Portugisisk man o' war

Den här artikeln handlar om det marina ryggradslösa djuret som finns i Atlanten. För annan användning, se Man o' war .

Portuguese Man-O-War (Physalia physalis).jpg
Portugisisk man o' war
Vetenskaplig klassificering
Rike: Animalia
Provins: Cnidaria
Klass: Hydrozoa
Beställa: Siphonophorae
Underordning: Cystonectae
Familj:
Physaliidae Brandt , 1835
Släkte:
Physalia Lamarck , 1801
Arter:
P. physalis
Binomialt namn
Physalia physalis
Synonymer
Synonym på familjenivå
  • Physalidae Brandt , 1835 (original stavning)
Synonymer på släktnivå
Synonymer på artnivå
Namnet kommer från djurets likhet med ett seglande krigsfartyg, den portugisiska krigsmannen (karvellen cirka 1500 )

Den portugisiska man o' war ( Physalia physalis ), även känd som man-of-war , är en marin hydrozoan som finns i Atlanten och Indiska oceanen. Det anses vara samma art som Pacific man o' war eller blå flaska , som främst finns i Stilla havet. Den portugisiska man o' war är den enda arten i släktet Physalia , som i sin tur är det enda släktet i familjen Physaliidae .

Den portugisiska man o' war är en iögonfallande medlem av neustonen, samhället av organismer som lever vid havsytan. Den har många giftiga mikroskopiska nematocyster som ger ett smärtsamt stick som är kraftfullt nog att döda fiskar, och har varit känt för att ibland döda människor. Även om den ytligt liknar en manet , är den portugisiska man o'war i själva verket en sifonofor . Liksom alla sifonoforer är det en kolonial organism som består av många mindre enheter som kallas zooider . Alla zooider i en koloni är genetiskt identiska, men fyller specialiserade funktioner som utfodring och reproduktion, och tillsammans tillåter kolonin att fungera som en enda individ.

Taxonomi

Den blå flaskan, Pacific man o' war eller Indo-Pacific portugisiska man o' war, kännetecknad av en mindre flöte och en enda lång fisketentakel, ansågs ursprungligen vara en separat art i samma släkte ( P. utriculus ) . Namnet synonymiserades med P. physalis 2007, och det anses nu vara en regional form av samma art.

Etymologi

Namnet man o' war kommer från man-of-war , ett seglande krigsskepp, och djurets likhet med den portugisiska versionen ( karavellen ) i full segel.

Översikt

Sifonoforen Physalia physalis , allmänt känd som den portugisiska man o' war, är en av de mest iögonfallande, men dåligt förstådda , medlemmarna av neustonen. Neustonen är det flytande samhället av havsorganismer som lever i gränsytan mellan vatten och luft . Detta samhälle utsätts för en unik uppsättning miljöförhållanden, inklusive långvarig exponering för intensivt ultraviolett ljus, risk för uttorkning och grova sjö- och vågförhållanden. Trots deras tolerans för extrema miljöförhållanden och den mycket stora storleken på denna livsmiljö, som utgör 71 % av jordens yta och är nästan tre gånger så stor som ytan av alla jordlevande livsmiljöer, är mycket lite känt om de organismer som utgör denna högspecialiserade polyfyletisk gemenskap.

Den portugisiska man o' war är passande uppkallad efter ett krigsfartyg: det använder en del av ett förstorat flottöre fyllt med kolmonoxid och luft som ett segel för att färdas med vind i tusentals mil, släpande bakom långa tentakler som ger ett dödligt giftigt stick till fisken . Denna seglingsförmåga, i kombination med ett smärtsamt stick och en livscykel med säsongsbetonade blomningar, resulterar i periodiska massstrandstrandningar och enstaka mänskliga förgiftningar, vilket gör P. physalis till den mest ökända sifonoforen.

Utvecklingen, morfologin och koloniorganisationen hos P. physalis skiljer sig mycket från alla andra sifonoforer. Sifonoforer är en relativt understuderad grupp av koloniala hydrozoer . Kolonier är sammansatta av funktionellt specialiserade kroppar (kallade zooider ) som är homologa med fritt levande individer. De flesta arter är planktoniska och finns på de flesta djup från djuphavet till havets yta. De är ömtåliga och svåra att samla in intakta och måste samlas in med nedsänkbara, fjärrmanövrerade fordon , för hand under blåvattendykning eller i regioner med lokaliserade uppgångar . Physalia physalis är dock den mest tillgängliga, iögonfallande och robusta sifonoforen, och som sådan har mycket skrivits om denna art, inklusive den kemiska sammansättningen av dess flöte, gift (särskilt envenomations), förekomst och distribution. Färre studier har dock tagit en detaljerad titt på P. physalis struktur, inklusive utveckling, histologi av stora zooider och bredare beskrivningar av koloniarrangemang. Dessa studier ger en viktig grund för att förstå morfologin, cellulära anatomin och utvecklingen av denna neustonis-art. Det kan vara svårt att förstå morfologin, tillväxten och utvecklingen av P. physalis inom ramen för sifonoforernas mångfald, eftersom kolonin består av höggradigt 3-dimensionella förgreningsstrukturer och utvecklas mycket annorlunda än alla andra sifonoforer.

