Prilagodba morskih organizama PDF

Prilagodbe morskih organizama na uvjete okoliša  Prilagodbe (adaptacije) na uvjete okoliša omogućuju morskim organizmima kompetitivnost u intra- i interspecijskim odnosima: pri hranjenju, kretanju, skrivanju/bijegu od predatora, lovu/hvatanju plijena,... Te su prilagodbe raznovr...

Prilagodbe morskih organizama na uvjete okoliša  Prilagodbe (adaptacije) na uvjete okoliša omogućuju morskim organizmima kompetitivnost u intra- i interspecijskim odnosima: pri hranjenju, kretanju, skrivanju/bijegu od predatora, lovu/hvatanju plijena,... Te su prilagodbe raznovrsne i obuhvaćaju npr.: - oblik tijela, - obojenost, - pokretljivost, - način ishrane, - specifična ponašanja, - strategije razmnožavanja, - strategije ranih razvojnih stadija,....  Oblik tijela Oblik tijela direktno je povezan s načinom života morskih organizama Predstavlja prilagodbu na određeni način života  Oblici tijela riba aerodinamični oblik tijela – (brzi plivači) - tuna (Thunnus) dorzoventralno spljošteno tijelo – (pridnene vrste) – raže (Rajidae) lateralno spljošteno tijelo – (pridnene vrste) - usnatice (Labridae), list (Solea) zmijoliki oblik tijela - vrste koje žive među morskom vegetacijom ili među stijenama - jegulja (Anguilla) vrpčasti oblik tijela - kurdela (Cepola), zmijičnjak repaš (Lepidopus) končasti oblik tijela - (Nemichthys) tijelo izduženo u vertikalnom presjeku – (spori plivači) - morski konjic (Hippocampus) trokutasti i čunjasti oblik tijela - kokotić (Trigla) okrugli oblik tijela - četverozupka (Sphoeroides) Oblici tijela riba Nemichthys scolopaceus Lophius budegassa Anguilla anguilla Sphoeroides cutaneus Solea solea Diplodus vulgaris Hippocampus hippocampus Trigla lucerna Lepidopus caudatus  Aerodinamični oblik tijela Karakterističan za brze plivače poput morskih pasa (Mustelus), tuna (Thunnus), skuši ili lokardi (Scomber) Neki od njih postižu brzinu veću od 110 km/h npr. lepezasta sabljarka (Istiophorus platypterus) Pomaže njihovo kretanje kroz vodu i ima čitav niz adaptacija koje dodatno povećavaju njihovu brzinu i pokretljivost: - glatka koža bez ljuski - tanki sluzavi pokrov - nesavitljive, uske peraje - visoka i uska repna peraja - vrhovi repne peraje okrenuti prema natrag - udubljenja u tijelu za peraje - oči u ravnini tijela (nisu ispupčene) - tjelesna muskulatura s velikim udjelom crvenih mišića - neke vrste produženi prednji dio njuške (Xiphias gladius) - veći broj malih perajica na stražnjem dijelu tijela (pinnulae)  Adaptacije za brzo plivanje (tuna) Žlijeb za Tvrde uske peraje dorzalnu Mišićavo tijelo s peraju velikim udjelom crvenih mišića Rubovi peraje Gotovo idealni okrenuti ka aerodinamični natrag oblik Perajice Visoka uska Greben repna peraja Glatka koža Brazda u bez ljuski jeziku Udubljenje na Prsni štit tijelu za peraje  Posebne adaptacije morskih sisavaca na uvjete života u morskom okolišu Toplokrvne (homeotermne) životinje s visokom i stabilnom temp. tijela (36-38°C) Trebaju posebne adaptacije za opstanak u morskoj sredini. Ove adaptacije se odnose prvenstveno na: - održavanje temperature tijela, - ronjenje i - osmotsku regulaciju.  Adaptacije vezane uz održavanje temperature tijela Načini sprječavanja gubitka topline: 1) Velike tjelesne dimenzije (mali odnos površine tijela i volumena) 2) Izolacijski sloj: -debeli sloj potkožnog masnog tkiva (i do 33% ukupne mase tijela, debljine i preko 60 cm) -krzno: gubi veliki dio izolacijskih svojstava u vodenom mediju (morske vidre, morski lavovi) 3) Adaptacije krvožilnog sustava: - specifičan raspored krvnih žila u perajama (najveća dodirna površina s vodom bez masnog tkiva) - protustrujni sustav cirkulacije: – arterije koje u ekstremitete (peraje) dovode krv iz tijela okružene su većim brojem malih vena koje odvode krv natrag u tijelo – ohlađena krv u venama apsorbira toplinu iz arterije  Zbog svih ovih adaptacija ponekad dođe do pregrijavanja Oslobađanje od dijela topline: mahanjem peraja (kitovi), otvorena usta i dahtanje (morski lavovi i tuljani)  Adaptacije vezane uz ronjenje Kako morski sisavci mogu toliko dugo izdržati pod vodom bez kisika? (mogu zadržati dah između 6 - > 60 min, čovjek ~ 6 min) - velike količine krvi u tijelu (~12%, a npr. u čovjeka ~7%) -veći kapacitet za vezanje O2 po jedinici volumena krvi (npr. tuljan 40 ml O2/100 ml krvi, čovjek 16-24 ml O2/100 ml krvi) -značajno usporavanje rada srca tijekom ronjenja (brahikardija) (npr. dobri dupin (Tursipos truncatus): broj otkucaja pada s 90 na 20 u min) - optjecajni sustav pri zaronu prekida opskrbljivati krvlju razne organe i organske sustave (mišiće, probavne organe i bubrege) -mišićni sustav i ostali organi tolerantni na anaerobne uvjete (mliječnu kiselinu) te nastavljaju funkcionirati bez dotoka krvi -mišićni sustav je bogat mioglobinom – struktura slična hemoglobinu, ali s većim kapacitetom pohranjivanja O2  Povećanje tlaka s dubinom: 10 m ~ 1 atm Dekompresijska (kesonska) bolest: - disanje pod povišenim tlakom – otapanje N u krvi i tkivima – pri izronu (naglo smanjivanje p) javljaju se mjehurići plinovitog N u tkivima i krvi koji mogu imati štetni učinak Morski sisavci zaranjaju na dubine 160-900 m (glavata ulješura (Physeter catodon) do 2 250 m i može zadržati dah i do 80 min, čovjek na dah ~ 60 m, uz posebnu opremu max. ~ 600 m) Zašto se kod morskih sisavaca ne javlja dekompresijska bolest? - udišu zrak na površini, a ne na dubinama pod povećanim pritiskom - tzv. kolaps pluća – uslijed pritiska okolne vode, tkiva za izmjenu plina u plućima ne funkcioniraju – plin ne ulazi u krv → nema ni N -posebne kapljice masnoće i sluzi u respiratornim putovima imaju funkciju apsorpcije N, tako da ne može ući u krvotok  Adaptacije vezane uz osmotsku regulaciju Koncentracije soli u krvi i tjelesnim tekućinama su manje nego u okolnoj vodi → voda ima tendenciju izlaska iz tijela Taj gubitak vode nadoknađuju na 2 načina: -pijenjem morske vode (na taj način unose i neželjene količine soli koju eliminiraju preko bubrega) - dobivanjem vode iz hrane  Obojenost Obojenost daju pigmenti smješteni u stanicama u koži Te stanice kod većine morskih organizama su kromatofori (rakovi, glavonošci, ribe, vodozemci, gmazovi), a kod ptica i sisavaca melanociti Kromatofori se dijele prema boji pigmenta: ksantofori (žuti), eritrofori (crveni/narančasti), leukofori (bijeli), melanofori (crni/smeđi), cijanofori (plavi), iridofori (=guanofori, mali kristali koji djeluju poput zrcala i i njihova površina reflektira određene boje svjetlosti) Mnoge vrste mogu mijenjati obojenost kontrakcijom ili ekspanzijom pigmenata u kromatoforima – fiziološka promjena boje (aktivacija neuralna ili hormonalna)  Obojenost Hapalochlaena maculosa Morski organizmi koriste boju u različite svrhe: - kamuflaža (kriptička koloracija) - stapanje s okolišem radi vrebanja plijena, sakrivanja od Pterois radiata predatora (listovi, grdobine, glavonošci) - zaštita (zaštitna koloracija) - epipelagički nekton - “obratna” obojenost (eng. countershading), prozirnost zooplanktona -upozorenje (koloracija upozorenja) – otrovne vrste - privlačenje pozornosti - intenzivno obojenje radi privlačenja spolnog partnera Sepia officinalis  Pokretljivost Pokretljivost je kod velikog broja morskih organizama neophodna za život – pribavljanje hrane, bijeg od predatora i pronalaženje spolnog partnera Neke vrste riba (većina hrskavičnjača) moraju plivati radi ispiranja škrga vodom kako bi se opskrbile dovoljnom količinom kisika Ritmičko pokretanje omogućuju mišićne trake – miomere, koje čine veći dio mase tijela riba koji su brzi plivači (~ 75% u tuna) Vrste koje nemaju plivaći mjehur (npr. morski psi) moraju se održavati u stupcu vode velikim, čvrstim prsnim perajama, a “plutanju” doprinosi i velika količina ulja u ogromnoj jetri Većina riba se pokreće postranim pokretanjem tijela ili repa (valovi S oblika), vrste koje su pridnene često plivaju samo pokretanjem peraja (precizniji pokreti, npr. pri hranjenju)  Pokretljivost a) duguljaste vrste riba pokreću se uvijanjem tijela u lateralnim valovima koji putuju od glave do repa (npr. jegulja) b) brze vrste s kraćim tijelima plivaju gibanjem uglavnom samo repnog dijela tijela (npr. tune) c) neke vrste pokreću se samo pomicanjem peraja (prsne, podrepne i/ili repne peraje/repa) (npr. papigače) d) ima vrsta koje plivaju samo pomicanjem baze repa, dok ostatak (glomaznog) tijela ostaje nepokretan (četevrozupka)  Ishrana Način ishrane i vrsta hrane uvjetuje različitu građu zubi, probavnog sustava i izgled usta i usnog aparata a) Velika usta, snažni zubi kojima predatorske vrste otkidaju komade plijena (Sphyraena – škaram) b) Duga njuška i mala usta za hranjenje vrlo malim rakovima i beskralježnjacima morskog dna (Macroamphosus – šljuka) c) Vrlo rastezljiva, ispruživa usta koriste se za ishranu vrlo sitnim pelagičkim i bentoskim organizmima (Spicara - gira) d) Usta poput kljuna papige koja služe za hranjenje malim algama i sitnim beskralježnjacima (Sparisoma - papigača) e) Vrste koje filtriraju vodu i hrane se planktonskim životinjama imaju velika usta (Sardina - srdela)  Ponašanje Ponašanje morskih organizama uglavnom uključuje adaptaciju na svjetlo i morske struje, pronalazak hrane i skloništa, izbjegavanje predatora i razmnožavanje Neki oblici ponašanja: - teritorijalnost - formiranje jata - migracije - reproduktivno ponašanje  Teritorijalnost Karakteristično uglavnom za bentoske (semibentoske) vrste – “svoja” područja štite od uljeza Može biti stalna ili povremena (npr. u vrijeme razmnožavanja ili polaganja jaja) Češće u područjima s velikom gustoćom populacija (koraljni grebeni, šume kelpa) Uz teritorijalnost često vezano agresivno ponašanje  Formiranje plova (jata) Javlja se kod velikog broja (uglavnom malih) vrsta riba, nekih vrsta lignji/lignjuna i nekih većih vrsta rakova Mogu biti stalne (npr. srdele – Sardina pilchardus, skuše – Scomber scombrus) ili povremene (osobito kod juvenila i tijekom hranjenja) Clupea harengus - haringa Služe kao zaštita od predatora (zbunjivanje), povećava se efikasnost plivanja (smanjivanje otpora vode) Ponekad korisno pri hranjenju i razmnožavanju  Reproduktivno ponašanje Često obuhvaća reproduktivne migracije i okupljanje adultnih jedinki na određenim mjestima koja se zovu mrjestilišta Promjena obojenja (“svadbeno ruho”) - obznanjivanje spremnosti za razmnožavanje (losos od Oncorhynchus kisutch srebrene prelazi u svjetlo crvenu) Udvaranje - niz karakterističnih aktivnosti koje su obilježje određene vrste Sepia officinalis  Migracije Organizirano kretanje većeg broja jedinki iste vrste iz jednog životnog prostora u drugi i to u određeno vrijeme i u određenoj životnoj dobi Broj jedinki u jatima može biti vrlo velik (jata haringi protežu se i po nekoliko km²) Uglavnom radi hranjenja ili razmnožavanja Prema smjeru mogu biti vertikalne i horizontalne, a prema periodičnosti mogu biti dnevne, sezonske, godišnje, jednom u životu (pacifički losos) Vrlo česte su vrlo opsežne migracije vezane uz razmnožavanje; najpoznatije vrste koje poduzimaju takve migracije su jegulja (Anguilla anguilla) i atlantski losos (Salmo salar)  Tipovi migracija Prema tipu migracija definiraju se 3 osnovne skupine migratornih vrsta riba: DIADROMNE vrste - migriraju između mora i slatkih voda (mogu biti anadromne, katadromne ili amfidromne) POTAMODROMNE vrste – migriraju unutar slatkih voda, uglavnom uzvodno radi mriještenja OCEANODROMNE vrste – migriraju u slanim vodama, odnosno u morima i oceanima  Diadromne vrste Dijele se na 3 podskupine: - Anadromne - većinu svog životnog vijeka žive u moru i dolaze u slatku vodu samo zbog mrijesta (losos) - Katadromne - većinu svog životnog vijeka provode u slatkoj vodi, u more dolaze samo zbog mrijesta (jegulja) - Amfidromne - migriraju iz slanih u slatke vode i obratno, najčeše u potrazi za plijenom (neke vrste morskih pasa) Carcharhinus leucas – morski pas bik (eng. bull shark)  Oceanodromne vrste oko 500 oceanodromnih vrsta riba migrira po svjetskim oceanima - porodica Scombridae: tunj (Thunnus thynus) - 17 porodica morskih pasa i raža (Chondrichthyes) - haringa (Clupea harengus) - bakalar (Gadus morhua) - psina golema (Cetorhinus maximus) - golub uhan (Mobula mobular) - sabljarka (Xiphias gladius)  Pitanja za ponavljanje Kakve mogu biti prilagodbe morskih organizama na uvjete okoliša i koja je njihova funkcija? O čemu ovisi oblik tijela morskih organizama? Kakav je to aerodinamični oblik tijela? Za koje morske organizme je karakterističan? Koje su najznačajnije adaptacije morskih sisavaca vezane uz održavanje stalne temperature tijela? Što su plove i zašto se formiraju? Što su migracije?