معلومة

أي الأسماك تصدر إشارات إنذار لتحذير أعضاء المجموعة الآخرين من الحيوانات المفترسة القادمة


أسماك جالوت الأطلسي هي أسماك تنتج أصواتًا فريدة منخفضة التردد للتزاوج وعندما تقترب منها الأسماك المفترسة. تختلف الأصوات الصادرة عندما يقترب منها حيوان مفترس (أو حتى غواص) عن تلك التي تصدر أثناء التزاوج.

المشكلة هي أن هذه السمكة توجد فقط في المحيط الأطلسي. أنا على وجه التحديد أبحث عن الأسماك في المحيط الهندي. شكرا على وقتك :)


فيما يلي بعض الأسماك تصدر إشارات إنذار كأصوات.

أفراد عائلة Pamadasyidae-the grunts.

عائلة Scaridae مثل أسماك الببغاء.

سمك السلور البحري Galeichthyes felis

سمك السلور gafftopsail

لوش الهندي

أسماك الزناد

Epinephelus striatus

للحصول على معلومات مور انظر الرابط. http://www.fishfarmingtechniques.com/fish-structure/specialized-organs/sound-producing-organs/sound-producing-organs-in-fishes-specialized-organs-fisheries/13563


كيف يعمل تلألؤ بيولوجي في الطبيعة

تنتج معظم حيوانات المحيطات الضوء الخاص بها أو البكتيريا المضيفة التي تقوم بذلك - وهي مهارة مفيدة للتواصل وإيجاد الفريسة والتمويه وغير ذلك.

إذا قال أحدهم "أنت متوهج!" قد تكون في حالة حب. أو على الأرجح أنك حيوان بحري.

76 في المائة من حيوانات المحيطات ذات إضاءة حيوية ، مما يعني أنها تنتج الضوء الخاص بها من خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية أو البكتيريا المضيفة التي تقوم بذلك. (اقرأ المزيد عن الحياة المضيئة في ناشيونال جيوغرافيك مجلة.)

إنها عملية منفصلة عن التألق الحيوي ، حيث يضرب الضوء الأزرق سطح حيوان ويعاد إصداره بلون مختلف ، عادةً ما يكون برتقاليًا أو أحمر أو أخضر.

تعتمد الكائنات البحرية على التلألؤ الحيوي للتواصل وإيجاد الفريسة والتمويه وغير ذلك. من المهم للغاية ، في الواقع ، أن هذه السمة قد تطورت 27 مرة بين الأسماك ذات الزعانف الشعاعية ، وهي مجموعة ضخمة تشكل نصف جميع أنواع الفقاريات الحية اليوم.

لماذا تتوهج كائنات أعماق البحار

تتوهج بعض المخلوقات الأرضية أيضًا بشكل مشهور ، مثل اليراعات ، والبعض الآخر تحت الرادار ، مثل الفطر أو الخنافس.


أسئلة وأجوبة تلألؤ بيولوجي

فيما يلي إجابات على 10 أسئلة شائعة حول التلألؤ البيولوجي:

ما هي بعض الحيوانات المختلفة التي تصنع الضوء؟

على الرغم من أن التلألؤ البيولوجي يمكن اعتباره نادرًا كما تم قياسه من خلال العدد الإجمالي للأنواع ، إلا أنه شديد التنوع في حدوثه. هناك العديد من الأنواع المختلفة من الكائنات الحية التي تنتج تلألؤًا بيولوجيًا ، من الخلايا المجهرية إلى الأسماك وحتى عدد قليل من أسماك القرش. ولكن لا توجد حيوانات مضيئة في الفقاريات العليا فوق الأسماك. بشكل عام ، تمثل الكائنات المضيئة معظم الشعب الرئيسية.