Blåflaskan liknar en manet men är faktiskt en sifonofor, en kolonial organism som består av små individuella djur som kallas zooider . Det finns fyra zooider som är beroende av varandra för att överleva och utföra olika funktioner, såsom matsmältning (gastrozooider), reproduktion (gonozooider) och jakt (dactylozooider). Den sista zooiden, pneumatoforen, är en gasfylld flöte eller säck som stöder de andra zooiderna och fungerar som ett segel så att blåflaskan är begränsad till havsytan och rör sig på vind, vågor och havsströmmars nåd. Blåflaskans långa tentakler hänger under flötet när de driver, fiskar efter byte att sticka och drar upp till deras matsmältningszooider.

Arten finns i hela världens hav, i tropiska, subtropiska och (ibland) tempererade områden.

Anatomi och fysiologi

  • Anatomy of a Physalia physalis colony [9] with descriptions of the function of each zooid

     
    Anatomi av en Physalia physalis koloni med beskrivningar av funktionen för varje zooid

Liksom alla sifonoforer är den portugisiska man o' war kolonial : varje man o' war består av många mindre enheter ( zooider ) som hänger i kluster under en stor, gasfylld struktur som kallas pneumatoforen. Nya zooider läggs till genom knoppning när kolonin växer. Så många som sju olika sorters zooider har beskrivits i man o' war: tre av medusoidtypen (gonoforer, nektoforer och rudimentala nektoforer) och fyra av polypoida typen (fria gastrozooider, tentakelbärande zooider , gonozooider och gonopalponer ). Emellertid varierar namngivning och kategorisering av zooider mellan författare, och mycket av de embryonala och evolutionära förhållandena mellan zooider är fortfarande oklart.

Pneumatoforen , eller urinblåsan, är den mest iögonfallande delen av krigsmannen. Den är genomskinlig och färgad blå, lila, rosa eller lila och kan vara 9 till 30 cm (3,5 till 11,8 tum) lång och resa sig så högt som 15 cm (6 tum) över vattnet. Pneumatoforen fungerar både som en flytanordning och ett segel för kolonin, vilket gör att kolonin kan röra sig med den rådande vinden. Gasen i pneumatoforen är dels kolmonoxid (0,5–13%), som aktivt produceras av djuret, dels atmosfäriska gaser (kväve, syre och ädelgaser) som diffunderar in från den omgivande luften. I händelse av ett ytangrepp kan pneumatoforen tömmas, vilket gör att kolonin tillfälligt kan sjunka under vatten.

Kolonin jagar och livnär sig genom samarbetet mellan två typer av zooider: gastrozooider och tentakelbärande zooider som kallas dactylozooider eller tentakulära palponer . Dactylozooiderna är utrustade med tentakler, som vanligtvis är cirka 10 m (30 fot) långa men kan nå över 30 m (100 fot). Varje tentakel bär små, lindade, trådliknande strukturer som kallas nematocyster . Nematocyster utlöser och injicerar gift vid kontakt, sticker, förlamar och dödar vuxna eller larver bläckfiskar och fiskar. Stora grupper av portugisiska krigsmän, ibland över 1 000 individer, kan utarma fisket. Sammandragning av tentakler drar bytet uppåt, inom räckhåll för gastrozooiderna, matsmältningszooiderna. Gastrozooiderna omger och smälter maten genom att utsöndra enzymer . P. physalis har vanligtvis flera stickande tentakler, men en regional form (tidigare känd som en separat art, P. utriculus ) har bara en enda stickande tentakel.

De huvudsakliga reproduktiva zooiderna, gonoforerna , är belägna på förgrenade strukturer som kallas gonodendra. Gonoforer producerar spermier eller ägg (se livscykel ) . Förutom gonoforer innehåller varje gonodendron också flera andra typer av specialiserade zooider: gonozooider (som är accessoriska gastrozooider), nektoforer (som har spekulerats för att tillåta fristående gonodendra att simma) och rudimentala nektoforer (även kallade gelépolyper; funktionen av dessa är oklar).

Kolonialitet

Man o' war beskrivs som en kolonial organism eftersom de individuella zooiderna i en koloni evolutionärt härrör från antingen polyper eller medusae , dvs. de två grundläggande kroppsplanerna för cnidarians . Båda dessa kroppsplaner omfattar hela individer i icke-koloniala cnidarians (till exempel är en manet en medusa; en havsanemon är en polyp). Alla zooider i en man o' war utvecklas från samma enda befruktade ägg och är därför genetiskt identiska; de förblir fysiologiskt sammankopplade under hela livet och fungerar i huvudsak som organ i en gemensam kropp. Därför utgör en portugisisk man i krig en enda individ ur ett ekologiskt perspektiv, men består av många individer ur ett embryologiskt perspektiv.

Distribution

  • Portuguese man o' war washed up on a beach

    Portugisisk man o' war spolades upp på en strand

  • They are often found ashore in large groups

    De hittas ofta i land i stora grupper

Finns mestadels i tropiska och subtropiska vatten, den portugisiska man-o-war lever vid havets yta. Den gasfyllda blåsan, eller pneumatoforen, stannar kvar vid ytan, medan resten är nedsänkt. Portugisisk man-o-war har inga framdrivningsmöjligheter och rör sig passivt, drivna av vindar, strömmar och tidvatten.

Vindar kan driva dem in i vikar eller på stränder. Att hitta en enda portugisisk man i krig följs ofta av att man hittar många andra i närheten. Den portugisiska man o' war är välkänd för strandbesökare för de smärtsamma stick som dess tentakler ger. Eftersom de kan sticka när de är på stranden, kan upptäckten av en krigsman som spolats upp på en strand leda till att stranden stängs.

Driftdynamik

  • Looking down from above a man o' war, showing its sail. Sails can be left-handed or right-handed.

    Ser ner från ovan en man o' war, visar dess segel. Segel kan vara vänsterhänta eller högerhänta.

  • The bluebottle course at zero angle of attack is dependent on the sail camber [30]

    Bluebottle kursen vid noll attackvinkel är beroende av segel camber

Trots att det är en vanlig företeelse är ursprunget till krigsmannen eller blåflaskan inte väl förstådd innan den når kusten, och inte heller hur den driver vid havets yta.

Vänster- och högerhänthet

För varje krigsman eller blåflaska kan flottören vara orienterad åt vänster eller höger ( dimorfism ), som tros vara en anpassning som förhindrar att hela befolkningen sköljs på land för att dö. De "vänsterhänta" blåflaskorna seglar till höger om vinden, medan de "högerhänta" blåflaskorna seglar till vänster. Vinden kommer alltid att trycka de två typerna av blåflaskor i olika riktningar, så högst hälften av befolkningen kommer att pressas mot kusten. Regionala populationer av portugisiska man o' war kan ha betydande skillnader i flottörstorlek och antalet långa tentakler som används för jakt. Den regionala formen som tidigare var känd som P. utriculus , blåflaskan, har en flöte som sällan överstiger 10 cm lång och har en lång jakttentakel som är mindre än 3 m lång. Som jämförelse har den typiska krigsmannen ett flyt på cirka 15 cm, rapporterat upp till 30 cm, och flera jakttentakler som kan nå 30 m i mogna kolonier när de är helt utdragna.

En portugisisk man o' war är något asymmetriskt formad: kolonins zooider hänger ner inte riktigt från pneumatoforens mittlinje , utan förskjutna till antingen höger eller vänster sida av mittlinjen. I kombination med tentaklarnas släpverkan (som fungerar som ett sjöankare ) får denna vänster- eller högerhänthet kolonin att segla i sidled i förhållande till vinden, med cirka 45° åt båda hållen. Kolonihändhet har därför teoretiserats påverka man o'war migration, med vänsterhänta eller högerhänta kolonier som potentiellt är mer benägna att driva längs särskilda respektive sjövägar. Medan man tidigare trodde att den utvecklades som ett resultat av vilka vindar en koloni upplevde, uppträder handenhet i själva verket tidigt i kolonins liv, medan den fortfarande lever under havets yta.

Matematisk modellering

Eftersom de inte kan simma, kan rörelsen för krigsmannen eller blåflaskan modelleras matematiskt genom att beräkna krafterna som verkar på den, eller genom att advectera virtuella partiklar i havs- och atmosfäriska cirkulationsmodeller . Tidigare studier modellerade rörelsen av man o' war med Lagrangian partikelspårning för att förklara stora strandhändelser. Under 2017 kunde Ferrer och Pastor uppskatta ursprungsregionen för en betydande strandhändelse på den baskiska kusten. De körde en lagrangisk modell bakåt i tiden, med hjälp av vindhastighet och en vindmotståndskoefficient som drivkrafter för man o' war-rörelsen. De fann att ursprungsregionen var det nordatlantiska subtropiska gyret . I 2015 Prieto et al. inkluderade både effekten av ytströmmarna och vinden för att förutsäga den initiala kolonipositionen före stora strandhändelser i Medelhavet. Denna modell förutsatte att man o' war avfekterades av ytströmmarna, med effekten av vinden som adderades med en mycket högre vindmotståndskoefficient på 10 procent. På liknande sätt, 2020, Headlam et al. använde strandnings- och offshoreobservationer för att identifiera en ursprungsregion, med hjälp av de gemensamma effekterna av ytströmmar och vindmotstånd, för den största massan av krigsstränder på den irländska kusten på över 150 år. Dessa tidigare studier använde numeriska modeller i kombination med enkla antaganden för att beräkna driften av denna art, exklusive komplex driftdynamik. År 2021, Lee et al. tillhandahålla en parametrisering för lagrangisk modellering av blåflaskan genom att överväga likheterna mellan blåflaskan och en segelbåt . Detta gjorde det möjligt för dem att beräkna de hydrodynamiska och aerodynamiska krafterna som verkar på blåflaskan och använda ett jämviktstillstånd för att skapa en generaliserad modell för att beräkna blåflaskans drivhastighet och kurs under alla vind- och havsströmförhållanden.

Ekologi

Se även: Havsytornas ekosystem

Rovdjur och byten

Den portugisiska man o' war är en köttätare . Med hjälp av sina giftiga tentakler fångar och förlamar en krigsman sitt byte medan han "rullar" det inåt till matsmältningspolyperna. Den livnär sig vanligtvis på små vuxna fiskar och fiskyngel (ungfisk), och ibland djurplankton , räkor och andra små kräftdjur.

Man-of-war fisk
  • Portugese man 'o war and fish.jpg

Organismen har få egna rovdjur; ett exempel är sköldpaddan , som livnär sig på den portugisiska man o' war som en vanlig del av sin diet. Sköldpaddans hud, inklusive tungan och halsen, är för tjock för att sticken ska kunna penetrera. Den blå havssnigeln Glaucus atlanticus är också specialiserad på att livnära sig på den portugisiska krigsmannen, liksom violsnäckan Janthina janthina . Havssolfiskens diet, som en gång troddes huvudsakligen bestå av maneter, har visat sig omfatta många arter, den portugisiska man o' war är ett sådant exempel .

Den täckande bläckfisken är immun mot giftet från den portugisiska man o' war; unga individer har observerats bära trasiga man o' war tentakler, som män och omogna kvinnor sliter av och använder i offensiva och defensiva syften.

Extern video
video icon Hur portugisiska Man O' War sticker och äter bytesdjur
– Blue Planet II

Krigsfisken , Nomeus gronovii , är en drivfisk som är infödd i Atlanten , Stilla havet och Indiska oceanen . Det är anmärkningsvärt för sin förmåga att leva inom de dödliga tentaklerna hos den portugisiska man o' war, på vars tentakler och könskörtlar den livnär sig. Istället för att använda slem för att förhindra att nematocyster skjuter, som man ser i några av clownfiskarna som skyddar sig bland havsanemoner , verkar fisken använda mycket smidig simning för att fysiskt undvika tentakler. Fisken har ett mycket stort antal kotor (41), vilket kan öka dess smidighet och använder främst sina bröstfenor för att simma - en egenskap hos fiskar som är specialiserade på att manövrera trånga utrymmen. Den har också en komplex huddesign och minst ett antigen mot man o' wars toxin. Även om fisken verkar vara 10 gånger mer resistent mot giftet än andra fiskar, kan den stickas av dactylozooides (stora tentakler), som den aktivt undviker. De mindre gonozooiderna verkar inte sticka fisken och fisken rapporteras ofta "knagga" på dessa tentakler.

Kommensalism och symbios

Den portugisiska man o' war hittas ofta med en mängd andra marina fiskar, inklusive gul jack . Dessa fiskar drar nytta av skyddet från rovdjur som de stickande tentaklarna tillhandahåller, och för den portugisiska mannen i krig kan förekomsten av dessa arter locka andra fiskar att äta.

Livscykel

  • Lifecycle of the Portuguese man o' war [9] The mature Physalia physalis is pictured floating on the ocean surface, while early development is thought to occur at an unknown depth below the ocean surface. The gonodendra are thought to be released from the colony when mature. The egg and planula larva stage have not been observed.

