Marmurkowy promień elektryczny
|
|
| Marmurkowy promień elektryczny | |
|---|---|
| Klasyfikacja naukowa | |
| Królestwo: | Animalia |
| Gromada: | struny |
| Klasa: | Chondrichthyes |
| Zamówienie: | torpedynokształtne |
| Rodzina: | Torpedinidae |
| Rodzaj: | Torpeda |
| Gatunek: |
T. marmorata
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
marmorata torpedowa
A. Risso , 1810
|
|
|
|
| Zasięg marmurkowego promienia elektrycznego | |
| Synonimy | |
|
|
|
Promień elektryczny marmurkowy ( Torpedo marmorata ) to gatunek promienia elektrycznego z rodziny Torpedinidae występujący w wodach przybrzeżnych wschodniego Oceanu Atlantyckiego od Morza Północnego po Afrykę Południową . Ta ryba bentosowa zamieszkuje skaliste rafy , ławice trawy morskiej oraz piaszczyste i błotniste równiny w płytkich i średnio głębokich wodach. Może przetrwać w środowiskach o bardzo małej ilości rozpuszczonego tlenu , np baseny pływowe . Marmurkowaty elektryczny promień ma prawie okrągły płetwy piersiowej i muskularny ogon, na którym znajdują się dwie płetwy grzbietowe prawie równej wielkości i duża płetwa ogonowa . Można go rozpoznać po długich, przypominających palce wypustkach na obrzeżach przetchlinek , a także po ciemnobrązowym, cętkowanym ubarwieniu, chociaż niektóre osobniki są jednokolorowe. Samce i samice zazwyczaj osiągają odpowiednio 36–38 cm (14–15 cali) i 55–61 cm (22–24 cali).
Nocny i samotny marmurkowy promień elektryczny często można znaleźć na dnie morskim , zakopany z wyjątkiem oczu i przetchlin. Ten wolno poruszający się drapieżnik żywi się prawie wyłącznie małymi rybkami kostnymi , które atakuje z dna i obezwładnia silnymi impulsami elektrycznymi . Broni się, obracając się w kierunku zagrożenia, pływając w pętli lub zwijając się spodem skierowanym na zewnątrz, jednocześnie emitując wstrząsy elektryczne, aby odpędzić potencjalnego drapieżnika. Jego sparowane organy elektryczne są w stanie wyprodukować 70–80 woltów energii elektrycznej. Gatunek ten jest żyworodny w łożysku , a rozwijające się zarodki są podtrzymywane przez żółtko i histotrof („mleko macicy”) wytwarzane przez matkę. Krycie odbywa się od listopada do stycznia, a samice co drugi rok rodzą mioty liczące od 3 do 32 młodych po ciąży trwającej 9–12 miesięcy. Nowo narodzony promień jest od razu w stanie wykorzystać energię elektryczną do polowania.
Porażenie prądem wywołane marmurkowym promieniem elektrycznym może być poważne, ale nie zagraża bezpośrednio życiu . Jego właściwości elektrogeniczne znane są od starożytności , kiedy żywe promienie były stosowane w leczeniu stanów takich jak chroniczne bóle głowy . Ten i inne gatunki promieni elektrycznych są wykorzystywane jako organizmy modelowe w badaniach biomedycznych. Różne przybrzeżne łowiska przydenne łowią marmurkową promienię elektryczną jako przyłów ; przechwycone promienie są zwykle odrzucane, ponieważ mają niewielką wartość handlową. Wpływ rybołówstwa na jego populację jest niepewny, dlatego Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody (IUCN) uznała ten promień za wrażliwy. W Morzu Śródziemnym pozostaje najpowszechniejszym promieniem elektrycznym, a na niektórych obszarach jego liczba może wzrosnąć.
Taksonomia
Francuski przyrodnik Antoine Risso opisał marmurkowy promień elektryczny jako Torpedo marmorata w swoim 1810 Ichtyologie de Nice, ou histoire naturelle des poissons du département des Alpes maritimes ( Ichtiologia Nicei , czyli historia naturalna ryb w regionie Alpes-Maritimes ). Specyficzny epitet marmorata oznacza po łacinie „marmurkowaty” i odnosi się do wzoru koloru promienia. Ponieważ nie ma okazów typu są znane, w 1999 Ronald Fricke wyznaczył oryginalną ilustrację Risso jako lektotyp gatunku .
