Gołomianka

Zagadkowa tłusta ryba z Bajkału.

Wystarczyła chwila nieuwagi i 50 mln lat temu rozpędzona do prędkości 20cm/rok (23 mikrometry na godzinę) Płyta Indyjska wpadła na Płytę Azjatycką. Strefa kontrolowanego zgniotu obu tych tworów geologicznych zmarszczyła się jak wiecie, tworząc Himalaje i Tybet, ale mimo to doszło do odległych zaburzeń strukturalnych, w tym także głębokiego pęknięcia na styku Płyt Euroazjatyckiej i Amurskiej 3000km dalej. To pęknięcie ma ponad 600km długości, a maksymalna jego szerokość wynosi 79 km. Jak przystało na szczelinę tektoniczną, jest też dosyć głębokie, sięgając wedle szacunków 9km. W tak głęboki dołek zaczęły wlewać się wody z całej okolicy i w ten sposób, około 25mln lat temu powstało Jezioro Bajkał. Do dnia dzisiejszego dno szczeliny tektonicznej przysypały osady o miąższości ponad 7km*, więc aktualną głębokość jeziora określa się na 1642m. Oprócz tego, że jest najgłębszym i najstarszym jeziorem na świecie, a także zawiera 20% słodkiej wody powierzchniowej Ziemi, Bajkał skrywa parę biologicznych zagadek. Jedną z nich jest bohater dzisiejszego odcinka, Gołomianka, lub ryba olejowa. Są to w istocie dwa niezbyt różniące się  gatunki: Comephorus baikalensis dorastająca do 21cm i Comephorus dybowskii, która osiąga 16cm; oba gatunki żyją tylko i wyłącznie w Bajkale. Są to drapieżne ryby, które upodobały sobie głębiny jeziora, gdyż chętnie przebywają nawet 1600 metrów pod jego powierzchnią. Nazywane są rybami olejowymi, bo ich ciało zawiera od 25 do 40% tłuszczu. Samice są jajożyworodne i rodzą młode w wodach powierzchniowych, po czym masowo giną. Jest do doskonała okazja dla ludzi, którzy zbierają je i łowią dla pozyskania oleju. Surowiec ten jest od dawna wykorzystywany także w medycynie chińskiej. Oprócz tego, gołomianki stanowią główne źródło pożywienia dla bajkalskich fok.
gołomianka

Zdjęcie ze strony zooex.baikal.ru

No dobra; ryba żyje głęboko, jest niesamowicie tłusta, ale gdzie zagwozdka dla biologów? Otóż, Bajkał ma tylko jeden odpływ, Angarę, która wpada do Jeniseju, a ten prowadzi wodę do Oceanu Arktycznego; z grubsza 3000km od jeziora. Do Pacyfiku jest około 1600km, lotem ptaka ponad górami. Spośród blisko 30 gatunków ryb występujących w Bajkale, niemal wszystkie mają pochodzenie słodkowodne, tymczasem najbliżsi krewni Gołomianek żyją w Pacyfiku i nie wyściubiają płetwy z oceanicznych wód. Wyniki analiz genetycznych pokazują, że gołomianki żyją w Bajkale od co najmniej 5mln lat i nikt nie ma pomysłu skąd one tam się wzięły. Podobne wątpliwości dotyczą fok, ale te w słodkiej wodzie sobie jakoś radzą (bywa, ze nasze bałtyckie wpływają do Wisły), a podczas zlodowacenia mogły zostać zepchnięte przez czapę lodową w górę Jeniseju. O co chodzi z Gołomiankami – nie wiadomo.
gołomianka2

Zdjęcie ze strony nature.baikal.ru

* W osadach dennych jeziora Bajkał znajdują się przypuszczalnie 424 gigatony metanu. Zawartość tego gazu w atmosferze określa się na 5 gigaton. Istnieją katastroficzne scenariusze zakładające znaczne obniżenie poziomu wody w Bajkale, skutkiem czego może być rozprężenie osadów i uwolnienie metanu do atmosfery. (arctic-news.blogspot.com).