دع & # 8217s نذهب من خلال قائمة قصيرة من المجموعات التي تحتوي على أعضاء متوهجة (نادرًا ما يعني أن عددًا قليلاً فقط من الأنواع متوهجة). يتم تمييز الأكثر شيوعًا بعلامة النجمة (*):

  • كائنات وحيدة الخلية:
  • *بكتيريا
  • راديولاريا
  • * دينوفلاجيلاتيس
  • الفطريات
  • * Coelenterates و Ctenophores (قنديل البحر): siphonophores ، medusae ، الشعاب المرجانية اللينة ، (الهلام المشط)
  • بطنيات الأرجل: الدود البزاق (نادر) ، البطلينوس (نادر) ، * الحبار ، الأخطبوط (نادر)
  • Annelids (الديدان): * polychaetes (الديدان الخشن) ، ديدان الأرض
  • * القشريات البحرية: الميسيدس (نادرًا) ، مجدافيات الأرجل ، ostracods (firefleas) ، amphipods ، krill ، الجمبري
  • الحشرات: * الخنافس (اليراعات ، الديدان المتوهجة) ، الذباب (نادر) ، المئويات (نادر) ، الديدان الألفية (نادر)
  • شوكيات الجلد: ، الخفافيش ، seastars ، * النجوم الهشة ، خيار البحر
  • * الزلاقات: الجراثيم واليرقات
  • أسماك القرش (نادر)
  • * أسماك & # 8211 العديد من الأنواع المختلفة

لماذا يوجد الكثير من الحيوانات في المحيطات ذات إضاءة حيوية؟

ربما نشأ التلألؤ البيولوجي في المحيطات بناءً على التركيبات الكيميائية للوسيفيرين والوسيفيراس ، وقد يكون التلألؤ البيولوجي قد تطور بشكل مستقل عدة عشرات من المرات.

يعتبر انبعاث الضوء مهمًا وظيفيًا فقط إذا تم اكتشافه بواسطة كائنات أخرى. هناك العديد من الأسباب التي تجعل التلألؤ البيولوجي وسيلة فعالة للاتصال في المحيط.

  • أولاً ، في جزء كبير من المحيط يكون ضوء الشمس المنقول خافتًا أو غائبًا ، لذلك يصبح التلألؤ الحيوي طريقة بديلة للتواصل باستخدام الضوء.
  • ثانيًا ، حجم الموائل التي يكون فيها التلألؤ البيولوجي فعالًا كبير ، مما يسمح بالانتقاء الطبيعي في سياق بيئي ضخم.
  • ثالثًا ، لا يوجد إخفاء في معظم المحيطات ، لذا تخفي الحيوانات # 8220 في العراء. & # 8221

بعض الوظائف الأكثر شيوعًا للتلألؤ البيولوجي في المحيط هي للدفاع ضد الحيوانات المفترسة أو للعثور على الفريسة أو جذبها. في أعماق المحيط ، حيث يكون ضوء الشمس خافتًا أو غائبًا ، يكون أكثر من 90٪ من الحيوانات مضيئة.

هل تعلم أن سمكة صغيرة متألقة في أعماق البحار تسمى السمكة الخفيفة Bristlemouth تعتبر أكثر الفقاريات وفرة على هذا الكوكب؟

هل توجد حيوانات مضيئة بيولوجيًا في المحيط فقط؟

لا ، هناك حيوانات برية مضيئة ، لكنها نادرة نسبيًا مقارنة بتلك الموجودة في المحيط. إذا كنت تعيش شرق التقسيم القاري للولايات المتحدة ، فقد تكون على دراية بعروض اليراعات عند الغسق خلال فصل الصيف.

هناك ما يسمى بديدان السكك الحديدية في أمريكا الجنوبية والوسطى ، وهي في الواقع يرقات خنفساء. يأتي اسمهم من صفوف الأضواء الخضراء والحمراء القادمة من كل جزء من أجزاء الجسم. يتوهج بعض عيش الغراب ، كما يفعل الحلزون البري من ماليزيا ، وبعض ديدان الأرض ، والديدان الألفية ، والمئويات ، والديدان الخيطية.

باستثناء حيوان واحد مرتبط بالبطلينوس ، لا توجد حيوانات المياه العذبة المضيئة.

