Gulf killifish
|
|
| Gulf killifish | |
|---|---|
| klassificering | |
| Rike: | Animalia |
| Provins: | Chordata |
| Klass: | Actinopterygii |
| Beställa: | Cyprinodontiformes |
| Familj: | Fundulidae |
| Släkte: | Fundulus |
| Arter: |
F. grandis
|
| Binomialt namn | |
|
Fundulus grandis |
|
| Synonymer | |
|
|
Gulfkillifish ( Fundulus grandis ) är en av de största medlemmarna av släktet Fundulus ; den kan växa upp till 7 tum (18 cm) i längd, medan majoriteten av andra Fundulus når en maximal längd på 4 tum (10 cm). Därför F. grandis bland de största fiskarna som drabbas av många sportfiskar, såsom flundra , spräcklig öring ( Cynoscion nebulosus ) och röd trumma ( Sciaenops ocellatus ). Fundulus kommer från latinets betydelse "botten" och grandis betyder "stor". Gulfkillifishen är infödd i Mexikanska golfen från Texas till Florida och den östra kusten av Florida och Karibiska havet i Atlanten . Hot mot överlevnaden av Gulf Killifish inkluderar extrema förändringar i salthalt, förändringar i temperaturer och giftiga händelser som den hypoxiska döda zonen i Louisiana och oljeutsläppet Deepwater Horizon . Gulfkillifishen används för närvarande för att testa effekterna av olja och oljedispergeringsmedel på fysiologin hos marina arter som påverkas av dessa ämnen. Detta är betydelsefullt för bevarandebiologin , för med den fortsatta utvinningen av olja och andra naturresurser från nordamerikanska vatten har det blivit allt viktigare att förstå riskerna och konsekvenserna i värsta tänkbara scenarier, såsom oljeutsläppet Deepwater Horizon, och bestående effekter på det marina ekosystemet.
Beskrivning
Färgsättning
Fundulus grandis har en unik färg som skiljer den från andra Fundulus- arter. För det första är grundfärgen en matt grönaktig ovan skuggning till citrongul under. Dessutom visar skillnaderna i färg mellan hanar mycket mer livfulla färger med silverfläckar och märkbara ränder; och honor, som kan se olivaktiga till tråkiga oliv under om de blir tillräckligt stora. Dessutom förekommer ränder, fläckar och olika färger längs kroppsstrukturen. I den predorsala regionen finns predorsala ränder, som kan finnas, men i allmänhet bleknar när fisken åldras och ibland predorsala fläckar. Dessutom finns små pärlemorfärgade fläckar längs sidan av fisken. Den anala och nedre halvan av den kaudala regionen kan vara gula eller de anala, dorsala och kaudala regionerna kan vara mörkare i färgen med vita fläckar vid basen. Dessutom ändras färgen på hanfiskarna när de häckar. Sammantaget är dessa hanar djupblå rygg och har blåa mittfenor med ljusblå fläckar och gul-orange kanter. Men i allmänhet kännetecknas Gulf Killifish av sin gulaktiga eller bleka buk och mörkare rygg med många bleka fläckar, fläckar och oansenliga barer.
Kroppsstrukturer
Mer än 15 fjällrader förekommer på köldfiskens kropp mellan bäckenfenan och näset, samt 31-39 längsgående fjällrader. Dessutom ses i genomsnitt 17-20 individuella fjäll runt stjärtspetten. Dessutom finns 12-19 svaga ränder längs sidan av killifishen. Killifishen har också fem par underkäksporer, som är sensoriska porer som ligger på undersidan av underkäken, en del av sidolinjens sensoriska system. Cirka 9-12 gälskrakare, 10-12 ryggstrålar, 9-11 anala strålar och sex bäckenstrålar finns.
Den maximala längden på Gulf Killifish är 18,0 cm, men den är vanligtvis cirka 10,4 cm lång. Dessa fiskar kännetecknas av ett trubbigt huvud och kort nos. Munnen är placerad nästan terminal och dess underkäke skjuter något utåt. Ryggfenans position varierar något mellan individer, men den har vanligtvis sitt ursprung framför analfenans ursprung. Killifishens analfena är rundad, där fenans bas är mer än halva längden av dess längsta strålar. Avståndet från ryggfenans ursprung till slutet av hypuralplattan är vanligtvis mindre än avståndet från ryggfenans ursprung till preoperkeln, men ibland är dessa avstånd lika på grund av den genetiska variationen mellan individer. En viktig egenskap hos fisken är gälspaltens längd eftersom den i slutändan avgör hur mycket vatten som kan passera genom gälarna. Den främre kanten av en gälslits är rörlig, rör sig utåt för att tillåta vatten att komma ut, men stängs för att förhindra omvänt flöde. För Gulf Killifish sträcker sig deras gälskåra rygg till den översta bröstfensstrålen. Sammantaget är Gulf-killifish en av de största killifish-arterna som har ett trubbigt huvud och kort nos.
Habitater
Typer
Gulfkillifish kan överleva i många olika livsmiljöer eftersom den är mycket anpassningsbar. Dessa anpassningar har förändrats över tiden genom evolutionen, vilket har möjliggjort den ökade överlevnaden för Gulf-killifishen. Dessa olika livsmiljöer inkluderar flodmynning, lågland, högland, kustkärr, laguner, floder och bäckar. Emellertid tillbringar Gulf Killifish större delen av tiden runt bräckt vatten nära kuster.
Distribution
Gulfkillifish finns i Atlanten, Mexikanska golfen och Karibiska havet och över sydöstra USA:s kontinentalsockel. Det normala utbredningsområdet för Gulf Killifish är från Texas till Floridas västra kust och från Floridas östkust och i hela Karibien. Dessa vatten genomgår flera förändringar i vattenegenskaper som temperatur, löst syre och salthalt, bland många andra variabler som kan ha djupgående effekter på överlevnaden och överflöd av köldfisken från viken.
Salthaltsintervall
Att spendera mycket tid nära kusterna säkerställer att köldfisken från viken kan överleva olika salthaltsintervall inklusive sötvatten eftersom deras livsmiljöer får inflöde av sötvatten till ekosystemen normalt. Den kan motstå salthalter från 0 till 76 ppt. Men hot mot överlevnaden för köldfisken i viken uppstår på grund av förändringar i salthalten. Salthalten har djupgående effekter på utvecklingen och kläckningen av deras ägg. En av de sekundära effekterna av oljeutsläppet Deepwater Horizon var öppnandet av industriella kanaler för att skicka färskvatten in i viken för att trycka bort oljan från myrarna i Louisiana. Detta gjorde att salthalten snabbt sjönk inom en del av fiskens livsmiljö, vilket orsakade problem som inte hade förväntats. En av dessa var att många ägg förblev okläckta eftersom salthalten hade sjunkit under den kritiska salthalten där kläckning fortfarande kan förekomma. En annan studie undersökte hur salthalten påverkar överlevnaden och kroppsstorleken hos fiskar inom olika salthalter. Resultaten från denna studie visade att fisken som föds upp i den lägre salthalten var mindre benägna att överleva, samt att de hade mycket lägre kroppsstorlek och tillväxt. Två veckor efter kläckningen visar Gulf Killifish minskad tillväxt och överlevnad i sötvatten, men efter 7 veckor har unga killifish utvecklat hypoosmotisk tolerans. Vid 7 veckors ålder kan unga killifish leva i sötvattendammar utan att minska deras tillväxthastighet. Gulf killifish utvecklar en tidig förmåga att osmoreglera eftersom de föds med funktionella gälar och mogna mundelar.
Temperaturer
Det normala klimatet för köldfisken från viken är tropiskt, vilket man kan förvänta sig varifrån fisken vanligtvis finns. Gulfkillifishen kan dock överleva i temperaturer från 5 till 37 °C. Temperaturen spelar en viktig roll i kläckningen av livskraftiga ägg, såväl som den relativa mängden av dessa ägg. Lägre vattentemperatur med användning av skugga i juni, juli och augusti leder till det högsta antalet och mest livskraftiga äggen. Men i september, när vattentemperaturen har börjat sjunka, leder den extra skuggningen till mycket lägre temperaturer som leder till betydligt färre och mindre livskraftiga ägg.
Upplöst syre
En annan nyckelkaraktär för livsmiljöerna, som är inflytelserik för överlevnaden av köldfiskar från viken, är mängden löst syre. Fisk behöver syre för att överleva och utföra normala aktiviteter och processer. Lägre nivåer av syre är vanligt i kustnära miljöer, en av de viktigaste livsmiljöerna för köldfisken vid viken. Dessa tillstånd kan vara från flera timmar till flera dagar. Gulf killifish använder olika sätt att hantera låga syreförhållanden, inklusive beteendeförändringar, fysiologiska förändringar och förändringar av biokemiska processer. Ett huvudhot eftersom det minskar nivåerna av löst syre är Louisianas döda zon, som dödar ett stort antal fiskar varje år. Denna döda zon är ett resultat av närings- och kemikalierikt vatten från Mississippi River Valley-bassängen som kommer in i Mexikanska golfen. Detta övergödda vatten leder i slutändan till att inget löst syre finns kvar i ekosystemet på grund av ökade aktiviteter av alger och nedbrytare. Fiskar som inte kan lämna den döda zonen i tid kommer att dö på grund av syrebrist. Fisk som samlats in under sommaren var bättre lämpad för hypoxiska förhållanden eftersom de redan hade acklimatiserats till de lägre nivåerna av löst syre mer än någon annan säsong. På grund av de högre temperaturerna under sommaren finns mindre löst syre tillgängligt i ekosystemet.
Toxikologi
Gulf killifish larver
F. grandis är en äggläggande fisk och använder de mjuka leriga bottnarna i saltvatten eller bräckta ekosystem för att lägga ägg. De är kända som en "årlig" fisk eftersom deras livscykel, från födsel till parning och slutligen död, vanligtvis inte överstiger ett år. En anpassning som har gjort det möjligt för F. grandis att överleva så effektivt är deras äggs mångsidiga natur. Äggen skyddar inte bara det utvecklande embryot, utan hindrar dem också från att torka ut och hindrar utvecklingen av den inlagda fisken. Äggets skal är känsligt för löst syre och koldioxid som finns i vattnet som kan initiera kläckning. Denna interna form av evolution äventyras när antropomorfa effekter stör den akvatiska ekologin där de ligger. [ citat behövs ]
Sådana biokemiska effekter kan bero på närvaron av olja eller oljedispergeringsmedel i vattnet där fisken lägger sina ägg. Exponeringstidpunkten och väderförhållandena när äggen läggs spelar också en avgörande roll för hur dessa ägg och larver kan påverkas. Olja eller oljespridningsmedel kan bli en fara för larven F. grandis när de tränger ner i sedimentet där äggen läggs. Dessa ämnen kan sedan börja påverka den biokemiska morfologin hos de utvecklande embryona eller nykläckta larver, vilket leder till underutvecklade kardiovaskulära system, minskade nervfunktioner, minskade endokrina och hormonutsöndringar och minskad utveckling av gälvävnad.