     
    Livscykeln för den portugisiska man o' war Den mogna Physalia physalis avbildas flytande på havsytan, medan tidig utveckling tros ske på ett okänt djup under havsytan. Gonodendra tros frigöras från kolonin när de är mogna. Ägg- och planulalarvstadiet har inte observerats.

Man o' war-individer är tvåbo , vilket betyder att varje koloni är antingen manlig eller kvinnlig. Gonoforer som producerar antingen spermier eller ägg (beroende på kolonins kön) sitter på en trädliknande struktur som kallas en gonodendron, som tros falla av från kolonin under reproduktion. Parning sker främst på hösten, då ägg och spermier fälls från gonoforer i vattnet. Eftersom varken befruktning eller tidig utveckling direkt har observerats i naturen är det ännu inte känt på vilket djup de förekommer.

Ett befruktat man o'war-ägg utvecklas till en larv som knoppar av nya zooider när den växer och gradvis bildar en ny koloni. Denna utveckling sker initialt under vattnet och har rekonstruerats genom att jämföra olika stadier av larver som samlats till havs. De två första strukturerna som dyker upp är pneumatoforen (segel) och en enda, tidig matande zooid som kallas en protozooid; senare tillkommer gastrozooider och tentakelbärande zooider. Så småningom blir den växande pneumatoforen tillräckligt flytande för att bära den omogna kolonin på vattenytan.

Gift

Man o' war strandade i Brasilien

De stickande, giftfyllda nematocysterna i den portugisiska krigsmannens tentakler kan förlama småfiskar och andra byten. Fristående tentakler och döda exemplar (inklusive de som sköljer upp på stranden) kan sticka lika smärtsamt som de från den levande organismen i vattnet och kan förbli potenta i timmar eller till och med dagar efter organismens död eller lösgöring av tentakeln.

Sting orsakar vanligtvis svår smärta för människor, vilket lämnar piskliknande röda bränder på huden som normalt varar två eller tre dagar efter det första sticket. Smärtan avtar normalt efter cirka en till tre timmar (beroende på offrets biologi). Giftet kan dock resa till lymfkörtlarna och kan orsaka symtom som efterliknar en allergisk reaktion, inklusive svullnad av struphuvudet , luftvägsblockering, hjärtbesvär och oförmåga att andas. Andra symtom kan vara feber och chock och, i vissa extrema fall, till och med dödsfall, även om detta är extremt sällsynt. Läkarvård för dem som utsätts för ett stort antal tentakler kan bli nödvändigt för att lindra smärta eller öppna luftvägarna om smärtan blir plågsam eller varar i mer än tre timmar, eller om andningen blir svår. De fall där sticken helt omger stammen på ett litet barn är bland dem som kan vara dödliga.

Arten är ansvarig för upp till 10 000 mänskliga stick i Australien varje sommar, särskilt på östkusten, med några andra som inträffar utanför södra Australiens och västra Australiens kust .

Behandling av stick

Sting från en portugisisk man o' war kan resultera i svår dermatit som kännetecknas av långa, tunna, öppna sår som liknar de som orsakas av en piska. Dessa orsakas inte av någon stöt eller skärverkan, utan av irriterande urtikarogena ämnen i tentaklarna.

Under 2017 visade sig sköljning av ättika (ättiksyra, 5 % surhet) (irreversibelt hämmande av utsöndring av cnidae), sedan applicering av värme, vatten eller varmförpackning, vid 45 °C (113 °F), i 45 minuter, vara den mest effektiva behandling, medan sköljning med havsvatten, kalla förpackningar, urin, bakpulver, rakkräm, tvål, citronsaft, alkohol, tvättsprit och cola kommer att utlösa utsläpp av mer gift.

Under 2009 hade enstaka studier föreslagit att ättikadosering hos vissa individer kan öka toxintillförseln och förvärra symtomen. År 1988 påstods vinäger provocera fram blödningar när det användes på mindre allvarliga stick av cnidocyter av mindre arter.

Galleri

  • Man o' war warning sign, Hawaii

    Man o' war varningsskylt, Hawaii

  • Portuguese man o' war, Miami Beach, Florida, March 2008

    Portuguese man o' war, Miami Beach, Florida, mars 2008

  • Portuguese man o' war, Palm Beach, Florida, May 2013

    Portugisisk man o' war, Palm Beach, Florida, maj 2013

Se även

Vidare läsning

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Portuguese_man_o%27_war&oldid=1141873203 "