لذلك بشكل عام ، يعد التلألؤ البيولوجي على اليابسة وفي المياه العذبة أمرًا نادرًا مقارنة بحدوثه في المحيط. يمكننا فقط تخمين سبب عدم حدوث التلألؤ في بيئات المياه العذبة. توجد موائل للمياه العذبة ذات مستويات إضاءة منخفضة كما هو الحال في أعماق البحار ولكن بدون تلألؤ بيولوجي. ربما هناك متطلب كيميائي مفقود؟ من الأسهل دراسة شيء موجود أكثر من دراسة شيء لا يوجد & # 8217t ، لذلك نحن نعرف الكثير عن سبب وجود تلألؤ بيولوجي في المحيط أكثر من سبب عدم وجود تلألؤ بيولوجي في البحيرات والأنهار.

هل الدودة المضيئة هي نفسها اليراع؟

الديدان المضيئة ليست ديدانًا ، لكنها تتوهج. الديدان المضيئة هي في الواقع يرقات ذبابة ، وتعيش في كهوف مثل كهف وايتومو في نيوزيلندا. توهجها يجذب الحشرات التي تعلق في خيوط مخاطية تتدلى من السقف ثم تؤكل. لذلك في هذه الحالة ، يعمل التوهج كإغراء لجذب الفريسة.

ما هي وظيفة تلألؤ بيولوجي؟

اللمعان البيولوجي مهم فقط إذا تم اكتشافه بواسطة كائنات أخرى. في حين أن هناك وظائف مختلفة لانبعاث الضوء ، ويمكن للحيوانات استخدام الضوء لأكثر من وظيفة واحدة ، يمكن تجميع استخدامات الإضاءة الحيوية ، وهناك عدة أنواع رئيسية:

  • العثور على الفريسة أو جذبها
    في المحيط المظلم ، يمكن استخدام التوهج الخافت لجذب الفريسة. تستخدم الأسماك مثل سمكة الصياد عضوًا خفيفًا مليئًا بالبكتيريا التي تتدلى من جبهتها. تنجذب الفرائس إلى الضوء بنفس الطريقة التي قد يستخدم بها الصياد طعمًا متوهجًا للصيد الليلي. عندما تقترب الفريسة سيئة الحظ من سمكة الصياد ، فإنها تبتلع بالكامل. تستخدم بعض الأسماك التلألؤ الحيوي كمصباح يدوي ، وهذا هو سبب تسمية أسماك المصباح اليدوي. يستخدمون الضوء ، الذي تنتجه البكتيريا التكافلية التي تعيش في عضو أسفل أعينهم ، لإضاءة الفريسة المحتملة. على اليابسة ، يعمل وهج الديدان المضيئة التي تعيش في الكهوف على جذب فريسة الحشرات التي تنحصر في الديدان المتوهجة & # 8217 الخيوط المخاطية اللزجة ، ومثال آخر هو توهج الفطريات التي تجذب الحشرات ليس كفريسة ولكن كوسيلة لتشتيت الفطريات. جراثيم.
  • الدفاع ضد الحيوانات المفترسة.
    يمكن أن يكون التلألؤ البيولوجي بمثابة شرك ، حيث ينتج بعض الحبار والروبيان سحابة متوهجة متوهجة تشبه في وظيفتها سحابة حبر الحبار في وضح النهار. عندما يهاجمها حيوان مفترس ، تضحي الديدان الحلزونية والنجوم الهشة بجزء من الجسم يستمر في الوميض بينما يهرب الحيوان. تستخدم الحيوانات الأخرى التي تعيش في أعماق المحيطات حيث يكون ضوء الشمس خافتًا للغاية تلألؤًا بيولوجيًا لتمويه نفسها. يتطابق تلألؤهم البيولوجي مع لون وسطوع ضوء الشمس الخافت ، ويسمى التظليل المضاد ، لأنه يملأ ظلهم ويجعل من الصعب عليهم أن تكتشفهم الحيوانات المفترسة. تستخدم العديد من العوالق الصغيرة ومضات من الضوء لإخافة مفترسيها في محاولة لوقف إطعامهم.
  • تواصل.
    أفضل مثال معروف هو التلألؤ البيولوجي لليراعات ، حيث يوجد تبادل للومضات بين الذكور والإناث. تستجيب الإناث لمضات الذكور الطائرة ، مما يؤدي في النهاية إلى أن الذكر يقترب من الأنثى بغرض التزاوج. لتجنب الخلط بين أعضاء الأنواع المختلفة من اليراعات ، يتم ترميز إشارات كل نوع في تسلسل زمني فريد من الوميض. تستخدم بعض الحيوانات البحرية مثل polychates (الديدان ذات الشعر الخشن) تلألؤًا حيويًا أثناء تزاوج أسراب ، حيث تجذب الذكور الإناث إليها. في حالات أخرى مثل ostracods (firefleas) ، تومض الذكور في تسلسل أثناء السباحة لجذب الإناث.

