pomocą urządzenia do ciągłego pobierania jaj rybich (ang. Continuous Underway Fish Egg Sampler) lub CUFES. Woda jest pompowana na pokład statku z głębokości 3 m z prędkością 640 litrów/min. Woda jest przesyłana przez koncentrator, gdzie przechodzi przez siatkę, a plankton jest kierowany do kolektora. Gdy CUFES działa, rejestrator danych rejestruje datę, godzinę i pozycję dla każdej próbki, a także inne dane środowiskowe z czujników statku (np. prędkość wiatru, kierunek, SST).

• Istnieje wiele rodzajów holowników planktonu:

• Neuston są często wykonywane na powierzchni lub tuż pod powierzchnią za pomocą nylonowej siatki przymocowanej do prostokątnej ramy
• Holownik PairoVET, służący do zbierania ikry, zrzuca sieć na głębokość około 70 metrów ze stacjonarnego statku badawczego, a następnie wciąga ją z powrotem na statek.
• Kable z sieci pierścieniowej obejmują siatkę z nylonowej siatki przymocowaną do okrągłej ramy. Zostały one w dużej mierze zastąpione siatkami bongo, które zapewniają zduplikowane próbki dzięki konstrukcji z podwójną siatką.
• Hol bongo ciągnie sieci w kształcie bębnów bongo z poruszającego się statku. Sieć jest często opuszczana do około 200 metrów, a następnie pozwala się jej unieść na powierzchnię podczas holowania. W ten sposób można pobrać próbkę z całej strefy foticznej , w której znajduje się najwięcej ichtioplanktonu.
• MOCNESS i włoki Tucker wykorzystują wiele sieci, które są mechanicznie otwierane i zamykane na dyskretnych głębokościach, aby zapewnić wgląd w pionowe rozmieszczenie planktonu
• Włok manta ciągnie sieć z poruszającego się statku wzdłuż powierzchni wody, zbierając larwy, takie jak grunion , mahi-mahi i latające ryby żyjące na powierzchni.

Po holowaniu plankton jest spłukiwany wężem do worka (dna) sieci w celu zebrania. Próbka jest następnie umieszczana w płynie konserwującym przed sortowaniem i identyfikacją w laboratorium.

• Pompy planktonowe: Inną metodą pobierania ichtioplanktonu jest użycie urządzenia do ciągłego pobierania ikry rybiej (patrz ilustracja). Woda z głębokości około trzech metrów jest pompowana do naczynia i filtrowana siatką. Metodę tę można zastosować, gdy statek jest w ruchu.

Etapy rozwojowe

Badacze ichtioplanktonu na ogół używają terminologii i etapów rozwoju wprowadzonych w 1984 roku przez Kendalla i innych. Składa się z trzech głównych etapów rozwojowych i dwóch etapów przejściowych.

Ikra ( jaja ) błazenka . Czarne plamy to rozwijające się oczy. z łososia . Rosnące larwy można zobaczyć przez przezroczystą kopertę jaja.	Etapy rozwojowe według Kendalla i in. 1984				Wylęganie jaj łososia. Larwa przedarła się i odrzuca kopertę z jajkiem. Po około 24 godzinach wchłonie pozostały woreczek żółtkowy i stanie się młodym osobnikiem .
	Główne etapy	Etap jajka	Od tarła do wylęgu. Ten etap jest używany zamiast embrionalnego , ponieważ istnieją aspekty, takie jak te związane z otoczką jaja, które nie są tylko aspektami embrionalnymi.
		Stadium larwalne	Od wylęgu do pojawienia się wszystkich promieni płetw i rozpoczęcia wzrostu rybich łusek (łuskanie). Kluczowym zdarzeniem jest sytuacja, gdy struna grzbietowa związana z płetwą ogonową po brzusznej stronie rdzenia kręgowego rozwija zgięcie (staje się elastyczna).	Etap larwalny można dalej podzielić na etapy przed zgięciem, zgięciem i po zgięciu. U wielu gatunków kształt ciała i promienie płetw, a także zdolność poruszania się i żerowania rozwijają się najszybciej w fazie zgięcia.
		Etap młodzieńczy	Rozpoczyna się, gdy wszystkie promienie płetw są obecne i trwa wzrost łusek, a kończy się, gdy nieletni osiąga dojrzałość płciową lub zaczyna wchodzić w interakcje z innymi dorosłymi.
	Etapy przejściowe	Stadium larwalne woreczka żółtkowego	Od wyklucia do wchłonięcia woreczka żółtkowego
		Etap transformacji	Od larwy do osobnika młodocianego. Ta metamorfoza jest zakończona, gdy larwa rozwija cechy młodej ryby .

Jonocyty skóry

Zobacz też: Jonocyt

Trzydniowe larwy białego labraksa z Na + / K + -ATPazą immunobarwioną na brązowo w celu identyfikacji jego jonocytów

Jonocyty (wcześniej znane jako komórki bogate w mitochondria lub komórki chlorkowe) są odpowiedzialne za utrzymanie optymalnego poziomu osmotycznego, jonowego i kwasowo-zasadowego w rybach. Jonocyty zwykle znajdują się w skrzelach dorosłych. Jednak rybom embrionalnym i larwalnym często brakuje lub mają słabo rozwinięte skrzela. Zamiast tego jonocyty znajdują się wzdłuż skóry, woreczka żółtkowego i płetw larwy. W miarę postępu wzrostu i rozwoju skrzeli, jonocyty można znaleźć na łuku skrzelowym i włóknie skrzelowym. U ryb larwalnych liczbę, wielkość i gęstość jonocytów można określić ilościowo jako względną powierzchnię jonocytów, co zaproponowano jako przybliżenie pojemności osmotycznej, jonowej i / lub kwasowo-zasadowej organizmu. Wiadomo również, że jonocyty są plastyczne. Otwory wierzchołkowe jonocytów mogą się rozszerzać w okresach wysokiej aktywności, a nowe jonocyty mogą rozwijać się wzdłuż blaszek skrzelowych w okresach stresu środowiskowego. Ze względu na liczną obecność Na ⁺ /K ⁺ -ATPaza w błonie podstawno-bocznej, jonocyty często można zlokalizować za pomocą immunohistochemii .

Przetrwanie

Zobacz też: Ekologia larw morskich

Rekrutacja ryb jest regulowana przez przeżywalność larw ryb. Przetrwanie jest regulowane przez obfitość ofiar, drapieżnictwo i hydrologię . Ikra i larwy ryb są zjadane przez wiele organizmów morskich. Na przykład, mogą być żywione przez bezkręgowce morskie , takie jak widłonogi , strzałkowate , meduzy , obunogi , ślimaki morskie i kryl . Ponieważ są one tak obfite, bezkręgowce morskie powodują wysokie ogólne wskaźniki śmiertelności. Dorosłe ryby polują również na ikrę i larwy ryb. Na przykład, plamiaka obserwowano, jak sycił się ikrą śledzia w 1922 r. W innym badaniu znaleziono dorsza na obszarze tarła śledzia z 20 000 jaj śledzia w żołądkach i stwierdzono, że mogą polować na połowę całkowitej produkcji jaj. Ryby kanibalizują również własne jaja. Na przykład, oddzielne badania wykazały, że sardela północna ( Engraulis mordax ) była odpowiedzialna za 28% śmiertelności w ich własnej populacji jaj, podczas gdy sardela peruwiańska była odpowiedzialna za 10%, a sardela południowoafrykańska ( Engraulis encrasicolus ) za 70%.

Najskuteczniejsze drapieżniki są około dziesięć razy dłuższe niż larwy, na które polują. Dzieje się tak niezależnie od tego, czy drapieżnikiem jest skorupiak, meduza czy ryba.

Rozproszenie

Larwy żółtego posmaku mogą dryfować ponad 100 mil i ponownie rozsiewać się w odległym miejscu.

Larwy ryb rozwijają najpierw zdolność pływania w górę iw dół słupa wody na krótkich dystansach. Później rozwijają umiejętność pływania poziomo na znacznie większe odległości. Te zmiany w pływaniu wpływają na ich rozprzestrzenianie się.

W 2010 roku grupa naukowców poinformowała, że ​​larwy ryb mogą dryfować z prądami oceanicznymi i ponownie zasiedlać stada ryb w odległych miejscach. To odkrycie po raz pierwszy pokazuje to, co naukowcy od dawna podejrzewali, ale nigdy nie udowodnili, że populacje ryb mogą być połączone z odległymi populacjami poprzez proces dryfu larw.

Rybą, którą wybrali do zbadania, był żółty posmak , ponieważ kiedy larwa tej ryby znajdzie odpowiednią rafę, pozostaje na tym obszarze do końca życia. Tak więc tylko jako dryfujące larwy ryby mogą migrować na znaczne odległości od miejsca, w którym się urodziły. Tropikalny żółty posmak jest bardzo poszukiwany w akwarystycznym . Pod koniec lat 90. ich zasoby kurczyły się, więc próbując ocalić dziewięć morskich obszarów chronionych (MPA) powstały u wybrzeży Hawajów. Obecnie, w wyniku dryfu larw, ryby z MPA osiedlają się w różnych miejscach, a łowiska odbudowują się. „Wyraźnie pokazaliśmy, że larwy ryb, które pojawiły się w rezerwatach morskich, mogą dryfować z prądami i uzupełniać łowione obszary na duże odległości” – powiedział jeden z autorów, biolog morski Mark Hixon. „Jest to bezpośrednia obserwacja, a nie tylko model, że udane rezerwaty morskie mogą wspierać rybołówstwo poza ich granicami”.

