Кальмар-вампир | |
---|---|
Научная классификация | |
Домен: | Эукариоты |
Королевство: | Анималия |
Тип: | Моллюски |
Сорт: | Головоногие |
Заказ: | Вампироморфида |
Семья: | Вампиротевтиды |
Род: | Вампиротевтис Чун , 1903 г. |
Разновидность: | В. инферналис |
Биномиальное имя | |
Вампиротевтис инферналис Чун , 1903 | |
Синонимы [1] | |
|
Кальмар -вампир ( Vampyroteuthis infernalis , дословно «кальмар-вампир из ада») — небольшой головоногий моллюск , обитающий в умеренных и тропических океанах в экстремально глубоких морских условиях. [2] [3] Кальмар-вампир использует свои биолюминесцентные органы и свой уникальный кислородный метаболизм, чтобы процветать в частях океана с самой низкой концентрацией кислорода. У него есть две длинные втягивающиеся нити, расположенные между первыми двумя парами рук на его спинной стороне, [4] которые отличают его как от осьминогов , так и от кальмаров , и помещают его в свой собственный отряд, Vampyromorphida , хотя его ближайшими родственниками являются осьминоги. Как филогенетический реликт , он является единственным известным выжившим членом своего отряда. [5]
Первые образцы были собраны во время экспедиции в Вальдивию и первоначально были описаны как осьминог в 1903 году немецким тевтологом Карлом Хуном , но позднее были отнесены к новому отряду вместе с несколькими вымершими таксонами .
Кальмар-вампир был обнаружен во время экспедиции Вальдивия (1898–1899) под руководством Карла Чуна. Чун был зоологом, вдохновленным экспедицией Челленджера , и хотел убедиться, что жизнь действительно существует на глубине более 300 саженей (550 метров). [6] Позже Чун отнес кальмара-вампира к семейству Vampyroteuthidae . [4] Эта экспедиция финансировалась немецким обществом Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte , группой немецких ученых, которые считали, что на глубине более 550 метров есть жизнь, вопреки теории Абиссуса . Вальдивия была оснащена оборудованием для сбора глубоководных организмов, а также лабораториями и банками для образцов, чтобы анализировать и сохранять то, что было поймано. Путешествие началось в Гамбурге, Германия, затем в Эдинбурге, а затем пролегало вдоль западного побережья Африки. После плавания вокруг южной точки Африки экспедиция изучала глубокие районы Индийского и Антарктического океанов. [7] Исследователи ранее не обнаруживали ни одного вида из этого семейства, который можно было бы проследить до кайнозоя. Это предполагает две идеи: может существовать заметная ошибка сохранения, называемая эффектом Лазаря ; или неточное определение того, когда кальмары-вампиры изначально поселились в глубоких океанах. Эффект Лазаря может быть результатом дефицита регионов исследований после мелового периода или сокращения численности и распространения кальмаров-вампиров. В любом случае, даже если регионы поиска остаются прежними, их сложнее обнаружить и проанализировать. [8] [9]
Кальмар-вампир может достигать максимальной общей длины около 30 см (1 фут). Его 15-сантиметровое (5,9 дюйма) студенистое тело варьируется по цвету от бархатисто-черного до бледно-красноватого, в зависимости от местоположения и условий освещения. [ необходимо уточнение ] Перепонка из кожи соединяет его восемь рук, каждая из которых выстлана рядами мясистых шипов или усиков ; внутренняя сторона этого «плаща» черная. Только дистальные половины (самые дальние от тела) рук имеют присоски. Название животного было навеяно его темным цветом и похожей на плащ перепонкой, а не его привычками — он питается детритом , а не кровью . [10] [11] [9]
Его прозрачные, шаровидные глаза, которые кажутся красными или синими в зависимости от освещения, являются пропорционально самыми большими в животном мире, при этом 6-дюймовый (15 см) кальмар обладает глазами диаметром 2,5 см (1 дюйм). [12] Их большие глаза сопровождаются аналогичным образом расширенными зрительными долями их мозга. [13]
У взрослых особей есть пара маленьких плавников, выступающих из боковых сторон мантии . Эти ухообразные плавники служат основным средством передвижения взрослых особей: кальмар-вампир перемещается в воде , взмахивая плавниками. Их клювообразные челюсти белые. Внутри перепонки находятся два мешочка, в которых скрыты осязательные велярные нити. Нити аналогичны щупальцам настоящего кальмара , простираясь далеко за пределы рук ; но отличаются по происхождению и представляют собой пару, утраченную предковым осьминогом.