W obrębie rodzaju Torpedo marmurkowaty promień elektryczny należy do podrodzaju Torpedo , który różni się od innych podrodzaju Tetronarce posiadaniem frędzlowych brzegów na przetchlinkach i ogólnie ozdobnym ubarwieniem grzbietu. Inne popularne nazwy tego gatunku to raki pospolite, torpeda marmurkowa, odrętwiała i torpeda plamista.
Dystrybucja i siedlisko
Szeroko rozpowszechniony we wschodnim Atlantyku , marmurkowy promień elektryczny występuje od Szkocji i południowego Morza Północnego na południe do Przylądka Dobrej Nadziei i na północ co najmniej do Durbanu, prawdopodobnie dalej. Republika Południowej Afryki . Ponadto występuje w Morzu Śródziemnym , z większym zagęszczeniem na obszarach zachodnich. Preferuje temperatury niższe niż 20 ° C (68 ° F). Gatunek ten zwykle występuje na głębokościach 10–30 m (33–98 stóp) od Wielkiej Brytanii i Irlandii , 20–100 m (66–328 stóp) od we Włoszech i do 200 m (660 stóp) od Tunezji . Został zarejestrowany z głębokości nawet 370 m (1210 stóp). Marmurkowy promień elektryczny zwykle znajduje się głębiej niż zwykła torpeda ( T. torpedo ), która dzieli południową część swojego zasięgu.
Żyjący w naturze promień marmurkowy zamieszkuje skaliste rafy i pokłady trawy morskiej , a także pobliskie obszary z piaszczystym lub błotnistym dnem. Wiadomo, że podczas ciepłych letnich miesięcy ciężarne samice migrują do zatoki Arcachon w północno-zachodniej Francji , gdzie często można je znaleźć w bardzo płytkich, błotnistych basenach w pobliżu ławic ostryg . Gatunek ten może latem i jesienią przeprowadzać migrację na północ, do wód Wysp Brytyjskich .
Opis
Ciało marmurkowego promienia elektrycznego jest miękkie i zwiotczałe oraz całkowicie pozbawione ząbków skórnych . Gruby płetwy piersiowej jest prawie okrągły i stanowi około 59–67% całkowitej długości; sparowane narządy elektryczne w kształcie nerki są widoczne pod skórą, na zewnątrz małych oczu. Bezpośrednio za każdym okiem znajduje się duża, owalna przetchlinka, na której krawędzi znajduje się 6–8 długich, przypominających palce wypustek, które prawie spotykają się w środku. Na „karku” za przetchlinkami znajduje się 5–7 wydatnych śluzów pory. Pomiędzy nozdrzami znajduje się czworokątna zasłona skóry znacznie szersza niż długa, która prawie sięga do małego, łukowatego otworu gębowego. Zęby są małe, z pojedynczym spiczastym wierzchołkiem i są ułożone we kwinkunksa w pasmo przypominające chodnik w obu szczękach. Pięć par szczelin skrzelowych jest małych i znajduje się pod dyskiem.
Dwie płetwy grzbietowe mają zaokrąglone wierzchołki i są umieszczone blisko siebie; podstawa każdej płetwy mierzy około dwóch trzecich jej wysokości. Tył pierwszej podstawy płetwy grzbietowej znajduje się za tylną częścią płetwy brzusznej . Druga płetwa grzbietowa jest tylko nieznacznie mniejsza od pierwszej. Krótki, mocny ogon ma fałdy skóry biegnące po obu stronach i kończy się dużą płetwą ogonową w kształcie trójkąta z tępymi rogami. Górna powierzchnia ma ciemny cętkowany wzór na tle od jasnobrązowego do ciemnobrązowego; niektóre osobniki są jednolicie brązowe. Spód jest gładki białawy z ciemniejszymi brzegami płetw. Gatunek ten może dorastać do 1 m (3,3 stopy) długości, chociaż niewiele przekracza 36–38 cm (14–15 cali) u samców i 55–61 cm (22–24 cali) u samic. Znacznie większe rozmiary osiągane przez samice można przypisać inwestycjom w zasoby potrzebne do rozmnażania. Wydaje się, że różnice geograficzne w maksymalnym rozmiarze są niewielkie. Maksymalna zarejestrowana waga to 3 kg (6,6 funta).
Biologia i ekologia
Samotny i wolno poruszający się marmurkowy promień elektryczny może pozostawać nieruchomy przez kilka dni. Jest bardziej aktywny w nocy i spędza większość dnia zakopany w osadach , na których widoczne są tylko oczy i przetchlinki. Zgodnie ze swoją powolną naturą, marmurkowaty promień elektryczny ma niską zdolność przenoszenia tlenu we krwi i tętno (10–15 uderzeń / min) oraz zużywa mniej tlenu niż inne rekiny i płaszczki o podobnej wielkości. Jest wysoce tolerancyjny na brak tlenu ( niedotlenienie) . ), pozwalając mu poradzić sobie z odtlenionymi wodami dennymi lub utknięciem w małych basenach przez przypływ . Promień całkowicie przestaje oddychać, gdy ciśnienie parcjalne tlenu w wodzie spada poniżej 10–15 torów i może przetrwać w takim stanie co najmniej pięć godzin. Radzi sobie z ekstremalnym niedotlenieniem, łącząc glikolizę beztlenową z dodatkowymi szlakami wytwarzania energii w mitochondriach , co służy spowolnieniu gromadzenia się potencjalnie szkodliwych mleczanów w komórkach .
Podobnie jak inni członkowie jego rodziny, marmurkowaty promień elektryczny może wytworzyć silny wstrząs elektryczny do ataku i obrony, wytwarzany przez parę organów elektrycznych pochodzących z tkanki mięśniowej . Każde organy elektryczne składają się z 400–600 pionowych kolumn, przy czym każda kolumna składa się ze stosu około 400 wypełnionych galaretką „płytek galwanicznych”, które zasadniczo działają jak bateria . Zmierzono, że promień ten wytwarza do 70–80 woltów , a maksymalny potencjał wyładowania elektrycznego oszacowano na 200 woltów. Siła porażenia prądem maleje stopniowo, gdy promień staje się zmęczony. Eksperymenty in vitro wykazały, że nerwy unerwiające narząd elektryczny zasadniczo przestają funkcjonować w temperaturach poniżej 15 ° C (59 ° F). Ponieważ zimą temperatura wody na wolności regularnie spada poniżej tego progu, możliwe jest, że płaszczka nie używa swoich organów elektrycznych przez część roku. Alternatywnie, promień może mieć jeszcze nieznany fizjologiczny do przystosowania funkcji narządów elektrycznych do zimna.
Znane pasożyty promienia marmurkowatego to tasiemce Anthocephalum gracile i Calyptrobothrium riggii , pijawki Pontobdella muricata i Trachelobdella lubrica , monogeneans Amphibdella torpedinis , Amphibdelloides kechemiraen , A. maccallumi , A. vallei , Empruthotrema raiae , E. torped inis i Squalonchocotyle torpedinis i nicieni Ascaris torpedinis i Mawsonascaris pastinacae .
Karmienie
Marmurkowy promień elektryczny to drapieżnik z zasadzki , który wykorzystuje energię elektryczną do chwytania zdobyczy. Wzrok ma niewielkie znaczenie podczas polowania, ponieważ oczy płaszczki są często zasłonięte, ponieważ leży zakopana na dnie. Zamiast tego prawdopodobnie polega na mechanoreceptorach swojej linii bocznej , ponieważ atakuje tylko poruszającą się zdobycz. Elektroreceptywne ampułki Lorenziniego mogą również przyczyniać się do wykrywania zdobyczy.