هل كل قناديل البحر تضيء؟ ما هي وظيفة التلألؤ البيولوجي لقنديل البحر؟

تشير التقديرات إلى أن حوالي 50٪ من قناديل البحر ذات إضاءة حيوية. هناك العديد من الأنواع المختلفة الممثلة ، بما في ذلك siphonophores (المتعلقة بحرب الرجل البرتغالي) ، medusae ، أقلام البحر وغيرها من الشعاب المرجانية اللينة ، و ctenophores (الهلام المشط). يحدث أكبر تنوع في قناديل البحر المضيئة في أعماق البحار ، حيث يكون كل نوع تقريبًا من قناديل البحر مضيئًا. تستخدم معظم الإضاءة الحيوية لقنديل البحر للدفاع ضد الحيوانات المفترسة. تنتج قنديل البحر مثل الهلام المشط ومضات ساطعة لإخافة المفترس ، بينما تنتج قنديل البحر سلسلة من الضوء أو تطلق آلاف الجسيمات المتوهجة في الماء كمحاكاة للعوالق الصغيرة لإرباك المفترس. ينتج البعض الآخر طينًا متوهجًا يمكن أن يلتصق بمفترس محتمل ويجعله عرضة للحيوانات المفترسة. يمكن لبعض قناديل البحر إطلاق مجساتها كأفخاخ متوهجة. لذلك ترى أن هناك العديد من الاستراتيجيات لاستخدام الإضاءة الحيوية بواسطة قنديل البحر.

بعض قناديل البحر الأكثر روعة في أعماق البحار هي الهلام المشط ، الذي يمكن أن يصل حجمه إلى حجم كرة السلة ، وفي بعض الحالات يكون هشًا للغاية بحيث يكاد يكون من المستحيل جمعه بشكل سليم.

ومن المدهش أيضًا أن السيفونوفورات يمكن أن يصل طول بعضها إلى عدة أمتار. تنشر Siphonophores العديد من المجسات مثل شبكة الصب الخيشومية للأسماك الصغيرة.

كيف تستخدم الحيوانات الكيمياء لتوليد الضوء؟

يأتي كل تلألؤ بيولوجي من الطاقة المنبعثة من تفاعل كيميائي. هذا يختلف تمامًا عن مصادر الضوء الأخرى ، مثل الشمس أو المصباح الكهربائي ، حيث تأتي الطاقة من الحرارة. في تفاعل الإنارة ، يتحد نوعان من المواد الكيميائية ، يسمى luciferin و luciferase ، معًا. يعمل اللوسيفيراز كإنزيم ، مما يسمح للوسيفيرين بإطلاق الطاقة أثناء تأكسدها. يعتمد لون الضوء على التراكيب الكيميائية للمواد الكيميائية. هناك أكثر من دزينة من أنظمة الإنارة الكيميائية المعروفة ، مما يشير إلى أن التلألؤ البيولوجي قد تطور بشكل مستقل في مجموعات مختلفة من الكائنات الحية. نوع واحد من لوسيفيرين يسمى coelenterazine ، يوجد في قنديل البحر والروبيان والأسماك. تشترك Dinoflagellates و krill في فئة أخرى من luciferins الفريد ، في حين أن ostracods (firefleas) وبعض الأسماك لها luciferin مختلف تمامًا. يشير حدوث لوسيفيرينات متطابقة لأنواع مختلفة من الكائنات الحية إلى مصدر غذائي لبعض المجموعات. الكائنات الحية مثل البكتيريا واليراعات لها كيماويات مضيئة فريدة. في العديد من المجموعات الأخرى ، لا تزال الكيمياء غير معروفة. لمزيد من المعلومات حول كيمياء الإنارة ، قم بزيارة موقع الويب Bioluminescence.

