Рыба-робот доказала эволюционную необходимость хвоста


Илистые прыгуны

Научная классификация
промежуточные ранги
Домен:
Эукариоты
Царство:Животные
Подцарство:Эуметазои
Без ранга:Двусторонне-симметричные
Без ранга:Вторичноротые
Тип:Хордовые
Подтип:Позвоночные
Инфратип:Челюстноротые
Группа:Рыбы
Группа:Костные рыбы
Класс:Лучепёрые рыбы
Подкласс:Новопёрые рыбы
Инфракласс:Костистые рыбы
Надотряд:Колючепёрые
Отряд:Окунеобразные
Подотряд:Бычковидные
Семейство:Бычковые
Подсемейство:Oxudercinae
Род:Periophthalmus
Международное научное название Periophthalmus Bloch and Schneider, 1801

Илистые прыгуны

(лат.
Periophthalmus
) — род рыб из семейства бычковых (
Gobiidae
).

Они населяют мангровые леса и солоноватые воды тропических побережий за исключением Нового Света, некоторые виды живут в реках и прудах. Добывают пищу во время отлива. Утолщённые грудные плавники напоминают руки и используются как опора для передвижения, а во время прилива даже для влезания на деревья. Жаберное дыхание и плавники свидетельствуют о том, что несмотря на земноводный образ жизни, эти животные являются рыбами. Жаберная полость соединена с внешним миром тонкой жаберной щелью, предохраняющей этот чувствительный орган от высыхания. С помощью запаса морской воды в увеличенной челюстной полости, а также благодаря заглатыванию воздуха, илистые прыгуны могут в определённых границах поддерживать необходимый уровень кислорода в организме. Усваивать кислород они могут и прямо через кожу. В остальном, их строение тела во многом напоминает земноводных, к примеру довольно подвижные и выдающиеся из головы глаза. Глаза периодически погружаются в глазные впадины, смачиваясь так. Переворачиваясь в грязи, прыгун охлаждает и смачивает кожу. Форма головы приспособлена к рытью в илистой поверхности в поисках каких-либо съедобных частиц. Также илистые прыгуны питаются под водой различными водорослями. Изогнутый хвост позволяет отталкиваться от земли и подпрыгивать, что обусловило название этого рода.

Чтобы привлечь партнёра, рыба высоко подпрыгивает. Оплодотворение внутреннее. В качестве убежища, на стенках которого самки откладывают икру, илистые прыгуны строят небольшие пещерки с воздушным мешком в подводном иле мангровых лесов или в дельтах рек. Эти пещерки имеют от двух до четырёх входов. Туннель дважды в день затапливает прилив, и этот тоннель приходится постоянно чистить. Так как вода в их сферах обитания как правило очень небогата кислородом, илистые прыгуны приносят в пещеру пузыри воздуха во рту, чтобы создать там резервный запас. Основными естественными врагами илистых прыгунов являются, помимо хищных рыб, цапли и водные змеи.

Общие сведения

Среди обитателей подводного мира есть сухопутная рыба под названием «илистый прыгун». Она относится к семейству Gobiidae (род Periophthalmus). Ее можно встретить в мангровых лесах, т. е. там, где есть приливно-отливная волна, на территории Юго-Восточной Азии, Африки и Австралии. В природе естественными врагами этих необыкновенных существ чаще всего являются хищные рыбы, водяные змеи и цапли.

Илистый прыгун отличается от других тропических рыб не только по внешнему виду, но и по поведению. Он способен плавать в воде, довольно легко передвигаться по суше и даже прыгать. Этим он напоминает земноводных животных, однако присутствие жаберного дыхания характеризует его все-таки как рыбу. Кстати, прыгать ему помогает изогнутый хвост.