Кальмар-вампир почти полностью покрыт светопродуцирующими органами, называемыми фотофорами , способными производить дезориентирующие вспышки света длительностью от долей секунды до нескольких минут. Интенсивность и размер фотофоров также можно модулировать. Выглядящие как маленькие белые диски, фотофоры больше и сложнее на кончиках рук и у основания двух плавников, но отсутствуют на нижней стороне рук с плащом. Две более крупные белые области на верхней части головы изначально также считались фотофорами, но теперь их идентифицируют как фоторецепторы . [ необходима цитата ]
Хроматофоры (пигментные органы) , свойственные большинству головоногих , у вампирского кальмара развиты слабо. Поэтому животное не способно менять цвет кожи столь же драматично, как мелководные головоногие, поскольку такая способность не пригодилась бы на лишенных света глубинах, где оно обитает.
Vampyromorphida — это существующий сестринский таксон для всех осьминогов. Филогенетические исследования головоногих моллюсков с использованием множественных генов и митохондриальных геномов показали, что Vampyromorphida — это первая группа Octopodiformes , которая эволюционно отделилась от всех остальных. [14] [15] [16] Vampyromorphida характеризуется производными признаками, такими как наличие фотофоров и двух велярных нитей, которые, скорее всего, являются модифицированными руками. Он также разделяет включение внутреннего гладиуса с другими колеоидами , включая кальмаров, и восемь перепончатых рук с цирратными осьминогами.
Vampyroteuthis разделяет свои восемь цирратных рук с Cirrata, в которых боковые цирри, или нити, чередуются с присосками. Vampyroteuthis отличается тем, что присоски присутствуют только на дистальной половине рук, в то время как цирри проходят по всей длине. У цирратных осьминогов присоски и цирри проходят и чередуются по всей длине. Кроме того, на тесную связь между Vampyroteuthis и юрско-меловой Loligosepiina указывает сходство их гладиусов, внутренней жесткой структуры. Vampyronassa rhodanica из средней юры Ла-Вульт-сюр-Рон во Франции считается одним из вампиротеутид, который разделяет некоторые черты с Vampyroteuthis . [17]
Предполагаемые вампироморфиды из кимериджа - титона (156–146 млн лет назад) Зольнхофена , Plesioteuthis prisca , Leptotheuthis gigas и Trachyteuthis hastiformis , не могут быть однозначно отнесены к этой группе; они являются крупными видами (от 35 см у P. prisca до > 1 м у L. gigas ) и демонстрируют черты, не встречающиеся у вампироморфидов, будучи несколько похожими на настоящих кальмаров, Teuthida . [18]
Ареал обитания вампирского кальмара ограничен тропиками и субтропиками . [ 19] [ противоречиво ] Этот вид является экстремальным примером глубоководного головоногого моллюска, который, как полагают, обитает на апотических (лишенных света) глубинах от 600 до 900 метров (от 2000 до 3000 футов) или более. В этом регионе мирового океана есть дискретная среда обитания , известная как зона минимального содержания кислорода ( ЗМК). В пределах ЗМК насыщение кислородом слишком низкое, чтобы поддерживать аэробный метаболизм в большинстве сложных организмов. Вампирский кальмар является единственным головоногим моллюском, способным прожить весь свой жизненный цикл в минимальной зоне, при насыщении кислородом всего лишь 3%.