هل يحدث تلألؤ بيولوجي في لون واحد فقط ، أم أن هناك ألوانًا مختلفة؟ إذا كان الأمر كذلك ، كيف يتم إنتاج الألوان المختلفة؟

يأتي التلألؤ البيولوجي بألوان مختلفة ، من الأزرق إلى الأحمر. يعتمد اللون على الكيمياء ، التي تتضمن جزيء ركيزة يسمى luciferin ، مصدر الطاقة التي تدخل الضوء ، وإنزيم يسمى luciferase. في الحيوانات البرية مثل اليراعات والخنافس الأخرى ، يكون اللون غالبًا أخضر أو ​​أصفر ، وأحيانًا أحمر. على الرغم من ذلك ، في المحيط ، يكون التلألؤ البيولوجي في الغالب أزرق مخضر أو ​​أخضر. هذا لأن جميع ألوان الضوء لا تنتقل بالتساوي عبر مياه المحيط ، لذلك إذا كان الغرض من التلألؤ البيولوجي هو توفير إشارة تكتشفها كائنات أخرى ، فمن المهم أن ينتقل الضوء عبر مياه البحر ولا يمتص أو يتشتت. ينقل الضوء الأزرق والأخضر بشكل أفضل عبر مياه البحر ، لذا فليس من المستغرب أن يكون هذا هو اللون الأكثر شيوعًا للتلألؤ الحيوي في المحيط.

هناك بعض الاستثناءات لقاعدة اللون الأزرق والأخضر / الأخضر للإضاءة الحيوية للمحيطات. تصدر بعض الديدان الضوء الأصفر ، وتنتج سمكة أعماق البحار تسمى الفك الأسود الفضفاض ضوءًا أحمر بالإضافة إلى اللون الأزرق. نعتقد أن الضوء الأحمر يعمل كضوء كشاف غير مرئي من نوع ما ، لأن معظم الحيوانات في المحيط لا يمكنها رؤية الضوء الأحمر ، في حين أن عيون الفك السائب الأسود حساسة للأحمر. وبالتالي ، يمكنها استخدام ضوءها الأحمر للعثور على الفريسة بينما الفريسة لن تعرف حتى أنها مضاءة!

ما هو الفوتون؟

الضوء هو شكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي ، مثل الراديو أو الموجات الدقيقة. تعتمد بعض جوانب الضوء ، مثل تردده (لونه) ، على خصائص موجاته. يمكن اعتبار الضوء أيضًا تيارًا من الجسيمات يسمى الفوتونات ، يحتوي كل منها على طاقة. هذا المفهوم يسمى نظرية الكم. هناك طريقتان للتعبير عن كمية الضوء الموجودة. أحدهما يعتمد على الطاقة (بوحدات واط أو جول أو سعرات حرارية ، والآخر يعتمد على عدد الفوتونات. على سبيل المثال ، الطول الموجي للضوء الأخضر أقل من مليون من البوصة ، وطاقة فوتون واحد الضوء الأخضر يعادل 1 مليون من المليار من السعرات الحرارية! على الرغم من أن الفوتونات عبارة عن جزيئات ، إلا أنها جزيئات طاقة وتختلف عن الجسيمات الموجودة في الخلية مثل الجزيئات.

يحتوي وميض ضوئي دينوفلاجيل نموذجي على حوالي 100 مليون فوتون ويستمر حوالي عُشر ثانية.