Илистый прыгун

Цитата сообщения ТаМаРа_ТАРАНЬжина
Прочитать целикомВ свой цитатник или сообщество!
Илистый прыгун

Знаете ли вы, что некоторые рыбы умеют лазить по деревьям? Да-да! Илистые прыгуны (лат.Periophthalmus) не только превосходно чувствуют себя на земле, но и с удовольствием прыгают, а во время прилива могут даже взбираться на нижние ветки деревьев и скалы. Делают они это вовсе не для того, чтобы поупражняться в скалолазании. Просто они не хотят, чтобы отлив унес их далеко в море.

Скажете: «Какие ж это рыбы, обычные земноводные…» А вот и нет! Эти представители семейства бычковых дышат жабрами, поэтому и считаются рыбами. От пересыхания их жаберную щель защищает специальная перегородка, а в увеличенной челюстной полости находится небольшой запас воды. Этакая рыба в акваланге! Кроме того, пока прыгун остается влажным, он способен дышать через кожу, рот и пищевод.

Эти рыбы начиная с 17 века будоражили ума ученых в виду их экстраординарной адаптации к земноводному образу жизни. Ученые были особенно впечатлены их большими и мобильными глазами, и многие виды прыгунов (всего их насчитывается около 35) имеют научные названия, ссылающиеся на эти органы. Например, имя, Oxudercinae происходит от греческого слова okyderkes, что переводится как «зоркий». Род Periophthalmus получил свое имя от подобного лягушке положения глаз, которое позволяет этой рыбке иметь превосходное всестороннее зрение, и состоит из двух слов Рeri, означает «вокруг» и ophtalmos, переводимое как «глаза»

В мире насчитывается всего около 35 видов илистых прыгунов, относящихся к роду Periophthalmus. Илистые прыгуны довольно широко распространены в мире. Их можно встретить в различных частях света, начиная от Западной Африки с побережья Красного моря, через всю Южную и Юго-Восточную Азию, Малайзию и до северо-восточной Австралии.

Внешне илистые прыгуны больше напоминают земноводных, чем рыб. Вырастая до 15 сантиметров, они имеют продолговатое конусообразное тело. Окраска верхней части тела может быть от оливкового до серого, с различными по цветовой гамме пятнами и полосками, в то время как брюшко обычно имеет серебристый цвет.

Илистые прыгуны являются главным образом тропическими и субтропическим животными, и распространены от Атлантического побережья Африки, до восточных тихоокеанских островов Самоа и Тонга. Наиболее широко распределенным является род Periophthalmus, в котором в настоящее время насчитывается 18 разновидностей. В основном прыгуны обитают в болотах влажных мангровых лесов и приливных илистых отмелях, некоторые виды живут в реках и прудах. Они, главным образом, селятся в приливной зоне, и помимо способности перемещаться по земле, все прыгуны обладают способностью приспосабливаться к быстрым изменениям солености воды.

Ввиду того, что эти рыбы проводят много времени на земле, они должны быть в состоянии дышать воздухом. Как лягушки и саламандры, у них есть богатая сеть капилляров, расположенных под кожей, которая позволяет кислороду проникать в кровь и выделять углекислый газ. Этот тип дыхания известен как кожное дыхание. Особая слизь защищает кожу и минимизирует водные потери.

Еще одно важное приспособление, которое помогает дыханию на суше, это увеличенные жаберные камеры, в которых илистые прыгуны сохраняют пузырек воздуха. Эти жаберные камеры, пронизанные капиллярами, плотно закрыты жаберными крышками, когда рыба находится над водой, а глоток воды позволяет защитить жабры от высыхания.

Удивительно, но адаптация у прыгунов для дыхания на суше, не так сложна, как у некоторых других рыб, таких как Двоякодышащие или гурами. Видимо, способность дышать на суше не играла важную роль в эволюции прыгунов для успешного десантирования на землю. Некоторые исследования показывают, что другие физиологические и анатомические приспособления, в том числе осморегуляция, выделения и передвижения по земле, были гораздо более важным.

Адаптация к полу — земным условиям настолько велика, что они потеряли некоторые из способностей, типичных для обычных рыб. Например, некоторые виды илистых прыгунов не в состоянии долго поглощать кислород, находясь под водой. Другими словами, они задерживают дыхание, когда находятся под водой, и вынуждены замедлять сердцебиение и метаболическую активность, как ныряющие дышащие воздухом животные (тюлени, дельфины).

Прыгуны хорошо видят над водой, но становятся недальновидными при погружении. Когда они находятся на земле, они втягивают, и таким образом смачивают, свои глаза в заполненных жидкостью глазных впадинах. Это делает их единственным видом рыб на Земле, умеющим моргать. Илистые прыгуны так же имеют возможность слышать звуки, передающиеся по воздуху, и могут реагировать на такие вещи, как жужжание мухи, но какой орган прыгуны используют для обнаружения звуков пока неизвестно.

Но одни из их самых ярких адаптации к жизни на земле являются поведенческие. Так как они очень подвижны и постоянно перемещаются между землей и водой, прыгунам нужно справляться с резкими перепадами температуры, влажности и солености. Но в то же самое время mudskippers отличаются от других рыб, обитающих в приливной зоне, в способности перемещаться из неблагоприятной области до зоны, где условия более благополучны. Например, некоторые виды рыб справляются с увеличением температуры воды, регулируя обмен веществ, но mudskipper в такой ситуации выйдет из воды и даст своему телу остыть за счет испарения. Если он потеряет слишком много влаги, то нырнет в воду, чтобы промокнуть снова. Если рядом нет жидкости, то эта рыбка просто напросто изваляется в грязи.

У Илистых прыгунов есть несколько видов движений, позволяющих им перемещаться в воде и на земле. Помимо обычного плавания они могут двигаться чуть ниже ватерлинии, при этом только глаза будут торчать над водой, или даже скользить по поверхности. Но и по земле эти рыбки могут перемещать несколькими способами. Они умеют ползать, опираясь на передние плавники, подпрыгивать на высоту до 60 см и даже взбираться на камни и деревья. Закрепиться на дереве или на камне им помогают присоски, расположенные на брюхе и на плавниках. Вот вам и рыбка, ползающая по деревьям!

Как и многие бычки, mudskippers являются опытным землекопами. Они роют глубокие, длиной до 50 см. норы в мягком илистом грунте, которые являются убежищем от хищников и защитой от неблагоприятных условий окружающей среды, например при похолодании. Их норы также важны для размножения, так как яйца илистые прыгуны откладывают именно в эти жилища, причем самец будет активно защищать кладку.

Учитывая, что илистые прыгуны не очень хорошо дышат под водой, много лет оставалось загадкой, как они могут остаться в их заполненных водой норах в течение длительных периодов, и как их яйца сохранялись во время прилива. В конечном итоге было обнаружено, что рыбы строят свои пещерки, в которых оборудуют специальные камеры или мешки для воздуха.

Для пополнения кислородного запаса во время отлива прыгуны заглатывают большой глоток воздух, несут его в свое жилище, и выпускаю в эту камеру. Такое поведение особенно важно для надлежащего развития яиц, так как они обычно отложены на потолке той же самой камеры. Таким образом, помимо защиты яиц, самец mudskipper также обеспечивает развивающиеся яйца сырой, богатой кислородом окружающей средой. Недавно японские исследователи обнаружили, что самец илистого прыгуна еще и специально затопляет эту камеру, когда личинки готовы к вылуплению, таким образом, позволяя потомству оставить гнездо во время прилива.

Когда наступает период размножения, самцы красуются перед самкой, подпрыгивая в воздухе, расправляя при этом свои цветные спинные плавники. Если самка посчитает такие акробатические номера достойными ее внимания, она приближается к самцу, а тот в свою очередь уводит свою партнершу в заранее вырытую норку, где и происходит размножение.

Некоторые джентльмены после спаривания выгоняют самку из гнезда, и вся забота о будущем потомстве ложиться на плечи самца. Другие виды совместно ухаживают за кладкой. Не так много известно о развитии личинок илистого прыгуна. По некоторым данным, после вылупления молодняк дрейфует в морском планктоне до тех пор, пока достаточно не подрастет и не обоснуется в приливных зонах.

Питаются эти рыбки мелкими насекомыми, улитками, ракообразными. Благодаря острым зубам илистые прыгуны без проблем захватывают добычу, в то время как измененная глотка пасти проталкивает ее вниз в пищевод. Травоядные рыбки, такие как Boleophthalmus, питаются по-другому. Они очищают водоросли от водной пленки и грязи, используя смешные движения головой из стороны в сторону. Когда они соберут достаточно этого материала, то перемещаются к воде, чтобы просеять смесь в широкой глоточной челюсти, как если бы они промывали золото. Но в целом, пищей этим рыбкам будет служить все, что они смогут поймать и проглотить.

Свое название илистый прыгун получил за своеобразное поведение самцов в период размножения. Каждый из них высоко подпрыгивает, чтобы привлечь самку. Вот как описывает этот ритуал один из исследователей: «Резко выпрямляя изогнутое тело, самец подпрыгивает на высоту около 20 см. В верхней точке своего прыжка он расправляет ярко окрашенный спинной плавник. Менее чем за минуту таких акробатических упражнений привлекается готовая к размножению самка. В период, предшествующий размножению, каждый самец энергично выдалбливает в иле норку глубиной 30-50 см, куда самка потом откладывает икру. Раз за разом самец ныряет в заполненную водой норку, откусывает кусочки ила своими крошечными зубами и относит его на 12-15 см в сторону.

Самец бесстрашно защищает гнездо с икрой от многочисленных прибрежных крабов, встречаясь лицом к лицу с покрытым броней врагом. Мощные клешни краба дают ему превосходящее вооружение, но илистый прыгун никогда не отступает. Подняв, словно боевой флаг, спинной плавник, он стоит на грудных плавниках и раздувает жаберные камеры, чтобы значительно увеличить собственные размеры. Несколько быстрых выпадов и щипков за конечности краба часто вынуждают отступить бронированного захватчика. В период размножения самцы илистых прыгунов защищают свои норки и от самцов собственного вида. «

Аквариум для эти рыб должен быть широким и неглубоким. Хотелось бы, чтоб размеры аквариума были около метра в длину и 30 см в ширину. Высота аквариума — около 50 см. В неволе они живут в акватеррариумах большой площади, так как рыбки любят порезвиться, как бы подтверждая свое название. Поскольку большую часть времени прыгуны проводят на суше, то следует сделать для них «берег». Он должен быть пологим, занимая примерно половину аквариума. Глубина воды в самой глубокой части не должна превышать 7-10 см. Делать глубже не имеет никакого смысла.

Берег делают из округлой гальки или песка. Не следует использовать камни или украшения с острыми краями, поскольку, прыгая, рыбы могут пораниться. На берегу помещают крупные камни, коряги и т.д. — прыгуны любят на них сидеть. Также можно сделать «острова», например, из пенопласта, где рыб удобно кормить.

Другим важным условием является температура и влажность. Температура воды (и воздуха в аквариуме!) должна быть 26-30оC. Внутри аквариума должно быть влажно, этого можно достичь, используя «флейту-дождик», под которой они с удовольствием будут сидеть. Грелку следует установить так, чтобы рыбы не залезали на нее, например, использовать подводную или замаскировать ее декорациями. Аквариум должен быть закрыт сверху для поддержания влажной атмосферы внутри и для того, чтобы не дать прыгунам пойти погулять по квартире. Они с легкостью залезают на аквариумные стенки и подолгу там висят. Прыгуны достаточно неуживчивые и агрессивные рыбы, поэтому подобрать к ним соседей сложно. Все, что влезет к ним рот, рано или поздно туда попадет.

Вырастают они до 10-15 см и становятся агрессивными по отношению к друг другу. Периодически они изображают «крутых парней» набирая полный рот вкуснятины и «растопыренными» плавниками дают понять остальным: «в нос получишь, если попытаешься отобрать». Они, вообще, стараются выхватить кусочек и отпрыгнуть в угол аквариума, чтобы там, не торопясь, его пережевывать. Вот таким образом и сидят у переднего стекла и молчаливо наблюдают за всем происходящим вокруг. или потихоньку «ходят» из одного угла в другой.

В итоге можно сказать, что содержание этих занятных рыб очень несложно, хотя некоторые и утверждают обратное. Рыбка эта очень интересна тем аквариумистам, которые предпочитают содержать у себя что-то диковинное. А также это может быть первой ступенью к морскому аквариуму (вода-то соленая). Дерзайте — в мире нет ничего невозможного.

источники

liveinternet.ru?>

Описание

Длина илистого прыгуна составляет не более 20 см. У него вытянутое тело, чуть приплющенное с боков. Почти треть всей длины занимает крупная голова. Именно она придает ему большое внешнее сходство со всем известным бычком, и это хорошо видно на фото. Сухопутные рыбы отличаются своими необычными круглыми и выпуклыми глазами. Они способны увеличиваться в размерах, а также поворачиваться каждый в свою сторону. Илистый прыгун может поочередно или одновременно утапливать глаза, при этом прикрывая их кожистыми складками, которые служат ему веками. Кроме того, само их расположение на голове дает ему возможность смотреть не по сторонам, как это делают обычные рыбы, а вперед.

Тело прыгуна имеет темный окрас, но за счет серебристых блесток может переливаться различными цветами. У него чрезвычайно развиты грудные плавники, которые больше похожи на руки. Опираясь ими о грунт, сухопутная рыба может перемещаться довольно быстро. Имеет большой спинной плавник, а брюшные — срослись. Их она использует в качестве присоски, когда ей необходимо закрепиться на вертикальной поверхности, например, взобраться на дерево.

Рыба-робот доказала эволюционную необходимость хвоста

Учёные из нескольких исследовательских университетов США провели ряд биологических и робототехнических экспериментов, а также инженерных расчётов, чтобы оценить, что помогало первым позвоночным обитателям суши передвигаться по сыпучим и наклонным поверхностям. Согласно результатам этих испытаний, преодолевать склоны и перемещаться по субстрату первым земноводным помогал хвост. Конечности таких животных, как известно, были ещё слабо развиты и не могли обеспечить эффективную локомоцию. Статья опубликована в Science.

Первыми позвоночными, освоившими сушу, были земноводные. Они произошли от рыб, имевших слаборазвитые лёгкие и мощные мясистые плавники, примерно 380 миллионов лет назад . Предполагается, что такие рыбы жили в пересыхающих водоёмах, которых в то время на Земле было особенно много. Чтобы перебраться из одного такого водоёма в другой по песку и грязи, предки земноводных, вероятно, использовали свои плавники, хотя эти конечности были не слишком приспособлены для перемещений по суше. В современном мире похожий образ жизни ведёт рыба илистый прыгун. Учёные в течение длительного времени записывали на видео её перемещения по сыпучему субстрату (песку) под различным уклоном и анализировали, какие части тела рыба при этом использует для передвижения. Как выяснилось, при перемещении по горке сухого песка илистый прыгун активно помогает себе волнообразными движениями хвоста.

Похожий эксперимент провели с механической моделью предка земноводного (её назвали MuddyBot). В отличие от живого илистого прыгуна, модели можно было включить или выключить хвостовую часть и измерить эффективность её перемещения в различных режимах. (Кроме того, илистые прыгуны дышат жабрами, а следовательно, могут находиться на сухом песке лишь ограниченное время, в отличие от робота.) Чем больше был угол наклона песчаной поверхности, тем медленнее передвигалась модель с отключенным хвостом.

Наконец, математическое моделирование перемещений робота и живых рыб дали количественную оценку вклада хвоста в передвижения по холмам из песка и грязи, которые почти наверняка часто попадались на пути первым земноводным и их непосредственным предкам. Результаты всех экспериментов и моделирования указали на то, что хвост заметно облегчает передвижение по суше животным с недоразвитыми конечностями. Так что, вероятно, именно наличие мощного хвоста когда-то дало позвоночным возможность освоить новую для себя среду обитания.

Питание

Сухопутная рыба не может все время находиться под водой. Однако и постоянно быть на суше ей тоже некомфортно. Именно поэтому в часы прилива она прячется в норках, залитых водой, глубина которых в среднем составляет не более 20 см. В остальное время она предпочитает сушу, где ищет себе еду, копаясь в густом иле.

Пожалуй, самым любимым блюдом этой рыбы являются различные насекомые. Прибрежный ил богат большим количеством разнообразных моллюсков, ракообразных и червей, которыми она не прочь полакомиться. В рацион прыгунов также входят и некоторые вида водорослей.

Размножение

Самец сухопутной рыбы обычно привлекает к себе самку при помощи специфических звуков, напоминающих пение, или своими прыжками. А это, согласитесь, совсем нехарактерно для этой группы водных животных. В том случае если самец сумел заинтересовать самку, она подползает к нему сама. Очень часто илистые прыгуны дерутся друг с другом. Такие бои могут происходить из-за самок или территории. В эти моменты они начинают издавать особые звуки, расправляют свой спинной плавник и широко разевают рот.

У прыгунов внутреннее оплодотворение. Самки уже готовую икру прикрепляют к стенкам тех норок, в которых они пережидают прилив. Охраняют же будущее потомство по очереди. Обычно такую ямку роет самец. Он же делает в ней по 3-4 входа. Норки два раза в день затапливаются приливной волной, поэтому ее приходится постоянно прочищать. Так как густой ил очень беден кислородом, прыгуны вынуждены часто приносить туда во рту пузырьки воздуха, создавая тем самым его резервный запас.

Содержание в неволе

Для того чтобы илистый прыгун чувствовал себя хорошо, необходим аквариум, объем которого превышает 100 литров. Лучше всего, если это будет широкая емкость с небольшой высотой стенок. Около 70 % такого аквариума должна занимать суша, так как она намного важнее для этой рыбки, чем вода. В аквариум нужно положить среднего размера камешки, на которых будет удобно сидеть прыгунам и греться под ультрафиолетовым светом.

Эту сухопутную рыбу в неволе можно кормить как живыми, так и морожеными кормами. Люди, которые держат у себя таких необычных питомцев, утверждают, что они довольно быстро привыкают к хозяину и даже могут брать еду прямо у него с рук. При заботливом уходе и правильном питании илистый прыгун в домашнем аквариуме может прожить до 3-5 лет.

Содержание илистого прыгуна в аквариуме

Конечно,содержание в аквариуме илистого прыгунатребует определенных условий. Аквариум должен быть широкий, но мелкий. В длину, как минимум один метр, в ширину более 30 сантиметров, а в высоту около 50 сантиметров. Воду следует наливать на 7 – 10 сантиметров. Больше воды не потребуется, поскольку эта рыба глубже не опускается.

Для этого животного нужно соорудить небольшой, пологий берег. Он должен занимать не больше половины резервуара. Для того чтобы сделать «часть суши» можно использовать пенопласт. Украсить его можно камешками с округлыми краями, либо насыпать песок. На этом «берегу» можно подкармливать вашего питомца.

В резервуаре должен быть внутренний фильтр, который создает на поверхности воды небольшие волны. Для рыбы это важно. На дно искусственного водоема можно уложить кусочки известняка, мрамора, ракушки, это повысит жесткость воды. В аквариуме должны быть коряги, крупные камни, на них животное взбирается и подолгу сидит на них.

Аквариум должен иметь крышку. Она поможет сохранить в резервуаре должную влажность и не даст прыгунам сбежать. Вода не должна быть соленой, а чуть солоноватой. В пресной воде ваш питомец жить не сможет. Можно для этих целей использовать морскую соль. Ее можно приобрести в магазинах.

Температурный режим должен быть в пределах 25 – 30 градусов. Легко поддерживается высокая влажность дождевальной установкой. Нужна также и лампа обогреватель. Но ее следует расположить так, чтобы прыгуны не смогли до нее добраться.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: