Gymnuridae Zrake leptira

Raznolikost

Obitelj Gymnuridae sadrži dva roda i oko 12 vrsta. Njihove prsne peraje tvore disk koji je mnogo širi nego što je dugačak, tvoreći 'krila' koja obitelji daju uobičajeno ime, zrake leptira. Ove su zrake morske i povremeno estuarske, nalaze se diljem svijeta u tropskim i suptropskim morima. Žive na dnu na otvorenim pješčanim područjima, gdje se hrane raznim beskralježnjacima, ribama i drugim malim organizmima. Neki nose otrovnu kralježnicu na svojim kratkim repovima, ali se leptirove zrake smatraju daleko manje opasnim od dugorepih raža. Kao i druge zrake, zrake leptira su živorodne i rađaju žive mlade nakon što ih hrane unutar maternice (vidi razvoj i razmnožavanje).(Allen i Robertson, 1994; Böhlke i Chaplin, 1968; Compagno, 1999; Hamlett i Koob, 1999; Helfman, et al., 1997; Last i Stevens, 1994; Moyle i Cech, 2000; Nelson, Wheler, 1959; ; Worms i Demski, 1993.)

Geografski raspon

Članovi obitelji Gymnuridae mogu se naći diljem svijeta u tropskim i toplim umjerenim morima. Njihov raspon u Atlantiku uključuje Crno more, a široko su rasprostranjeni u Tihom i Indijskom oceanu.(Allen i Robertson, 1994; Last i Stevens, 1994; Nelson, 1994)

  • Biogeografske regije
  • bliski
    • zavičajni
  • palearktički
    • zavičajni
  • orijentalni
    • zavičajni
  • etiopski
    • zavičajni
  • neotropski
    • zavičajni
  • australski
    • zavičajni
  • oceanskim otocima
    • zavičajni
  • Indijski ocean
  • Atlantik
    • zavičajni
  • tihi ocean
    • zavičajni
  • Sredozemno more
    • zavičajni

Stanište

Gymnuridae je morska obitelj, ali se povremeno nalazi i u estuarijima i ušćima rijeka. Zrake leptira su bentoske (stanovnike na dnu), najčešće se nalaze na gornjem kontinentalnom pojasu. Više vole otvorene pješčane površine i česte plitke plaže i uvale.(Allen i Robertson, 1994; Last i Stevens, 1994; Nelson, 1994; Wheeler, 1985)



nervozan pas
  • Regije staništa
  • umjereno
  • tropski
  • slane ili morske
  • Vodeni biomi
  • bentoska
  • primorski
  • bočata voda
  • Ostale značajke staništa
  • estuarina
  • međuplimno ili litoralno

Fizički opis

Kao što im ime govori, leptir ima izrazito široke prsne peraje koje podsjećaju na leptirova krila. Ove peraje stvaraju disk koji je više od 1,5 puta širi nego što je dugačak i koji se proteže prema naprijed i uključuje glavu, završavajući tupom, kutnom, kratkom njuškom. Njuška je okrugla i tupa kod ženki nego kod mužjaka, barem u slučajuGymnura micrura. Disk je smeđe, sivkaste, ljubičaste ili zelenkaste boje, ponekad sa blijedim i tamnim mrljama, a može biti gol ili prekriven sitnim zubićima. Glava je ujednačena s diskom, a ne uzdignuta, što ribi daje vrlo ravan izgled sa strane. Oči su smještene na bočnim stranama tjemena, a spiracles (respiratorni otvori) se zatvaraju iza očiju. Najmanje jedna vrsta,Gymnura australis, ima dugačak pipak blizu stražnjeg ruba spiraclesa. Kao i sve zrake, zrake leptira imaju trbušne škržne otvore. Oni tvore pet malih parova, a unutarnji škržni lukovi nemaju filterske ploče. Usta su im relativno velika i smještena ispod kraja njuške. Budući da su im usta usmjerena prema dolje i često su postavljena na pijesak, zrake koje žive na dnu koriste svoja mjehura, a ne usta za unos vode, a, ako su škrge prekrivene pijeskom, zračnice se također koriste za izbacivanje vode. Zrake leptira imaju male, šiljaste zube koji ne tvore ploče za drobljenje koje se nalaze u mnogim drugim zrakama. Njihove leđne peraje, ako postoje, male su. Nedostaju im analne peraje, a umjesto repne peraje mogu imati niske leđne i trbušne grebene na repu. Vitki rep je mnogo kraći od diska. Neke zrake leptira imaju bodlju iza zdjeličnih peraja. Ove ribe su veličine od manje od 0,5 m do preko 2 m.(Allen i Robertson, 1994; Compagno, 1999; Last i Stevens, 1994; Liem i Summers, 1999; Nelson, 1994; Wheeler, 1985)