من خلال التضفير الجيني ، هل ستستفيد أي أنواع من النباتات أو الحيوانات من قدرة التلألؤ البيولوجي المستحثة اصطناعياً؟

تتمتع جميع الخلايا بالقدرة على إنتاج مستويات منخفضة جدًا من الضوء بسبب أكسدة الجزيئات العضوية مثل البروتينات والأحماض النووية وما إلى ذلك من خلال عملية الانتقاء الطبيعي الطويلة جدًا ، طورت الكائنات الحية التي نسميها الإضاءة الحيوية القدرة على تعزيز إنتاج الضوء من خلال التكيفات الفسيولوجية والجزيئية والتشريحية والسلوكية. كل هذا لأن التلألؤ البيولوجي يضفي ميزة بيئية مهمة على الكائن الحي. إنه السياق البيئي الذي يوفر القوة الدافعة للانتقاء الطبيعي.

لكي يستخدم كائن حيوي التلألؤ الحيوي الذي تم إحداثه بشكل مصطنع ، يجب استيفاء العديد من المعايير:


لماذا تضيء الحيوانات

تغذية

قد تجذب الحلقة الصفراء التي تلألأ بيولوجيًا على هذه الأنثى الأخطبوط زملائه. (مايكل فيكيون / NOAA)

يمكن للحيوانات استخدام ضوءها لجذب الفريسة نحو أفواهها ، أو حتى لإضاءة المنطقة المجاورة حتى يتمكنوا من رؤية وجبتهم التالية بشكل أفضل قليلاً. في بعض الأحيان ، يمكن أن تكون الفريسة التي يتم إغرائها عبارة عن عوالق صغيرة ، مثل تلك التي تنجذب إلى التلألؤ الحيوي حول منقار Stauroteuthis أخطبوط. لكن الضوء يمكن أن يخدع الحيوانات الكبيرة أيضًا. تنجذب الحيتان والحبار إلى الجانب السفلي المتوهج لسمك القرش القاطع ، الذي يلتقط عضة من الحيوانات بمجرد اقترابها. تغري سمكة الصياد في أعماق البحار الفريسة مباشرة إلى فمها بواسطة باربل متدلي متلألئ بيولوجيًا ، تضيئه بكتيريا متوهجة.

جذب الاصحاب

يمكن العثور على الديدان النارية المقطعية بشكل أساسي في قاع البحر ، لكنها تتحول إلى شكل بلانكتوني للتكاثر ، حيث تستخدم الإناث إشارات مضيئة بيولوجيًا. (© 2010 Moorea Biocode)

لا تحتاج الحيوانات فقط إلى البحث عن الطعام وجذب التلألؤ البيولوجي الذي يمكن أن يلعب دورًا في جذب رفيق. يستخدم ذكر أوستراكود الكاريبي ، وهو قشريات صغيرة ، إشارات تلألؤ بيولوجي على شفتيه العلوية لجذب الإناث. تعيش الديدان النارية القطيفة في قاع البحر ، ولكن مع بداية اكتمال القمر تنتقل إلى المياه المفتوحة حيث تعيش إناث بعض الأنواع مثل Odontosyllis enopla، استخدم التلألؤ البيولوجي لجذب الذكور أثناء التنقل في دوائر. ربما ساعدت هذه الديدان المتوهجة في الترحيب بكريستوفر كولومبوس في العالم الجديد. يُعتقد أن أسماك Anglerfish وأسماك المصباح وأسماك المهر تتألق من أجل معرفة الفرق بين الذكور والإناث ، أو تتواصل بطريقة أخرى من أجل التزاوج.