То, что известно о поведении, было получено из мимолетных встреч с дистанционно управляемыми подводными аппаратами (ROV). Кальмары-вампиры часто получают травмы во время захвата и могут прожить до двух месяцев в аквариумах . Была выдвинута гипотеза, что они могут прожить более восьми лет. [20]
Чтобы справиться с жизнью в удушающих глубинах, вампирские кальмары выработали несколько адаптаций: из всех глубоководных головоногих у них самая низкая удельная скорость метаболизма . Гемоцианин их голубой крови связывает и переносит кислород эффективнее, чем у других головоногих, [21] чему способствуют жабры, обладающие особенно большой площадью поверхности. У животных слабая мускулатура и сильно редуцированный панцирь , [22] но они сохраняют ловкость и плавучесть без особых усилий благодаря сложным статоцистам (органам балансировки, похожим на внутреннее ухо человека ) [23] и богатым аммонием студенистым тканям, которые почти соответствуют плотности окружающей морской воды. Способность вампирских кальмаров процветать в ОМЗ также защищает их от хищников высшего порядка , которым для жизни требуется большое количество кислорода. [24]
Большие глаза и оптические доли (мозга) вампирского кальмара могут быть адаптацией для большей чувствительности к отдаленной биолюминесценции; признаки животных, такие как скопления добычи или потенциальные партнеры. Эта чувствительность полезна при мониторинге обширной области водной толщи , которая в значительной степени не имеет особенностей на этих глубинах. [13]
Как и у многих глубоководных головоногих, у вампирского кальмара нет чернильных мешков. Это, наряду с их низкой скоростью метаболизма, приводит к тому, что он адаптирует различные альтернативные методы защиты. Если его потревожить, он сгибает свои конечности наружу и оборачивает их вокруг своего тела, выворачивая себя наизнанку, делая себя больше и обнажая колючие выступы на своих щупальцах (усики). Нижняя часть плаща сильно пигментирована, скрывая большую часть фотофоров тела. Светящиеся кончики конечностей сгруппированы вместе высоко над головой животного, отвлекая атаку от критических областей. Это антихищное поведение называют позой «тыквы» или «ананаса». [25] [26] Кончики конечностей регенерируют , поэтому, если их откусить, они могут служить отвлекающим маневром, позволяя животному сбежать, пока его хищник отвлечен. [27]
Если он сильно взволнован, он может выбросить липкое облако биолюминесцентной слизи, содержащей бесчисленные шары синего света, из кончиков своих щупалец. [ сомнительно – обсудить ] Этот световой шквал, который может длиться около 10 минут, предположительно, служит для ослепления потенциальных хищников и позволяет кальмару-вампиру исчезнуть в темноте без необходимости далеко плыть. Светящиеся «чернила» также способны прилипать к хищнику, создавая то, что называется «эффектом охранной сигнализации» (делая потенциального хищника кальмара-вампира более заметным для вторичных хищников, подобно световому шоу медузы Атоллы ). Это шоу происходит только в том случае, если животное очень взволновано, из-за метаболических затрат на регенерацию слизи.
Их вышеупомянутые биолюминесцентные «фейерверки» сочетаются с извиванием светящихся рук, а также с беспорядочными движениями и траекториями побега, что затрудняет для хищника идентификацию самого кальмара среди множества внезапных целей. Было высказано предположение, что втягивающиеся нити вампирского кальмара играют большую роль в избегании хищника как через механизмы обнаружения, так и через механизмы побега. [4]
Несмотря на эти защитные механизмы, вампирические кальмары были обнаружены среди содержимого желудков крупных глубоководных рыб , включая гигантских макрурусов [28] , и глубоководных млекопитающих, таких как киты и морские львы .