Tomasz Kijewski

Źródełka:

Fishbase

Wikipedia

Mariankupczyk.pl (wątek geologiczny)

V.I. Teterina I inni: Molecular divergence and speciation of Baikal oilfish (Comephoridae): facts and hypotheses. Journal of Molecular Phylogenetics and Evolution 2010

Kontula T. Endemic diversification of the monophyletic cottoid fish species flock in Lake Baikal explored with mtDNA sequencing. Journal of Molecular Phylogenetics and Evolution 2003

Zdjęcie wiodące przedstawia fragment jeziora Bajkał. Znalezione na stronie Australian Bush Flower Essence Society

Elektrocepcja

Narządy zmysłu, które wyłapują napięcie rzędu 5 miliardowych części Volta.

Każde poruszenie mięśnia, każdy impuls w mózgu mają charakter elektryczny, co w 1842 roku wykazał włoski fizyk Carlo Matteucci na przykładzie skurczu mięśnia sercowego żaby. Francuski fizjolog i wynalazca Étienne-Jules Marey 34 lata później przedstawił światu urządzenie pozwalające zapisywać impulsy elektryczne towarzyszące pracy serca żaby, a w 1887 roku w Londynie Aurustus de Waller opublikował pierwszy ludzki elektrokardiogram.

Wiele wskazuje na to, że – może z wyjątkiem reakcji jądrowych – wszystkie ludzkie wynalazki mają swoje odpowiedniki i pierwowzory w świecie żywym. Elektromiografia nie należy do wyjątków. A w tym konkretnym przypadku czułość tworów ewolucji jest zadziwiająca.

W przypadku elektromiografii istotne jest przewodnictwo ośrodka, dlatego organizmy wodne, a szczególnie morskie, mają tu przewagę (w badaniach medycznych stosuje się specjalne żele). Możliwość wyczuwania impulsów elektrycznych daje taką korzyść, że elektrorecepcja powstała wielokrotnie u ryb, przynajmniej raz u ssaków morskich oraz u dziobaka. Jednak absolutnymi mistrzami zmysłu elektrycznego są ryby chrzęstnoszkieletowe. Ich narządy elektryczne rozsiane po całej niemal głowie wyłapują sygnały o napięciu rzędu 5 miliardowych części Volta. Narządy te (ampułki Lorenziniego) zbudowane są w postaci jamek wypełnionych żelową substancją, wykazującą się tak doskonałym przewodnictwem, że tylko najnowsze zdobycze ludzkiej technologii, wykorzystywane w bateriach i ogniwach paliwowych, mają lepsze parametry. Zmysł elektryczny innych ryb nie jest tak wrażliwy, co niektóre z nich rekompensują sobie wytwarzaniem własnego pola elektrycznego, za pomocą którego wyczuwają ofiary, porażają je lub komunikują się między sobą.

Z praw elektromagnetyzmu wynika, że przewodnik poruszający się w polu magnetycznym indukuje prąd elektryczny. Wykazano, że kombinacja pola magnetycznego Ziemi i prądów oceanicznych wystarcza, by w oceanach płynął prąd elektryczny o napięciu możliwym do wyczucia przez rekiny i inne chrzęstnoszkieletowe ryby. W sprytnie zaprojektowanych eksperymentach udowodniono, że te prądy w prądach stanowią dla rekinów i płaszczek bardzo przydatne sygnały nawigacyjne.

I jeszcze jedna ciekawostka: zderzenie technologii ewolucyjnej i ludzkiej w przypadku pól elektrycznych doprowadziło do licznych ataków rekinów na kable telegraficzne, które kilkadziesiąt lat temu mocno kusiły transmitowanymi sygnałami.

Najbardziej charakterystyczne i najbardziej zorientowane na odczytywanie sygnałów elektromagnetycznych są dwie grupy ryb chrzęstnoszkieletowych:

 

Hakonos, Ryba słoń. Ryby z rodzaju Callorhinchus to chimery, bliscy krewni rekinów. Na głowie mają takie dziwo, które najeżone jest receptorami pola elektrycznego. Ryba słoń za pomocą tej „trąby” wykrywa w osadach dennych pyszne skorupiaki i małże, którymi się żywi. Hakonosy nie przekraczają 1,5m długości i są niegroźne, o ile nikt im się nie naprzykrza. Bronią się kolcem umieszczonym przy płetwie grzbietowej. Na szczęście bez jadu.

Callorhinchus milii

Zdjęcie ryby- słonia Callorhinchus milii pochodzi z archiwów Fishbase.org

 

Rodzina Sphyrnidae, młotowate. Grupa 10 gatunków określanych mianem „ryba młot”. Charakterystycznie ukształtowany przód ciała sprzyja zwiększeniu rozdzielczości elektroreceptorów. Największe z nich osiągają 6 metrów długości i zdarza im się atakować nurków.

winghead shark

Zdjęcie winghead shark w ciekawym rentgenowskim ujęciu pochodzi z domeny publicznej, a wykonano je w Smithsonian National Museum of Natural History.

Tomasz Kijewski

Źródełka:

Fishbase.org

Wikipedia

advances.sciencemag.org

EOL.org – Encyclopedia of Life

Zdjęcie w nagłówku: Hungry shark games; karta mocy specjalnej.

Ochronne kombinezony dla surferów

Jak się chwilę zastanowić, to coś w tym jest. Rekiny NIGDY nie atakują zebr 😉

Od 1958 do 2017 roku zarejestrowano 2785 ataków rekinów na ludzi, z czego 439 zakończyło się śmiercią człowieka. I mimo, że szansa śmierci spowodowanej atakiem rekina jest dwudziestokrotnie mniejsza niż z powodu uderzenia pioruna, ludzie bardzo się tym przejmują. Zaprojektowano liczne chemikalia, pulsatory elektryczne, a nawet barwy ochronne dla surferów, które mają na celu zniechęcenie drapieżnika do ataku.

http://mashable.com/2017/07/25/wetsuit-could-protect-you-from-sharks/#JnSgMGS5Naq7

Ryba z przyssawką

Autostopowicz w legendzie sprzed dwóch tysiącleci.

Hitem pierwszego stulecia naszej ery było obuwie skrojone z uwzględnieniem różnic między prawą a lewą stopą. Podeszwa uszyta z wielu warstw skóry, podbita była ćwiekami, a podbicie stopy i staw skokowy owinięte były rzemiennymi pasami . W sezonie zimowym dołączano do nich cholewki ze skóry lub futra; w warunkach bitewnych cholewki były metalowe. Takie glany z czasów rzymskich. Nazywano je Caligae. Jeżeli ta nazwa brzmi znajomo, to nic dziwnego. Syn Gaiusa Claudiusa Druzusa,  Cezara Germanicusa jako dziecko często paradował w takim właśnie obuwiu, używanym podówczas przez legionistów nad Renem i stąd wzięło się jego przezwisko – Kaligula. Cesarz po objęciu władzy wprowadził szereg reform sprowadzających się do poszerzenia wolności politycznej w Rzymie, jednak prawdopodobnie wskutek zapalenia mózgu, albo pod wpływem własnej władzy rychło oddał się rozpuście i okrutnym rozrywkom. I z całą pewnością spotkał na swej drodze (talerzu) wiele ryb, ale bohater dzisiejszej notki występuje w podaniu historycznym z ostatniej podróży Kaliguli. Otóż, w styczniu 41 roku, podczas rejsu do Antium jego statek miał w niewyjaśniony sposób zatrzymać się pośród morza. Dopiero wyznaczony przez władcę marynarz zanurkowawszy odnalazł i usunął przyczynę tego stanu rzeczy – podnawkę. Powiadają, że być może ryba chciała uratować władcę, który po dotarciu do celu podróży został zasztyletowany.

Ryba ta, zwana także remorą nie zasłużyła sobie na taką sławę. Nie ma ani sił ani celu w powstrzymywaniu statków. Po prostu wozi się, rzecz jasna niekoniecznie pod kadłubami. Podnawki widuje się przyczepione do wszelkich istot posiadających dość sztywną okrywę ciała, od rekinów po wieloryby i żółwie morskie. Pewnie dzięki temu można je spotkać we wszystkich oceanach z wyjątkiem stref polarnych. Super-moc podnawki stanowi przyssawka, która umieszczona jest na górnej części głowy i stanowi przekształconą płetwę grzbietową, z rozdwojonymi i spłaszczonymi promieniami, które odpowiadająca zwiększenie tarcia, oraz wałem mięśniowo skórnym pełniącym funkcję uszczelki*. Co ciekawe, młodociane remory mają względnie normalną płetwę grzbietową i ulegają metamorfozie dopiero po przejściu okresu larwalnego. Zauważono że kształt ich szczęk i zębów wskazuje na to, że jako larwy pasożytują na skrzelach innych ryb, chociaż dotychczas nie przyłapano młodocianej remory na gorącym uczynku.

remora

Zdjęcie pochodzi z serwisu wired.com

Ekolodzy badający remory żywo dyskutują o tym jak nazwać relację między „nosicielem” i „autostopowiczem” – czy jest to symbioza z obopólną korzyścią, współbiesiadnictwo, czyli żywienie się resztkami pożywienia gospodarza, czy pasożytnictwo. Przyznać jednak trzeba, że z pewnością zwiększają opory hydrodynamiczne swoich nosicieli.

Ale remory nic sobie z tego nie robią – to skubną pasożyta ze skóry wieloryba lub skorupiaka z poszycia statku, to uszczkną coś z rekiniego posiłku, ale chyba zwyczajnie cieszą się darmową podróżą. Chyba że nosiciel mając ich dość wyskakuje z wody by je oderwać. Albo próbują zmienić bieg historii. 😉

 

* Tego typu rozwiązanie pojawiło się także u innych ryb, chociaż u taszy lub babek przekształceniu uległy płetwy piersiowe.

 

Źródełka:

Wired.com

Wikipedia

Fishbase

Tasza, pomocnik w akwakulturze

Ludzie w różnych obszarach swojej działalności wykorzystują rozmaite organizmy. Doskonale wszyscy wiemy o psach, drożdżach, sokołach, czy bakteriach kwasu mlekowego, a tymczasem do tego zacnego grona dołączyła ryba z rodziny taszowatych, zwanych też niewiadomo dlaczego, zającami morskimi.

Taszowate to grupa ryb złożona z 27 gatunków, z których ledwie kilka przekracza pół metra długości. Ich charakterystyczną cechą jest struktura – jak się okazuje dość popularna wśród ryb – powstała z przekształcenia płetw brzusznych przyssawka. Dzięki niej łatwiej jest żyć w strefie przybrzeżnej. Czasami spotyka się te baryłkowate ryby jak czekają na przypływ przyssane do kamieni.

Jak wiele innych ryb, samce zakładają gniazda i strzegą potomstwa przez kilka tygodni, a mają płetwy pełne roboty, bo samica składa jednorazowo nawet 350 000 ziaren ikry.

Jeden z mniejszych gatunków taszy, Eumicrotremus orbis, po angielsku Pacific spiny lumpsucker został bardzo doceniony przez Norwegów, którzy masowo hodują łososia. Z dobrodziejstw tych hodowli zwykły korzystać, oprócz ludzi, także drobne morskie widłonogi, które odkryły akwakultury jako fantastyczne źródło pokarmu, chociaż w naturze nie gustują w łososiach. I właśnie do walki z nimi zatrudniono tasze, które ochoczo żywią się tym tałatajstwem. I nie jest to nowy wynalazek, bo tasze zastąpiły w tej roli ryby wargaczowate, które niezbyt dobrze czuły się w chłodnych norweskich wodach.

Tomasz Kijewski

Źródełka

Scientific American

Theconversation com

Qz com

Fishbase

Akwakultury

Laserowe blastery i roboty pomagają w hodowli łososi.

Zmiany i zniszczenia jakie udało się naszemu gatunkowi wprowadzić na Ziemi w znacznym stopniu są pochodną zapotrzebowania na żywność. Nawet jeśli udałoby rozwiązać się problemy związane z nieefektywnym jej wykorzystaniem, mówiąc wprost – z marnowaniem żywności, zapotrzebowanie rosnące wraz z populacją i redukcją ubóstwa coraz bardziej będzie obciążać ziemskie ekosystemy. Jednym ze sposobów, który został zapoczątkowany bodaj w mezolicie wydaje się intensyfikacja produkcji, czyli wprowadzanie zmian, które w celu uzyskania większej ilości pokarmów z takiej samej powierzchni użytkowej. Niestety, od czasów mezolitu do dziś, tylko nieliczni myślą o tym w kategoriach ochrony środowiska. Choć być może właśnie w naszych czasach budzi się powszechna świadomość zagrożeń i rozwijane są technologie mające na celu nie tylko maksymalizację produkcji i zysków, ale też redukcję strat przyrodniczych. A nie jest to łatwa droga.

Pozyskiwanie żywności z ryb (i owoców morza) stosunkowo niedawno dołączyło do rewolucji agrarnej. W wodach śródlądowych Chin hodowano karpia już kilkaset lat przed naszą erą, pierwsze wzmianki o hodowli omułków pochodzą z XIIIw. ale morze eksploatowano do XXw. rozwijając jedynie techniki łowieckie. Nagle uległo to zmianie. W 2012 roku wielkość światowej produkcji akwakultur przekroczyła wagowo wielkość produkcji wołowiny, osiągając 66 milionów ton. W roku 2014 było to niemal 74 mln ton, w tym blisko 50 mln ton ryb*. W tym samym roku z dzikich populacji pozyskano ogółem 93,4 mln ton organizmów morskich (ibid.). Czy dobrze to czy źle? Podwajanie produkcji akwakultur co 20 lat pokazuje istnienie mocnych czynników wspierających ten system produkcji, a nie są to jedynie czynniki ekonomiczne i technologiczne. Według oceny FAO, tylko 13% zasobów rybnych nie zostało wyeksploatowanych. Spustoszenia jakie czyni w ekosystemach morskich rybołówstwo są prawdziwą zmorą dla równowagi ekologicznej większości naszej planety. Przeławianie wybranych gatunków, przyłów – czyli niezamierzone wyławianie istot nieatrakcyjnych dla rynku, dewastacja dna przez trały, to flagowe problemy na które ratunkiem wydaje się właśnie akwakultura. A ta gałąź przemysłu spożywczego w morzach dopiero się rozwija, gdyż produkcja ryb słodkowodnych dostarcza aż 78% tonażu.

Naiwnością jednak byłoby sądzić, że jest to złoty środek na jednoczesne wykarmienie ludzkości i uratowanie ekosystemów. Takiego środka zwyczajnie nie ma i nie będzie nawet gdy zaczniemy hodować steki in vitro, czy wytwarzać odżywki w fermentatorach.

Duża farma rybna to dziesiątki, a nawet setki tysięcy ryb zgromadzonych na stosunkowo niewielkiej przestrzeni. Taka masa produkuje tyle nieczystości co niewielkie miasto i firmy zakładające hodowle muszą brać to pod uwagę. Do niedawna wystarczało zbilansować liczbę ryb i intensywność przepływu wody, a w hodowlach śródlądowych (zarówno w naturalnych zbiornikach, jak i basenach) nierzadko buduje się oczyszczalnie ścieków. Farmy morskie, które w istocie są ogromnymi wolierami pływającymi w wodzie, wykorzystują prądy morskie ale też wspierane są hodowlami małży i glonów które z lubością oczyszczają wodę. Ostatnio zaczęto zakładać zautomatyzowane farmy morskie, które w przeciwieństwie do tradycyjnych mogą przepływać z miejsca na miejsce pod nadzorem GPS. Takie rozwiązanie sprzyja rozpraszaniu zanieczyszczeń, a jednocześnie pozwala naśladować naturalne szlaki migracji ryb i daje im szansę wzrostu w optymalnej temperaturze.

aquapod fish farm
Aquapod farm. Zdjęcie pochodzi ze strony producenta Innova Sea

O ile kwestia produkowanych zanieczyszczeń wymusza na hodowcach działania poprzez regulacje prawne, hodowcy zmagają się z poważnym problemem dotyczącym wykarmienia całej tej biomasy. Hodowane ryby przecież nie mają szans wyżywić się samodzielnie więc trzeba zorganizować im bardziej lub mniej naturalny pokarm. Ten bardziej naturalny i preferowany przez drapieżniki jest rzecz jasna wyławiany z niby to właśnie uratowanych ekosystemów.  Wokół praktyk połowów paszowych narastają kontrowersje i tarcia także na arenie politycznej. Wobec tego pasze dla akwakultur uzupełniane są produktami rolnymi, w szczególności soją, kukurydzą oraz przetworzonymi odpadami organicznymi (w tym także odpadami przetwórstwa rybnego). Oba rodzaje pasz uzupełniane są dodatkami zgodne z aktualnym stanem wiedzy na temat potrzeb żywieniowych ryb oraz dbałości o efektywność produkcji. Norweskie łososie suplementowane są na przykład astaksantyną (E-161) dla nadania ich mięsu pożądanego na rynku odcienia. Jednak udział soi w paszy tych ryb doprowadził do znaczącego zmniejszenia zawartości pożądanych kwasów tłuszczowych Omega-3.

We wszystkich masowych hodowlach poważnym problemem są choroby, dlatego każda hodowla – nie tylko akwakultura jest także polem walki. Wirusy, bakterie i pasożyty wielokomórkowe muszą być zwalczane metodami, które stanowią jak najmniejsze zagrożenie dla konsumentów i środowiska. Niestety, zarówno antybiotyki jak i pestycydy nie są neutralne z definicji. Bardzo groźnym pasożytem atakującym hodowlane ryby jest wesz łososiowa Lepeophtheirus salmonis. Ten widłonóg dorastający do 18mm, który wgryza się w skórę łososi i otwiera tym samym drogę dla innych infekcji, chociaż przy masowym zarażeniu, sama obecność wszy może doprowadzić do śmierci ryb. Straty spowodowane przez tego widłonoga sięgają miliarda dolarów rocznie. Wobec toksyczności stosowanych środków chemicznych, hodowcy uciekają się do pomocy innych ryb, które chętnie żywią się widłonogami. Z tego powodu Tasza, albo zając morski, Eumicrotremus orbis zrobiła karierę w hodowlach norweskich. Ale najciekawszy bodaj pomysł, będący zarazem znakiem czasu, pojawił się w norweskich hodowlach w tym roku. Jest to robot wyposażony w kamerę i laser. System obróbki obrazu wykrywa pasożyty na skórze ryb, a precyzyjnie wymierzony impuls laserowy zabija widłonoga.

https://youtu.be/e0Ul3zvWwfc

Czy ryby w akwakulturze mają się dobrze? Cóż, pewnie niewiele lepiej niż przeciętne krowy bądź kury. Ryby przystosowane do szybkiego pływania robią się w akwakulturach „budyniowate” a przy tym podatne na choroby i osłabienie przyrostu. Wobec tego rozwija się metodykę hodowli zapewniającą im więcej ruchu – najprościej zakładać farmy w miejscach o naturalnie silnych prądach, np. w cieśninach, ale opracowywane są metody polegające na sztucznym wzbudzaniu przepływu wody, turbulencjach, a nawet umieszczaniu w klatkach robotów, które skłaniałyby ryby do ruchu, zapewne metodą przeganiania a nie trenerskim autorytetem. Praktykuje się też hodowle półotwarte, będące w istocie przegrodzonymi fiordami, chociaż taka zatoka nie jest już tym samym środowiskiem, jakim była przed zajęciem przez człowieka. Coś za coś.

* przeglądając raporty FAO należy mieć na uwadze, ze „fish” oznacza tam wszelkie zwierzęta pozyskiwane z wody: mięczaki, skorupiaki, ryby, a nawet żaby. Problemy opisane w tej notce dotyczą wszystkich „fish” z tym zastrzeżeniem, że gatunki roślinożerne są mniej zależne od paszy łowionej w wodzie, a małże potrzebują znacznie mniej ruchu 😉

Tomasz Kijewski

Źródełka:

G.M. Turchini; Fish Oils, Misconceptions and the Environment; American journal of public health 2013.

M.H.G Berntssen; Carry-over of dietary organochlorine pesticides, PCDD/Fs, PCBs, and brominated flame retardants to Atlantic salmon (Salmo salar L.) fillets; Chemosphere 2011

R.L. Naylor I inni; Feeding aquaculture in an era of finite resources; Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America; 2009

M. Sprague I inni; Impact of sustainable feeds on omega-3 long-chain fatty acid levels in farmed Atlantic salmon, 2006–2015; Scientific reports 2016

2016 THE STATE OF WORLD FISHERIES AND AQUACULTURE – raport FAO: http://www.fao.org/3/a-i5555e.pdf

http://www.fao.org/fishery/culturedspecies/search/en