حماية

هذه السمكة تستخدم الإضاءة المضادة لتختفي. إلى اليسار تبرز مقابل الضوء فوقه. إلى اليمين ، مع إضاءة الهياكل الحيوية ، تمتزج في. (معهد سميثسونيان)

غالبًا ما تستخدم الحيوانات وميضًا قويًا من التلألؤ البيولوجي لتخويف المفترس الوشيك. يمكن للإشارة الساطعة أن تذهل المفترس وتشتت انتباهه وتسبب ارتباكًا حول مكان وجود هدفها. من مجدافيات الأرجل الصغيرة إلى الحبار مصاص الدماء الأكبر ، يمكن أن يكون هذا التكتيك مفيدًا جدًا في أعماق البحار. دودة القاذفة الخضراء (Swima bombiviridis) وأربعة أنواع أخرى من الديدان المماثلة من عائلة polychaete تطلق "قنبلة" مضيئة بيولوجيًا من أجسامهم عند تعرضهم للأذى. تعيش هذه الديدان في أعماق البحار بالقرب من قاع البحر ولم تكتشف إلا في عام 2009. بعض الحيوانات مثل الحبار في أعماق البحار Octopoteuthis deletron حتى فصل أذرعهم ذات الإضاءة الحيوية ، والتي تلتصق بالحيوانات المفترسة وربما تشتت انتباهها. كل هذا الاضطراب يمكن أن يكون بمثابة إنذار ضد السرقة ، حيث يجذب أكبر عدد من الحيوانات المفترسة إلى مكان الحادث. في بعض الحالات ، قد يحصل المفترس على لدغة من فريسته فقط ، وستظل الأدلة متوهجة من داخل معدته.

يمكن أيضًا استخدام التلألؤ البيولوجي للمساعدة في التمويه باستخدام الإضاءة المضادة. يمكن أن تتطابق الصور الضوئية الموجودة على الجانب السفلي من الحيوان مع الضوء الخافت القادم من السطح ، مما يجعل من الصعب على الحيوانات المفترسة البحث عن فريسة من الأسفل لرؤية ما يبحثون عنه.


تستجيب سنجاب الأشجار البرية بتحسين متعدد الحواس لسلوك إنذار الروبوت المحدد

يتضمن التواصل الاجتماعي الطبيعي في الحيوانات استخدام قنوات حسية متعددة ، ولكن كان من الأسهل تقليديًا دراسة قناة واحدة في كل مرة. ونتيجة لذلك ، فإننا نعرف المزيد عن الوضع المبسط لقنوات الإشارة الأحادية أكثر مما نعرفه عن الوضع الطبيعي الذي تتكامل فيه هذه المصادر. تقلل دراسات قنوات الاتصال الفردية من بروز ومعنى الرسائل التي يتم توصيلها عادة عبر قنوات متعددة ، بل ويمكن أن تشوهها. ومع ذلك ، تسمح لنا النماذج الميكانيكية أو الروبوتية الجديدة على الحيوانات باختبار معنى مكونات متعددة للإشارة ، عبر قنوات حسية متعددة. كونها ثلاثية الأبعاد ، فإنها تسمح أيضًا باختبار هذه الأسئلة في إعدادات المجال الطبيعي حيث قد يقيد الضوء المحيط طرقًا أخرى مثل تشغيل الفيديو. تم اختبار النماذج الروبوتية بنجاح مع البرمائيات البرية والزواحف والطيور. هنا نظهر أن حيوان ثديي بري ، السنجاب الرمادي الشرقي ، Sciurus carolinensis، يستجيب لنموذج آلي يعرض سلوك الإنذار. أظهرت السناجب البرية استجابات محسنة للإشارات الصوتية / المرئية متعددة الحواس للإنذار مقارنة بالإشارات غير الحسية (سواء الصوتية أو المرئية). هذا مهم لدراسات تطور الاتصال من حيث أنه يؤكد على أهمية أخذ الإشارة الكاملة في الاعتبار ، ويوفر طريقة لدراسة الاتصال متعدد الحواس في الثدييات البرية. إنه مهم أيضًا لدراسات التكامل الحسي ، حيث أظهرت السناجب استجابة سلوكية محسنة للإشارات متعددة الحواس ، مما يوفر موازاة علنية لآليات الدماغ للثدييات الأخرى التي تظهر تعزيزًا عصبيًا للمنبهات متعددة الحواس.