Galeria

• 

  Coregonus maraena około miesiąca po zapłodnieniu

• 

  Ragfish jajko

• 

  Jaja łososia w różnych stadiach rozwoju.

• 

  Samce złotych rybek zachęcają samicę do tarła i uwalniają plemniki do zewnętrznego zapłodnienia jej jaj

• 

  W ciągu kilku dni z wrażliwych jaj złotych rybek wykluwają się larwy i szybko przekształcają się w narybek

• 

  Larwa dorsza pacyficznego

• 

  Larwa sandacza

• 

  Larwa tuńczyka błękitnopłetwego

• 

  Larwa jesiotra pospolitego

• 

  śledzia atlantyckiego z nowo wyklutą larwą

• 

  Świeżo wykluta larwa śledzia w kropli wody w porównaniu z główką zapałki.

• 

  Larwy śledzia we wczesnym stadium zobrazowane in situ z resztkami żółtka

• 

  Larwa samogłów oceanicznych o długości 2,7 mm , Mola mola,

• 

  Larwa boxfisha

Zobacz też

• CalCOFI
• Ciągły rejestrator planktonu
• Larwy skorupiaków
• Obudowa na jajka
• Zarodek
• LarvalBase – internetowa baza danych ichtioplanktonu
• Ekologia larw morskich
• Mlecz rybi
• Bieg łososiowy
• Łóżko do tarła
• Wyzwalacz tarła
• Hipoteza stabilnego oceanu
• Rejestrator planktonu wideo

Notatki

• Ahlstrom, Elbert H. i Moser, H. Geoffrey (1976) „Jaja i larwy ryb oraz ich rola w systematycznych badaniach w rybołówstwie” Revue des Travaux de l'Institut des Pêches Maritimes , 40 (3-4): 379–398 .
• Balon, Eugene K. (1990) „Epigeneza epigenetyka: rozwój niektórych alternatywnych koncepcji dotyczących wczesnej ontogenezy i ewolucji ryb Guelph Ichthyology Recenzje , 1 : 1–48.
•   Blaber, Stephen JM (2000) Tropikalne ryby estuarium: ekologia, eksploatacja i ochrona John Wiley and Sons, strony 153–156. ISBN 978-0-632-05655-2 .
•   Browman, Howard I. i Skiftesvik, Anne Berit (2003) The Big Fish Bang: Proceedings of 26th Annual Larval Fish Conference Institute of Marine Research. ISBN 978-82-7461-059-0 .
•   Finn, Roderick Nigel i Kapoor, BG (2008) Fizjologia larw ryb Science Publishers. ISBN 9781578083886 .
•   Cowan, JH, Jr. i RF Shaw (2002) „Rekrutacja” Rozdz. 4. s. 88–111. W: LA Fuiman i RG Werner (red.) Nauka o rybołówstwie: wyjątkowy wkład wczesnych etapów życia , John Wiley and Sons. ISBN 978-0-632-05661-3 .+
•   Chambers RC i Trippel EA (1997) Wczesna historia życia i rekrutacja w populacji ryb Springer. ISBN 978-0-412-64190-9 .
•   Houde ED (2010) „Larwy ryb” Strona 286–295. W: JH Steele, SA Thorpe i KK Turekian, Marine Biology , Academic Press. ISBN 978-0-08-096480-5 .
•   Kendall Jr., Arthur W. (2011) Identyfikacja jaj i larw ryb morskich 東海大学出版会, 2011. ISBN 978-4-486-03758-3 .
•   Miller, Bruce S. i Kendall, Arthur W. (2009) Wczesna historia życia ryb morskich University of California Press. ISBN 978-0-520-24972-1 .
•   Miller TJ (2002) „Zgromadzenia, społeczności i interakcje między gatunkami”, strony 183–205. W: Lee A. Fuiman i Robert G. Werner, Nauka o rybołówstwie: wyjątkowy wkład wczesnych etapów życia , John Wiley and Sons. ISBN 978-0-632-05661-3 .
• System informacji o ichtioplanktonie Alaska Fisheries Center, NOAA .
• Sekcja historii wczesnego życia Amerykańskie Towarzystwo Rybackie .
• Larval Fish Laboratory Colorado State University .
• Najnowsze postępy w badaniach ikry i larw ryb Zarchiwizowano 4 marca 2016 r. w Wayback Machine Sci. marzec , 70S2: 2006.
• Przewodniki i klucze do larw i wczesnych młodych ryb Warner College of Natural Resources, Colorado State University .

Linki zewnętrzne

• Metodologia badania ichtioplanktonu Prezentacja Yoshinobu Konishi, SEAFDEC-MFRDMD .
• Wylęganie jaj łososia na filmie Seymour Hatchery na YouTube .