  • Ostale fizičke značajke
  • ektotermni
  • bilateralna simetrija
  • otrovan
  • Spolni dimorfizam
  • spolova podjednako
  • spolovi različito oblikovani

Razvoj

Članovi obitelji Gymnuridae, poput ostalih raža i njihovih rođaka morskih pasa, primjenjuju reproduktivnu strategiju koja uključuje veliko ulaganje energije u relativno malo mladih tijekom života. Budući da se proizvodi malo mladih, važno je da oni prežive, a u tu svrhu rađaju se velike veličine, sposobne hraniti se i brinuti se za sebe poput odrasle osobe. Zrake se razvijaju od jajašca do maloljetnika unutar majčine maternice, ponekad do gotovo polovice njihove veličine odrasle osobe. U ovom sustavu, zvanom aplacentalna živost maternice, embriji u razvoju primaju većinu svoje hrane iz mliječne, organski bogate tvari koju izlučuje majčina sluznica maternice. Embrij apsorbira ovu tvar, zvanu histotrof, gutanjem ili kroz kožu ili druge specijalizirane strukture. Istraživači su otkrili da su kod nekih raža želudac i spiralno crijevo među prvim organima koji se razvijaju i funkcioniraju, tako da embrij može probaviti 'mlijeko' maternice. Jajne stanice zraka su male i nedostatne da podrže embrije sve dok se ne rode, iako se prva faza razvoja događa unutar tercijarnih jajnih ovojnica koje zatvaraju svako jaje zajedno sa mliječi od jaja. Embrij na kraju apsorbira žumanjčanu vrećicu i peteljku, a histotrof mu osigurava prehranu. Embriji su tako dobro nahranjeni u maternici da uGymnura micrura, na primjer, neto težina mlade raže povećava se za 4900% od jajašca do rođenja i iznosi između 15-22 cm kada se rode. Razvoj u maternici obično traje oko dva do četiri mjeseca. Jedna vrsta leptira,Gymnura natalensis, rađa se gotovo trokutastog oblika, ali razvija mnogo šire prsne peraje kako raste, a kod odraslih je disk više nego dvostruko širi nego što je dugačak.(Böhlke i Chaplin, 1968; Hamlett i Koob, 1999; Helfman, et al., 1997; Last i Stevens, 1994; Moyle i Cech, 2000; Wheeler, 1985; Wourms, 1993)

Reprodukcija

Tijekom udvaranja i parenja opaženo je samo nekoliko vrsta riba elasmobranch (podrazred uključujući sve morske pse i raže). Međutim, zrake leptira imaju sustav koji uključuje unutarnju oplodnju, pa se logično može zaključiti da se komunikacija parenja između mužjaka i ženke mora dogoditi u mjeri koja omogućuje mužjaku da ubaci barem jednu od svoje dvije kopče (muški reproduktivni organi koji su modifikacije zdjeličnih peraja) u kloaku ženke radi odlaganja sperme. Elasmobranch ribe imaju relativno složen endokrini (hormonski) sustav; na temelju znanja o drugim kralježnjacima sa sličnim sustavima, vjerojatno je da ženke signaliziraju mužjacima putem kemijskih ili bihevioralnih znakova da naznače kada je njihovo hormonsko stanje prikladno za parenje.(Hamlett i Koob, 1999; Hamlett, 1999; Wourms i Demski, 1993)

Zrake rađaju mlade u godišnjem ciklusu, iako trudnoća obično traje samo nekoliko mjeseci, općenito obuhvaćajući neko razdoblje u proljeće, ljeto i jesen. Unutar bilo koje skupine zraka, čini se da jedinke prolaze kroz parenje, trudnoću i porođaj (rođenje) u isto vrijeme kao i sve druge ženke u skupini. Zrake leptira obično rađaju između dva i šest živih mladih istovremeno, nakon što hrane embrije mliječnom tekućinom (histotrofom) koju luči maternica (vidi Razvoj za opis ovog sustava, koji se naziva aplacentalna živost maternice). Kod Gymnuridae epitel ili stijenka maternice evoluirao je u trofoneme, izdužene resice koje se protežu u šupljinu maternice kako bi osigurale veću površinu za respiratornu izmjenu i izlučivanje histotrofa. Ovaj napredni sustav prehrane mladih unutar maternice može proizvesti potomstvo koje je pri rođenju relativno veliko (vidi Razvoj). Prema jednom istraživaču, mlada zraka je tijekom rođenja smotana poput cigare, što, uz maziv histotrof, olakšava prolazak tako proporcionalno velikih mladih. Mlada zraka se zatim odmota i otpliva. Isto tako, mladi koji nose ubod mogu izaći iz majčinog tijela, a da je ne ubodu jer su njihovi ubodi umotani u savitljivu ovojnicu koja se odvaja nakon rođenja.(Allen, 1996; Böhlke i Chaplin, 1968; Hamlett i Koob, 1999; Helfman, et al., 1997; Last i Stevens, 1994; Moyle i Cech, 2000; Wheeler, 1985; Wourms, 1999)

  • Ključne reproduktivne značajke
  • iteroparozni
  • sezonski uzgoj
  • gonohorični / gonohoristički / dvodomni (spolovi odvojeni)
  • seksualni
  • gnojidba
    • unutarnje
  • viviparan

Nije pronađen nijedan prijavljeni dokaz roditeljske skrbi u Gymnuridae. Nakon tako dugotrajnog njegovanja u majčinim tijelima, mlade zrake dolaze u more sasvim sposobne da se hrane i brinu za sebe (vidi Razvoj i razmnožavanje).

  • Ulaganje roditelja
  • bez roditeljskog sudjelovanja

Životni vijek/dugovječnost

Pronađeno je malo konkretnih podataka o životnom vijeku Gymnuridae, ali općenito raže, kao i njihovi srodnici morski psi, rastu i sazrijevaju sporo te su dugovječne. Neki istraživači procjenjuju da najveći morski psi i raže možda neće dostići zrelost do 20 do 30 godina starosti, te da mogu doživjeti maksimalnu dob od 70 do 100 godina ili više. Obitelj Gymnuridae ne uključuje najveće zrake i možda neće doseći takve ekstreme dugovječnosti.(Last i Stevens, 1994; Moyle i Cech, 2000)

Ponašanje

Najmanje jedna vrsta leptira (Gymnura micrura) je selica, prelazi u umjerene vode tijekom tople sezone. Leptir zrake traže hranu preko pješčanog dna na kojem žive. Neke zrake leptira imaju otrovnu repnu kralježnicu koju koriste u obrani. Međutim, zbog kratkog repa i manjih bodlji, njihovi ubodi su općenito manje žestoki od uboda njihovih rođaka raža.(Wheeler, 1985.)

  • Ključna ponašanja
  • plivajući
  • pokretljiva
  • migracijski

Komunikacija i percepcija

Zrake percipiraju i stupaju u interakciju s okolinom koristeći senzorne kanale zajedničke mnogim kralježnjacima: vid, sluh, miris, okus i dodir. Zrake također pripadaju skupini riba, elasmobranchs, čija je električna osjetljivost, čini se, veća od svih ostalih životinja. Ribe Elasmobranch opremljene su Lorenzinijevim ampulama, elektroreceptornim organima koji sadrže receptorske stanice i kanale koji vode do pora u koži životinje. Morski psi i raže mogu otkriti električne obrasce stvorene živčanom provodljivošću, mišićnom kontrakcijom, pa čak i ionskom razlikom između tijela (tj. plijena) i vode. U laboratorijskim pokusima, ražanke su mijenjale mjesto hranjenja u skladu s umjetno izazvanim promjenama u električnom polju oko sebe. Drugi eksperimenti su pokazali da hrskavice koriste elektrosenzorne informacije ne samo za lociranje plijena, već i za orijentaciju i navigaciju na temelju električnih polja stvorenih interakcijom između vodenih struja i Zemljinog magnetskog polja. Iako neke zrake mogu proizvesti strujni udar kako bi se obranile ili omamile plijen, članovi obitelji Gymnuridae ne mogu. Neki su, međutim, sposobni zadati ubod repnom kralježnicom u obrani.(Allen, 1996; Bleckmann i Hofmann, 1999; Helfman, et al., 1997)

  • Komunikacijski kanali
  • vizualni
  • dodir
  • kemijski
  • Kanali percepcije
  • vizualni
  • dodir
  • akustični
  • kemijski
  • električni
  • magnetski

Prehrambene navike

Zrake leptira hrane se rakovima, škampima, raznim beskralješnjacima, ribama, malim rakovima i mekušcima. Oni uglavnom traže plijen blizu dna tople vode preko pješčanih područja.(Allen i Robertson, 1994; Last i Stevens, 1994; Wheeler, 1985)

  • Primarna dijeta
  • mesožder
    • ribojedi
    • jede člankonošce koji nisu insekti
    • mekušac

Predatorstvo

Iako raže mogu narasti vrlo velike, još uvijek ih love druge velike ribe, osobito morski psi. Pronađene su bodlje bodlje u ustima mnogih morskih pasa. Veliki čekićSphyrna mokarran, posebno se čini da se specijalizirao za jedenje raža. Koristi svoju glavu čekića kako bi srušio zraku na dno, a zatim je pričvrstio, još jednom glavom, okrećući se okolo kako bi ugrizao disk zraka dok zraka ne podlegne i može je jesti. Uz njihov obrambeni otrovni ubod, mnoge zrake imaju sivu boju koja odgovara dnu pijeska ili mulja. Nekoliko vrsta zraka leptira može brzo promijeniti boju kako bi se stopila s pozadinom.(Helfman, et al., 1997.; Wheeler, 1985.)

  • Prilagodbe protiv grabežljivaca
  • zagonetna
  • Poznati grabežljivci
    • morski psi (Chondrichthyes)

Uloge ekosustava

Stingrays su gotovo kozmopolitski u tropskim i toplim umjerenim morima, pa su stoga stalni grabežljivci u populacijama mekušaca, rakova, crva i riba. Oni pak daju hranu za morske pse i druge velike ribe.Remorasponekad prate odrasle zrake.(Helfman, et al., 1997.; Last i Stevens, 1994.)

Komenzalne/parazitske vrste
  • Remoras

Ekonomska važnost za ljude: pozitivno

Iako zrake leptira nemaju posebnu komercijalnu važnost, hrskavične ribe općenito su važne za ljude na više načina. Australski Aboridžini stoljećima jedu zrake. Oni utvrđuju je li sezonski ulov spreman za jelo provjeravanjem jetre zrake; ako je masna i ružičasto bijela, zraka je prikladna za jelo. Zrake koje imaju dvije bodlje, međutim, smatraju se nejestivim. Australski Aboridžini, Malajci, plemena u Južnoj i Srednjoj Americi i Zapadnoj Africi, te narodi Indo-Pacifika koristili su zračne bodlje za vrhove kopalja, bodeže ili bičeve. Raže se smatraju ribom za hranu u Australiji, Europi i dijelovima Azije, a na nekim mjestima spadaju među najskuplje ribe. U Australiji se komadi jedne vrste leptira ponekad prodaju kao meso klizaljke. Poput peraja morskog psa, peraje nekih raža beru se u Aziji za juhu i kao afrodizijak. Ribe hrskavice koriste se i u medicinske svrhe. Kondroiten, koji se koristi kao nadomjestak kože za žrtve opeklina, dobiva se iz hrskavice riba. Drugi ekstrakti iz hrskavice pomažu u suzbijanju tumora i mogu pomoći u liječenju raka. Neke velike zrake popularan su dio javnih akvarijskih izložbi.(Allen, 1996; Last i Stevens, 1994; Wheeler, 1985)

  • Pozitivni učinci
  • hrana

Ekonomska važnost za ljude: negativna

Zrake leptira imaju mali negativan utjecaj na ljude. Nije poznato da uništavaju ležišta školjaka, a njihove su bodlje, kada su prisutne, mnogo manje opasne od bodlji njihovih dugorepih rođaka (Dasyatidae).(Wheeler, 1985.)

  • Negativni utjecaji
  • ozljeđuje ljude
    • ugriza ili uboda
    • otrovan

Konzervacijski status

Trenutno ne postoji prijetnja očuvanju nijednog člana ove obitelji.(Svjetska unija za zaštitu prirode, 2003.)

  • IUCN crveni popis[Veza]
    Nije ocjenjivano