У вампирских кальмаров восемь рук, но нет щупалец для кормления (как у осьминогов), и вместо этого они используют две втягивающиеся нити для захвата пищи. На этих нитях есть маленькие волоски, состоящие из множества сенсорных клеток, которые помогают им обнаруживать и удерживать добычу. Они объединяют отходы со слизью, выделяемой присосками, чтобы сформировать шарики пищи. Как малоподвижные универсальные питающиеся, они питаются детритом , включая остатки студенистого зоопланктона (такого как сальпы , личинки и желеобразные медузы ) и полными ракообразными, такими как веслоногие рачки , остракоды , амфиподы и изоподы [24] , а также фекальными гранулами других водных организмов, которые живут выше. [9] [29] Кальмары-вампиры также используют уникальный метод приманивания, при котором они намеренно возбуждают биолюминесцентных простейших в воде, чтобы привлечь более крупную добычу для потребления. [24]
Считается, что взрослый вампирский кальмар является охотником на более крупную добычу, поскольку в желудках зрелых вампирских кальмаров были обнаружены кости и чешуя рыб, а также студенистый планктон. [30]
Если гипотезы могут быть выведены из знаний о других глубоководных головоногих, то кальмар-вампир, вероятно, размножается медленно с помощью небольшого количества крупных яиц или стратегии отбора K. Овуляция нерегулярна, и энергия вкладывается в развитие гонад минимально. [31] Рост медленный, так как питательные вещества не в изобилии на глубинах, посещаемых животными. Обширность их среды обитания и ее редкая популяция делают репродуктивные встречи случайным событием. С итеропарностью, часто наблюдаемой у организмов с высокой выживаемостью взрослых особей, таких как кальмар-вампир, для этого вида можно было бы ожидать много циклов репродуктивности с низкой стоимостью. [20]
Размножение вампирского кальмара не похоже ни на одного другого колеоидного головоногого; самцы передают «пакет» спермы самке, а самка принимает его и хранит в специальном мешочке внутри своей мантии. Самка может хранить гидравлически имплантированный сперматофор самца в течение длительного времени, прежде чем она будет готова оплодотворить свои яйца. После того, как она это сделает, ей может потребоваться высиживать их до 400 дней, прежде чем они вылупятся. Их репродуктивная стратегия, по-видимому, является итеропарной , что является исключением среди в остальном семельфородящих Coleoidea . [20] В течение своей жизни колеоидные головоногие, как полагают, проходят только один репродуктивный цикл, тогда как вампирские кальмары продемонстрировали доказательства нескольких репродуктивных циклов. После высвобождения своих яиц новые партии яиц формируются после того, как самка вампирского кальмара возвращается в состояние покоя. Этот процесс может повторяться до, а иногда и более, двадцати раз за их жизнь. Эти нересты происходят довольно далеко друг от друга из-за низкой скорости метаболизма вампирского кальмара. [31]
Мало что известно об онтогенезе вампирского кальмара. Детеныши имеют длину около 8 мм и представляют собой хорошо развитые миниатюры взрослых особей, с некоторыми отличиями: они прозрачны, их руки не имеют перепонок, их глаза пропорционально меньше, а их велярные нити не полностью сформированы. [32] Их развитие проходит через три морфологические формы: у очень молодых животных есть одна пара плавников, у промежуточной формы — две пары, а у зрелой формы снова есть одна пара плавников. На самых ранних и промежуточных стадиях развития пара плавников расположена около глаз; по мере развития животного эта пара постепенно исчезает, а другая пара развивается. [33] По мере того, как животные растут и их отношение площади поверхности к объему падает, плавники изменяются в размере и перепозиционируются, чтобы максимизировать эффективность походки. В то время как молодые особи передвигаются в основном с помощью реактивного движения , зрелые взрослые особи предпочитают более эффективные способы взмахивания плавниками. [34] Этот уникальный онтогенез в прошлом вызывал путаницу, поскольку различные формы определялись как несколько видов в различных семействах. [35]
Детеныши выживают за счет щедрого внутреннего запаса желтка в течение неизвестного периода времени, прежде чем начинают активно питаться. [32] Молодые животные часто встречаются в более глубоких водах, питаясь морским снегом и зоопланктоном . [36]
Кальмар-вампир в настоящее время не входит ни в один список видов, находящихся под угрозой исчезновения, и не оказывает никакого известного воздействия на человека. [37] Кальмары-вампиры подвергаются повышенному риску загрязнения микропластиком , поскольку их рацион в основном состоит из морского снега . [38] Микропластик может привести к смерти, снижая активность питания, поскольку он занимает место в пищеварительном тракте, вызывая ощущение переполненности желудка животного, не обеспечивая его питательными веществами. [39]
После статьи Мэтта Тайбби в журнале Rolling Stone [40] после кризиса субстандартного ипотечного кредитования 2008 года термин «кальмар-вампир» стал регулярно использоваться в популярной культуре для обозначения Goldman Sachs , американского инвестиционного банка . [41] [42] [43]
Живые вампирские кальмары показаны в эпизоде «Ocean Deep» сериала « Планета Земля » . [44]
Аквариум залива Монтерей (Калифорния, США) стал первым учреждением, выставившим этот вид в мае 2014 года. [45] [46]
Кальмары-вампиры — это вид, который можно поймать и приготовить в видеоигре 2023 года Dave the Diver . [47]
{{cite journal}}
: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )