Gymnotiformes -Gymnotiformes

Güney Amerika bıçak balığı geçici aralık:Geç Jura – Son PreꞒ Ꞓ Ö S D C P T J K sayfa N
Siyah hayalet bıçak balığı , Apteronotus albifrons
bilimsel sınıflandırma
Krallık:	Hayvanlar alemi
filum:	Kordata
Sınıf:	aktinopterygii
(rütbesiz):	Otofiz
Emir:	Gymnotiformes
Tip türler
Gymnotus karapo Linnaeus , 1758

Adına rağmen Elektrikli Yılan balığı bir tür bıçak balığıdır.

Gymnotiformes / dʒ ɪ m n ɒ t ɪ f ɔːrm iː z / , genellikle Neotropik bıçak balığı veya Güney Amerika bıçak balığı olarak bilinen bir teleost kemikli balık takımıdır . Uzun vücutları vardır ve uzun anal yüzgeçlerinin dalgalanmalarını kullanarak yüzerler . Neredeyse sadece tatlı suda bulunan (tek istisna beslenmek için ara sıra acı suları ziyaret edebilen türlerdir ), bu çoğunlukla gece balıkları,avı tespit etmek , navigasyon, iletişim ve elektrikli yılan balığı ( Electrophorus electricus ) durumunda saldırı ve savunma için elektrik alanları üretmek . Kara hayalet bıçak balığı ( Apteronotus albifrons ), cam bıçak balığı ( Eigenmannia virescens ) ve şeritli bıçak balığı ( Gymnotus carapo ) gibi birkaç tür akvaryum ticaretine aşinadır .

Tanım

Anatomi ve hareket

Elektrikli yılan balığının ( Electrophorus electricus ) yanı sıra Gymnotiformes, dar gövdeli ve sivri kuyruklu ince balıklardır, dolayısıyla "bıçak balıkları" nın ortak adıdır. Ne pelvik yüzgeçleri ne de sırt yüzgeçleri vardır , ancak vücutlarının neredeyse tüm alt tarafı boyunca uzanan oldukça uzun anal yüzgeçlere sahiptirler. Balıklar bu yüzgeci dalgalandırarak yüzerler ve vücutlarını sert tutarlar. Bu itme aracı, ileri gittikleri kadar kolay bir şekilde geriye doğru hareket etmelerini sağlar.

Bıçak balığının şerit yüzgeci boyunca yaklaşık yüz elli yüzgeç ışını vardır. Bu bireysel yüzgeç ışınları, hareket sırasında ışın yüzgeçli balık yüzgeci ışınları için kaydedilen maksimum eğriliğin neredeyse iki katı kadar kıvrılabilir . Bu yüzgeç ışınları, bıçak balığının yüzgeç ışını eğriliği üzerinde aktif kontrole sahip olduğunu ve bu eğriliğin sıvı yüklemesinden kaynaklanan pasif bükülmenin sonucu olmadığını gösterecek şekilde hareket yönüne doğru kıvrılmıştır.

Uzatılmış anal yüzgecin uzunluğu boyunca üretilen farklı dalga desenleri, çeşitli itme biçimlerine izin verir. Kanadın dalga hareketi, hareket eden sinüzoidal dalgalara benzer. İleriye doğru hareket eden bir dalga, ileri hareketle ilişkilendirilebilirken, ters yöndeki bir dalga, ters yönde itme kuvveti üretir. Kanadın bu dalgalı hareketi, kanadın alt kenarı boyunca üretilen bağlantılı girdap tüplerinden oluşan bir sistem üretti. Girdap tüpleriyle doğrudan ilişkili olan kanatçıkla bir açıda bir jet üretildi ve bu jet, balığı ileri doğru hareket ettiren itici güç sağlıyor. Yüzgecin dalga hareketi, yılan balığı gövdesinin dalgalanması gibi diğer deniz canlılarınınkine benzer , ancak bıçak balığı tarafından üretilen uyanma girdabının ters bir Kármán girdabı olduğu bulundu . Bu tür girdap, alabalık gibi bazı balıklar tarafından kuyruk yüzgeçlerinin salınımları yoluyla da üretilir . Balığın suda hareket ettiği hızın dalgalanmalarının genliği ile bir ilişkisi yoktu, ancak üretilen dalgaların frekansı ile doğrudan ilişkiliydi.

Çalışmalar, bıçak balığının gövdesi ile yüzgeci arasındaki doğal açının verimli ileri hareket için gerekli olduğunu göstermiştir, çünkü eğer anal yüzgeç doğrudan altında bulunuyorsa, ileri itme ile yukarı doğru bir kuvvet üretilecek ve bu da aşağı doğru ek bir kuvvet gerektirecektir. nötr kaldırma kuvvetini korumak için kuvvet . Anal yüzgecin merkezine doğru buluşan ileri ve geri dalga modellerinin bir kombinasyonu, havada asılı kalmaya veya yukarı doğru harekete izin veren bir kaldırma kuvveti üretir.