Gulf killifish vuxna
F. grandis når vuxen ålder så tidigt som tre till fyra månader gammal, men i genomsnitt nära 1 års ålder. Den kan bli cirka 6–7 i lång när den är fullvuxen. Honor kan också bli 5–8 cm större än hanarna och kan uppvisa mer aggressiva beteenden under parningssäsongen. F. grandis vuxna är fullvuxna är de allätare och livnär sig på alger och kärlväxter, små gräsräkor ( Palaemonetes ), mikrokräftdjur (copepoder) och mygglarver. Vuxna människor livnär sig främst på mygglarver och puppor, vilket har bidragit till att minska myggpopulationen i kärr- och våtmarksområden. F. grandis fungerar också som en av de mest populära betesfiskarna för kommersiellt och fritidsfiske.
Gulf killifish evolution till giftiga miljöer
F. grandis -populationer i det mycket förorenade vattnet i Houston Ship Channel visade sig nyligen ha anpassat sig för att motstå effekterna av föroreningen. Denna resistens ger skydd till embryon från dessa populationer från hjärtteratogenes (utvecklingsdeformiteter i hjärtat) jämfört med embryon från referenspopulationer och icke-kontaminerade populationer. Vidare verkar de anpassade populationerna av Gulf Killifish också vara mer resistenta mot bekämpningsmedel, oxidativ stress och ha en högre metabolism, vilket kan bero på det starka urval som dessa organismer har varit under för att utveckla resistens mot stark kontaminering. Denna starka resistens och korsresistens antyder rollen av anpassning till antropogena föroreningar i denna miljö. Sådana händelser är utbredda i många fiskarter och populationer. [ citat behövs ]
Deepwater Horizon oljeutsläpp
Gulfkillifish spelar en viktig roll i vetenskaplig forskning angående katastrofen till följd av oljeutsläppet Deepwater Horizon. Utsläppet inträffade i april 2010 och resulterade i att uppskattningsvis 53 000 fat Macondo-252 råolja per dag läckte ut från brunnen innan den täcktes i september 2010. Utsläppet påverkade Gulf Coast-området omkring ett år och fastställdes slutligen att vara bibehölls i oktober 2011. Flera kustrekonstruktionsprojekt pågår fortfarande för att försöka återställa vikens ekosystem.
Macondo-252 råolja
Svaret från F. grandis fisk på Macondo-252 råolja beror till största delen på stadiet i deras livscykel och deras exponeringstid. När den väl har spillts ut i vatten flyter denna olja på ytan och påverkar F. grandis -populationer. Oljan har förmågan att skada fiskarter på olika sätt. Flytande olja kan komma i kontakt med Gulf Killifish genom att helt enkelt driva in i dem, eller fisken som simmar genom oljan och försöker nå ytan. Under Deepwater Horizon-utsläppet bestod oljeflaket Macondo-252 av över 205 miljoner liter råolja. Den flytande oljan påverkade fiskens hälsa genom att absorberas genom gälarna och komma in i ögonen på fisken som kom i kontakt med oljan. Detta ålade dem flera fysiologiska påfrestningar.
Macondo-252-olja kan också falla ner i vattenpelaren och utgöra ett nytt ekologiskt hot, på grund av att oljan tränger ner i det sedimentära lagret under vattnet. De direkta effekterna är till äggutvecklingen och larvstadiet hos Gulfkillifish. Olja i det sedimentära lagret kan överföras genom endocytosliknande processer som för de utvecklande F. grandis- embryona i direkt kontakt med oljan.
Corexit 9500
Toxikologin hos oljedispergeringsmedlet Corexit 9500 på F. grandis har studerats. Corexit 9500 produceras och distribueras genom NALCO och är en disig, bärnstensfärgad vätska som verkar för att bryta ner oljan. Corexit 9500 sprutas av flygplan på flytande oljefläckar för att få den flytande oljan att sjunka till botten av vattnet där den är upphängd. Corexit 9500 var det primära oljespridningsmedlet som användes i oljeutsläppet Deepwater Horizon i viken och påverkade flera av Gulfkustens akvatiska ekosystem. Dispergeringsmedlet har visat sig påverka biokemiska vägar för vissa marina arter, såsom Gulf Killifish.