Małe kościste ryby bentosowe stanowią ponad 90% wagowych diety płaszczki marmurkowej; należą do nich babki , morszczuk , labraks , barweny , ostroboki , dorady , kozły , damselfish , wargaczowate , kongery i płastugi . Głowonogi , takie jak kałamarnica europejska ( Loligo vulgaris ) i elegancka mątwa ( Sepia elegans ) są drugorzędnym źródłem pożywienia. Istnieje pojedynczy zapis o osobniku, który połknął krewetkę penaeid , Penaeus kerathurus , a badanie przetrzymywanych w niewoli płaszczek wykazało, że odrzucają one żywe kraby Macropodia . Poza południową Francją zdecydowanie najważniejszym gatunkiem ofiar jest barwena ( Liza saliens ). Artykuły spożywcze są połykane w całości; istnieje wzmianka o promieniu o długości 41 cm (16 cali), który pożarł trzybrodego rocklinga ( Gaidropsarus vulgaris ) 34 cm (13 cali) długości.
W marmurkowym promieniu elektrycznym zaobserwowano dwa różne typy zachowań związanych z chwytaniem zdobyczy. Pierwszym z nich jest „skakanie”, używane przez promień do atakowania ryb drapieżnych , które pływają blisko jego głowy, zwykle nie dalej niż 4 cm (1,6 cala). W „skoku” promień cofa głowę, a następnie wypycha swój dysk w górę, sięgając około dwa lub trzy razy wyżej niż ofiara jest od dna. impuls elektryczny o wysokiej częstotliwości (230–430 Hz , rosnący wraz z temperaturą). Początkowy wybuch elektryczny jest bardzo krótki, zawiera tylko 10–64 impulsów, ale wciąż jest wystarczająco silny, aby spowodować skurcz tężcowy w ciele ofiary, często łamiąc jej kręgosłup . Gdy promień ślizga się do przodu, ruch skoku omiata sparaliżowaną ofiarę pod nią, po czym zostaje otoczona przez dysk i manewrowana do pyska. Podczas tego procesu nadal powstają impulsy elektryczne; całkowita liczba impulsów elektrycznych podczas pojedynczego skoku wzrasta wraz z rozmiarem, od 66 u noworodka o długości 12 cm (4,7 cala) do 340 u osoby dorosłej o długości 45 cm (18 cali). Skok trwa nie dłużej niż dwie sekundy.
Drugim typem zachowania związanego z chwytaniem ofiary jest „pełzanie”, używane przez promień do nieruchomej lub wolno poruszającej się ofiary; obejmuje to ogłuszoną ofiarę, która mogła znaleźć się poza zasięgiem ataku z wyskoku. Pełzając, promień wykonuje małe ruchy dysku w górę iw dół w połączeniu z małymi uderzeniami ogona. Podnoszenie dysku wciąga pod niego wodę i przyciąga ofiarę w kierunku promienia, podczas gdy opuszczanie dysku i uderzenia ogonem przesuwają promienię w kierunku ofiary w małych krokach. Kiedy dociera do ofiary, promień otwiera usta, aby ją wessać. W razie potrzeby, w zależności od ruchu ofiary, wytwarzane są krótkie impulsy elektryczne, które trwają przez połknięcie.
Obrona
Ze względu na swój rozmiar i elektryczne mechanizmy obronne, marmurkowaty promień elektryczny nie często pada ofiarą innych zwierząt, takich jak rekiny . Gatunek ten wykazuje różne zachowania obronne w zależności od tego, czy potencjalny drapieżnik chwyta go za dysk, czy za ogon. Promień dotknięty dysku szybko zwróci się w stronę zagrożenia, wywołując porażenie prądem; następnie ucieka w linii prostej, po czym może się ponownie zakopać. Promień dotknięty ogonem wzniesie się w górę, tworząc pętlę; jeśli nie uciekła po wykonaniu manewru, promień zwinie się w pierścień z brzuchem skierowanym na zewnątrz, tak aby ukazać obszar ciała o najwyższym gradient pola elektrycznego (spód organów elektrycznych) w kierunku zagrożenia; tym zachowaniom towarzyszą krótkie, silne wstrząsy elektryczne. Promień ma tendencję do wytwarzania większej ilości impulsów elektrycznych, gdy chroni swój ogon, niż gdy chroni swój dysk.
