Luminous Organs lub Photophore of the Fishes (With Diagram)

W tym artykule omówimy: - 1. Znaczenie świecących narządów 2. Struktura świecenia narządu 3. Rodzaje 4. Kontrola 5. Znaczenie biologiczne.

Znaczenie świecących organów:

Wiadomo, że wiele ryb, zwłaszcza gatunków morskich, wytwarza charakterystyczne światło dzięki specjalnym narządom zwanym narządami świecącymi. Te narządy są powszechnie spotykane u ryb żyjących w głębinach morskich, gdzie światło słoneczne przestaje wnikać. Świetlne narządy są nieobecne w rybach słodkowodnych.

Najważniejszą funkcją bioluminescencji jest oświetlanie otoczenia w celu kamuflażu, nauki i rozpoznawania ruchu drapieżników w wodzie. Świetliste narządy lub fotofory są specjalnymi komórkami gruczołów naskórka. Ich rozmieszczenie na typie ciała i wartości adaptacyjnej może być różne u różnych gatunków ryb.

Struktura świecących organów:

Na podstawie anatomii fotoforów można je podzielić na dwa rodzaje:

1. Prosty fotofor:

Są one małe, mają szerokość od 0, 1 do 0, 34 mm. Składa się z komórek wytwarzających światło nazywanych fotocytami. Typ prosty może być dostarczany z płaszczem pigmentu lub bez niego. Soczewki są tworzone przez grupowanie komórek zwanych komórkami soczewkowatymi.

Dalsza część fotocyty jest zaopatrzona w kwasochłonne granulki. Warstwa melanofrów otacza fotoforę. Prosty typ fotoforów występuje u rekinów. W Stomias świecące narządy są rejestrowane w galaretowatym korcie naskórka.

2. Związek Photofor:

Ten typ fotoforów składa się z dodatkowych struktur, takich jak reflektory, płaszcz pigmentowany i narządy podoczne. Ten ostatni to duży organ głęboko osadzony w tkance skórnej. Fotocyty są ułożone w postaci sznurów i pasm.

Fotogeniczne tkanki, pigmenty i warstwy odblaskowe zaopatrzone są w nerwy i naczynia krwionośne (ryc. 18.1). Fotogeniczne tkanki znajdują się w centrum fotoforu i składają się z dwóch rodzajów komórek gruczołowych.

Mechanizm wytwarzania światła jest specyficzny dla ryb i ma miejsce w specjalnych zestawach mięśni obecnych wokół fotocytów. Kiedy te mięśnie kurczą się, ciągną zewnętrzną powierzchnię fotoforu w dół, powodując, że jaśniejsza powierzchnia jest ukryta.

Natomiast rozluźnienie mięśni ujawnia jasną powierzchnię fotoforów. U niektórych gatunków ruch warstwy pigmentowej prowadzi do ukrywania i obracania fotoforów.

Rodzaje świecących organów:

Na podstawie źródła oświetlenia można je sklasyfikować w następujący sposób:

1. Dodatkowa luminescencja komórkowa:

Światło może być generowane przez świecące wydzielanie z tkanek gruczołowych. Dodatkowe komórkowe narządy luminescencyjne znajdują się w bardzo ograniczonych gatunkach ryb. Niektóre ryby, takie jak ogony szczurów i searsyidy, emitują światło, wydzielając dodatkowy komórkowy szlam. Ogony szczura mają specjalne gruczoły w pobliżu odbytu, które wydzielają śluz o dostatecznej jasności.

2. Luminescencja wewnątrzkomórkowa:

W tym typie światło wytwarzane jest w komórce gruczołowej lub fotokodzie wewnętrznym. Te świecące narządy powstały z naskórka.

Ryby ozdabiane tego typu świetlistymi organami należą w dużej mierze do rodziny teleostów, tj. Sternoptychidae (rybiej topoli), Myctophidae (rybka latarni), Halosauridae (węgorz halosaurid), Stomiatidae (łuskowate ryby smocze), Brotulidae (Brotulus), Lophiidae ( żabnica) i Zoarcidae (węgorz węgorzowy).

3. Luminescencja bakteryjna:

W tym typie symbiotyczne bakterie obecne w świetle wyładowania fotoforycznego lub świecącego. Wiele różnych gatunków jest rozpoznawanych szczególnie w rodzaju bakterii fotobiologicznej, a achromobakterie zostały wyizolowane i wyhodowane w kulturach. Są powszechne w przypadku martwych ryb lub psujących się mięsa.

Biochemiczny etap w bakteryjnej luminescencji jest związany z łańcuchem transportu elektronów oksydacyjnej fosforylacji, w którym mononukleotyd flawiny (FMNH ₂ ) z łańcucha transportu elektronów reaguje z aldehydem (RCHO), tworząc kompleks (lucyferynę) utleniony do kwasu (RCOOH) z emisją światła.

4. Luminescencja chemiczna:

Ustalono, że tkanka gruczołowa wydziela substancję chemiczną zwaną lucyferyną, która jest pochodną indolu składającą się z tryptaminy, argininy i izoleucyny. Pod wpływem enzymu lucyferazy, substancja ta jest przekształcana w oksy-lucyferynę i emituje niebieskie lub niebiesko-zielone światło. Apogon, Parapriacanthus jest znany z posiadania świetlistych gruczołów zawierających surową formę lucyferazy i lucyferazy.

Kontrola świetlistych organów:

Funkcja organów produkujących światło jest kontrolowana przez system nerwowy lub hormonalny.

1. Kontrola nerwowa:

Kilku pracowników zgłosiło, że produkcja światła przez narządy świecące jest kontrolowana przez układ nerwowy, prawdopodobnie przez obwodowy układ współczulny. Nerwy unerwiają fagocyty. Odchodzące nerwy wchodzą do fotogenicznych komórek i aktywują je.

2. Kontrola hormonalna:

Donoszono, że niektóre ryby mają kontrolę hormonalną na fotoforach. Gruczoł dokrewny, taki jak nadnercza, aktywuje je. Wiadomo, że adrenalina lub noradrenalina kontrolują emisję światła z fotoforów.

3. Sterowanie mechaniczne:

Mięśnie obecne pod fotoforami kurczą się i obracają fotofory w taki sposób, że zostają ukryte. W ten sposób zapobiega się oświetleniu ryb, szczególnie w niebezpieczeństwie.

W Photoblepharon palpebratus część brzuszna narządu świetlnego ma fałdę czarnej tkanki (ryc. 18.2). Ta fałda może zostać narysowana na fotoforach i ukryć światło. U niektórych ryb na powstawanie światła ma również wpływ ruch pigmentu w chromatoforach.

Biologiczne znaczenie świecących organów:

Jest to przydatne na wiele sposobów u ryb morskich, zwłaszcza u ryb głębinowych.

1. Oświetla otoczenie:

Niektóre ryby wykorzystują świecące narządy do oświetlania otoczenia w przypadku ciemności. W ten sposób mogą przeszukiwać swoją zdobycz w ciemnych wodach. Niektóre gatunki (stomiatoidalne) są w stanie emitować wiązkę światła ze specjalnie zaprojektowanego świetlistego organu policzka, aby złapać małe stworzenia, takie jak planktony. Organy policzkowe Anamalopsa wytwarzają światło jak pochodnia.

2. Jako urządzenie obronne:

Wiele ryb wytwarza nagły błysk światła z ich świecących narządów, co pomaga w odwróceniu uwagi ich drapieżników. Emisja światła ułatwia ucieczkę rybom poprzez intrygowanie wroga. Alepocephalidae produkują świecącą iskrę, która dezorientuje drapieżnika przez chwilę i pomaga uciec rybom.

Jednak niektóre ryby używają świecących narządów, aby umożliwić im niepozorne. W ten sposób oświetlają swoją powierzchnię brzuszną, która sprawia, że ​​są one niepozorne na oświetlonym tle powyżej.

3. Jako sygnał ostrzegawczy:

Wiele ryb wykorzystuje swój świetlisty narząd, aby ostrzec drapieżników. Na przykład midshipman Porichthys, który posiada toksyczny znak, błyska światłem, gdy zostaje zaatakowany przez drapieżną rybę i unika niebezpieczeństwa (ryc. 18.3).

4. Rozpoznawanie własnego gatunku:

Każdy gatunek ma unikalny układ i rozmieszczenie fotoforów na swoim ciele, które pomagają rybom rozpoznawać gatunki tego samego rodzaju, a tym samym pomagają w zachowaniu szkolnym. Świetlne narządy są również pomocne w rozpoznawaniu partnerów do zalotów, ponieważ narządy lekkie mogą być różne zarówno u mężczyzn jak iu kobiet.

Męska latarnia-ryba ma jeden lub wiele fotoforów obecnych powyżej, ale oba u samic mają ją poniżej ogonowej szypułki. W niektórych gatunkach rozmiar świetlistego narządu jest różny u obu płci. Na przykład u wielu gatunków melanostommiatidae, postorbitalny narząd świetlny jest większy u samca i mniejszy u samicy.