Hayalet bıçak balığı, çeşitli yön değişiklikleri elde etmek için dalgaların dalgalanmasını ve yüzgecin hücum açısını değiştirebilir. Bu balıkların pektoral yüzgeçleri, yuvarlanma ve eğim kontrolünü kontrol etmeye yardımcı olabilir. Yuvarlanarak avlarını hızlı ve verimli bir şekilde pusuya düşürmek için dikey bir itme kuvveti oluşturabilirler. İleri hareket, yalnızca şerit yüzgeçler tarafından belirlenir ve pektoral yüzgeçlerin ileri hareket için katkısı ihmal edilebilir düzeydedir. Vücut nispeten sert tutulur ve hareket sırasında balığın vücut boyutuna kıyasla kütle hareket merkezinin çok az hareketi vardır.

Kuyruk yüzgeci yoktur veya apteronotidlerde büyük ölçüde azalır. Solungaç açıklığı sınırlıdır. Anal açıklık başın veya pektoral yüzgeçlerin altındadır.

Elektroresepsiyon ve elektrogenez

Bu balıklar , genellikle zayıf olan elektrik alanları üretmelerine izin veren elektrik organlarına sahiptir. Çoğu gymnotiformda, elektrik organları kas hücrelerinden türetilir. Bununla birlikte, yetişkin apteronotidleri sinir hücrelerinden (spinal elektromotor nöronları) türetildiği için bir istisnadır. Gymnotiformlarda, elektrikli organ deşarjı sürekli veya darbeli olabilir. Sürekli ise, bireyin tüm yaşamı boyunca gece gündüz üretilir. Elektrik sinyalinin belirli yönleri, özellikle darbe dalga formu, süre, genlik, faz ve frekansın bir kombinasyonu olmak üzere her türe özgüdür.

Çoğu Gymnotiformes'in elektrik organları, diğer balıklara herhangi bir zarar vermeyecek kadar zayıf olan, yalnızca birkaç milivoltluk küçük deşarjlar üretir. Bunun yerine, diyetlerini oluşturan dipte yaşayan omurgasızların yerini belirlemek de dahil olmak üzere çevrede gezinmeye yardımcı olmak için kullanılırlar. Aynı türden balıklar arasında sinyal göndermek için de kullanılabilirler. Bu düşük seviyeli alana ek olarak, elektrikli yılan balığı avını sersemletmek için çok daha güçlü deşarjlar üretme yeteneğine de sahiptir.

Taksonomi

Şu anda 34 cins ve beş ailede yaklaşık 250 geçerli gymnotiform türü vardır ve henüz resmi olarak tanımlanacak birçok ek tür vardır . Yabani türlerin gerçek sayısı bilinmemektedir. Gymnotiformes'in, Kretase döneminde (yaklaşık 120 milyon yıl önce) ayrıldıkları Siluriformes'in kardeş grubu olduğu düşünülmektedir . Aileler geleneksel olarak alt sınırlar ve üst aileler üzerinden aşağıdaki gibi sınıflandırılmıştır.

Gymnotiform sipariş edin

Alt takım Gymnotoidei

Family Gymnotidae (bantlı bıçak balıkları ve elektrikli yılan balıkları)

Alt takım Sternopygoidei

Üst aile Rhamphichtyoidea

Aile Rhamphichthyidae (kum bıçağı balıkları)

Aile Hypopomidae (kör burunlu bıçak balıkları)

Üst aile Apteronotidea

Aile Sternopygidae (cam ve sıçan kuyruklu bıçak balıkları)

Aile Apteronotidae (hayalet bıçak balıkları)

soyoluş

Gymnotiformların çoğu zayıf elektriktir, aktif elektrolokasyon yapabilir ancak şok veremez. Electrophorus cinsi elektrikli yılan balıkları güçlü bir şekilde elektriklidir ve gerçek yılan balıkları olan Anguilliformes ile yakından ilişkili değildir . İlişkileri, 2019'da mitokondriyal genomları sıralanarak analiz edildi . Bu, önceki fikirlerin aksine, Apteronotidae ve Sternopygidae'nin kardeş takson olmadığını ve Gymnotidae'nin diğer familyalar arasında derin bir yuva yaptığını gösteriyor.

Aktif olarak elektrolokasyon yapan balıklar filogenetik ağaçta küçük sarı bir şimşek çakmasıyla işaretlenir . Elektrik şoku verebilen balıklar kırmızı bir şimşekle işaretlenmiştir . Diğer ailelerde başka elektrikli balıklar var (gösterilmemiştir).

dağılım ve yaşam alanı

Gymnotiform balıklar , güney Meksika'dan kuzey Arjantin'e kadar uzanan nemli Neotropikler boyunca tatlı su nehirlerinde ve akarsularda yaşarlar . Gece balıklarıdır . Gymnotidae ve Hypopomidae familyaları, küçük taşkın yatağı olmayan akarsularda ve nehirlerde ve suda yaşayan makrofitlerin (örn. Eichornium , Amazon su sümbülü) taşkın yatağı "yüzen çayırlarında" çok çeşitlidir (tür sayısı) ve bol miktarda bulunur (birey sayısı). Apteronotidae ve Sternopygidae, büyük nehirlerde çok çeşitlidir ve bol miktarda bulunur. Rhamphichthyidae türleri, tüm bu habitat türlerinde orta derecede çeşitlidir.

Evrim

Gymnotiformes , birincil tatlı su balıklarının bir soyu olan Ostariophysi'nin daha türetilmiş üyeleri arasındadır . Bilinen tek fosiller yaklaşık 7 milyon yıl önce ( Mya ) Bolivya'nın Miyosen dönemine aittir .

Gymnotiformes'in Afrika'da mevcut bir türü yoktur . Bunun nedeni, Güney Amerika ve Afrika ayrılmadan önce Afrika'ya yayılmamış olmaları veya elektrolokasyon kullanmaları bakımından benzer olan Mormyridae tarafından rekabette geride kalmış olmaları olabilir .

Günümüz Gymnotiformes ve Siluriformes'in atası olan yaklaşık 150 Mya'nın, pasif elektroreseptif yeteneklere izin veren, yakınsak olarak evrimleşmiş ampullar reseptörlere sahip olduğu tahmin ediliyordu. Bu özellik, omurgalıların ortak atalarında mevcut olduktan sonra Neopterygii alt sınıfı arasında önceki elektro-algılama kaybından sonra meydana geldiğinden, Gymnotiformes'in ampullary reseptörleri, kondriktiyanlar gibi diğer çeneli teleost olmayan türlerinkilerle homolog değildir.

Gymnotiformes ve Mormyridae elektrik organlarını ve elektrosensör sistemlerini (ESS'ler) yakınsak evrim yoluyla geliştirdiler . Arnegard ve ark. (2005) ve Albert ve Crampton (2005), son ortak atalarının kabaca 140 ila 208 Mya olduğunu ve şu anda ESS'lere sahip olmadıklarını gösteriyor. Mormyrus (ailesi: Mormyridae) ve Gymnotus'un (ailesi: Gymnotidae) her türü, balıkların türler, cinsiyetler, bireyler ve hatta daha iyi uygunluk seviyelerine sahip eşler arasında ayrım yapmasına izin veren benzersiz bir dalga biçimi geliştirmiştir . Farklılıklar, dalganın ilk fazının yönünü (elektrik organındaki elektrositler boyunca akımın yönü ile ilişkili olan pozitif veya negatif), dalganın genliğini, dalganın frekansını ve sayısını içerir. dalganın aşamaları.

Bu evrimi yönlendiren önemli bir güç avlanmadır. Gymnotiformes'in en yaygın yırtıcıları, yakından ilişkili Siluriformes'i (yayın balığı) ve ayrıca aile içi avlanmayı içerir ( E. electricus , Gymnotus'un en büyük yırtıcılarından biridir ). Bu yırtıcı hayvanlar elektrik alanlarını algılar, ancak yalnızca düşük frekanslarda, bu nedenle Gymnotus'takiler gibi bazı Gymnotiformes türleri, sinyallerinin frekansını değiştirerek etkili bir şekilde görünmez olabilirler.

Cinsel seçilim, alışılmadık bir etkiye sahip başka bir itici güçtür, çünkü dişiler düşük frekanslı sinyallere sahip erkekleri tercih ederler (bunlar avcılar tarafından daha kolay algılanır), ancak çoğu erkek bu frekansı yalnızca aralıklı olarak sergiler. Dişiler, düşük frekanslı sinyallere sahip erkekleri tercih eder çünkü bunlar, erkeğin daha yüksek uygunluk gösterdiğini gösterir. Bu düşük frekanslı sinyaller yırtıcı hayvanlar için daha belirgin olduğundan, erkeklerin bu tür sinyalleri yayması, onların avlanmadan kaçabileceklerini gösterir. Bu nedenle, düşük frekanslı sinyallerin üretimi, rekabet eden evrimsel güçler altındadır: elektrikli yırtıcıların kulak misafiri olması nedeniyle buna karşı seçilir, ancak dişiler için çekiciliği nedeniyle cinsel seçilim tarafından tercih edilir. Dişiler ayrıca daha uzun darbelere sahip, aynı zamanda enerji açısından pahalı ve büyük kuyruk uzunluklarına sahip erkekleri tercih eder. Bu işaretler, kaynakları kullanma konusunda bir miktar beceriye işaret eder, dolayısıyla yaşam boyu daha iyi üreme başarısını gösterir.

Genetik sürüklenme de Gymnotiformes'te gözlemlenen elektrik sinyallerinin çeşitliliğine katkıda bulunan bir faktördür. Coğrafi engeller nedeniyle azalan gen akışı, farklı akışlar ve drenajlarda büyük farklılıklar sinyal morfolojisine yol açmıştır.

Ayrıca bakınız

• elektrikli balık
• Gymnarchus , Afrika bıçak balığı (Mormyroidea)

Referanslar

Dış bağlantılar

• Çeşitli gymnotiformların fotoğrafları