Historia życia
Marmurkowaty promień elektryczny wykazuje żyworodność ałożyskową , w której rozwijające się zarodki są początkowo odżywiane żółtkiem , które jest później uzupełniane bogatym w składniki odżywcze histotrofem („mlekiem macicy”) produkowanym przez matkę. Dorosłe samice mają dwa funkcjonalne jajniki i macice ; wewnętrzna wyściółka macicy ma szereg równoległych fałd podłużnych. Cykl reprodukcyjny samic jest prawdopodobnie dwuletni, podczas gdy samce są zdolne do krycia co roku. Krycie odbywa się od listopada do stycznia, a młode rodzą się w następnym roku po ciąży trwającej 9–12 miesięcy. Wielkość miotu waha się od 3 do 32, zwiększając się wraz z wielkością samicy.
Narządy elektryczne pojawiają się po raz pierwszy, gdy zarodek ma 1,9–2,3 cm (0,75–0,91 cala) długości, kiedy to ma wyraźne oczy, płetwy piersiowe i brzuszne oraz skrzela zewnętrzne . Przy długości embrionalnej 2,0–2,7 mm (0,079–0,106 cala) szczeliny skrzelowe zamykają się na grzbiecie, pozostawiając szczeliny skrzelowe pod dyskiem, jak we wszystkich promieniach. W tym samym czasie cztery bloki komórek pierwotnych, z których składa się każdy narząd elektryczny, szybko łączą się ze sobą. Płetwy piersiowe zarodka powiększają się i łączą z pyskiem na długości 2,8–3,7 cm (1,1–1,5 cala), nadając mu typowy okrągły kształt promienia elektrycznego. Gdy zarodek ma 3,5–5,5 cm (1,4–2,2 cala) długości, zewnętrzne skrzela ulegają resorpcji i pigmentacja . Zarodek może wytwarzać wyładowania elektryczne o długości 6,6–7,3 cm (2,6–2,9 cala). Siła wyładowania wzrasta o 10 5 w trakcie ciąży, osiągając 47–55 woltów przy długości embrionalnej 8,6–13 cm (3,4–5,1 cala), zbliżonej do dorosłej.
Noworodki mierzą około 10–14 cm (3,9–5,5 cala) długości i są od razu zdolne do wykonywania charakterystycznych zachowań drapieżnych i obronnych. Samce dojrzewają płciowo przy około 21–29 cm (8,3–11,4 cala) długości i pięciu latach, podczas gdy samice dojrzewają znacznie większe i starsze, mając 31–39 cm (12–15 cali) długości i dwanaście lat. Maksymalna długość życia wynosi 12-13 lat dla mężczyzn i około 20 lat dla kobiet.
Interakcje międzyludzkie
Wstrząs spowodowany marmurkowym promieniem elektrycznym może być bolesny, ale rzadko zagraża życiu, chociaż istnieje niebezpieczeństwo, że zszokowany nurek straci orientację pod wodą. Jego właściwości elektrogeniczne były znane od starożytności , co doprowadziło do zastosowania go i innych ryb elektrycznych w medycynie . Starożytni Grecy i Rzymianie stosowali żywe promienie u osób cierpiących na chroniczne bóle głowy i dnę moczanową oraz zalecali spożywanie jego mięsa przez epileptyków .
Marmurkowy płaszcz elektryczny jest przypadkowo łowiony we włoki denne , drygawice i takle denne ; ma niewielką wartość ekonomiczną i po schwytaniu jest najczęściej wyrzucany do morza. Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody (IUCN) ocenia go jako wrażliwy. Przynajmniej w północnej części Morza Śródziemnego badania wykazały, że pozostaje on najczęstszym promieniem elektrycznym i być może pojawia się coraz częściej we włoskich wodach. Ten i inne gatunki promieni elektrycznych są wykorzystywane jako organizmy modelowe w badaniach biomedycznych, ponieważ ich narządy elektryczne są bogate w receptory acetylocholiny , które odgrywają ważną rolę w układzie nerwowym człowieka .
Linki zewnętrzne
- Torpedo marmorata , Marmurkowy promień elektryczny w FishBase
- Torpedo marmorata (Spotted Torpedo, Marbled Electric Ray, Marbled Torpedo) na Czerwonej Liście IUCN
- Profile biologiczne: marmurkowy promień elektryczny w dziale ichtiologii Muzeum Historii Naturalnej Florydy
- Zdjęcia Marbled electric ray w kolekcji Sealife