التنوع الحيواني على الويب

يمكن العثور على أوفينكتيس سافينيي في الموائل البحرية الاستوائية حول العالم. ربما يكون البشر قد ساهموا في تشتت O. savignyi ، خاصة في السكان الغربي والشرقي حول برزخ بنما. تم فصل الأنواع بواسطة البرزخ حتى فتحه البشر مع قناة بنما. تم العثور على Ophenctis savignyi في المحيط الهادئ والمحيط الأطلسي والخليج الفارسي والبحر الأبيض المتوسط. تشمل نطاقاتها أيضًا السواحل الشمالية والغربية والشرقية لأمريكا الجنوبية وهاواي وبولينيزيا الفرنسية وخليج المكسيك ومنطقة البحر الكاريبي والسواحل الجنوبية الشرقية والجنوبية الغربية لأمريكا الشمالية. يقع النجم الهش أيضًا على طول ساحل أستراليا وجنوب شرق آسيا ويمتد حتى الساحل الشرقي للصين. يعتبر هذا النوع أكثر النجوم الهشة شيوعًا في العالم. (Chao and Tsai، 1995 McKeton and Wood، 2006 Roy and Sponer، 2001 Roy and Sponer، 2002 Smithsonian Marine Station at Fort Pierce، 2010 Stohr and Hansson، 2009)

  • المناطق الجغرافية الحيوية
  • قريب من القطب الشمالي
    • محلي
    • محلي
    • محلي
    • محلي
    • محلي
    • محلي
    • محلي
    • محلي
    • محلي
    • محلي
    • شروط جغرافية أخرى
    • عالمي

    الموطن

    يقع أوفينكتيس سافينيي في قاع ويقيم على الشاطئ ، على الرفوف القارية ، والمنحدرات القارية. هذا النجم الهش يحمي نفسه في مختلف الموائل البحرية شبه الاستوائية والاستوائية البحرية ، بما في ذلك الأنقاض والطحالب والشعاب المرجانية والإسفنج والشعاب المرجانية ومناطق المنغروف وأجسام السفن والأعشاب البحرية مثل عشب السلاحف. Ophenctis savignyi أكثر شيوعًا على الإسفنج من الطحالب. يمكن أن يسكن هذا النوع الإسفنج بكثافة تصل إلى 1892 فردًا لكل 100 جرام من الإسفنج المجفف وقد تم أيضًا الإبلاغ عن 3000 فرد لكل لتر. تعتمد كثافة O. savignyi على المساحة والطعام المتاح. أحد أنواع الإسفنج التي يسكنها هذا النجم الهش هو Tedania ignis وهو نوع من الطحالب المأهولة هو Sargassum cymosum. (Boffi، 1972 Chao and Tsai، 1995 Hendler، et al.، 1995 McGovern، 2002a McGovern، 2002b McKeton and Wood، 2006 Mladenov and Emson، 1988 Smithsonian Marine Station at Fort Pierce، 2010)

    • مناطق الموئل
    • استوائي
    • المياه المالحة أو البحرية
    • المناطق الأحيائية المائية
    • قاعية
    • الشعاب المرجانية
    • ساحلي
    • عمق النطاق من 1 إلى 518 م من 3.28 إلى 1699.48 قدمًا
    • متوسط ​​العمق 259 م 849.74 قدم

    الوصف المادي

    يعتبر Ophvidus savignyi متماثلًا شعاعيًا كشخص بالغ ، ويوجد بشكل عام بستة أذرع ، ولكن يمكن العثور عليه مع 1-7 أذرع. الأفراد الذين لديهم أذرع أقل في عملية التجديد. مثل سائر ophiuroids ، تمتلك O. savignyi أذرع محددة بشكل حاد من القرص المركزي. الأذرع متصلة ومرنة وعادة ما تكون ملونة بعلامات داكنة وخفيفة متقطعة. يتراوح لون الحيوان بين مزيج من الأخضر والبني والأبيض والأصفر والقشدي. السطح الفموي أخف من السطح اللاأفلاكي. يمتلك الأعضاء الأستراليون من هذا النوع قرصًا بنيًا بأذرع صفراء زاهية ، لكن الأنواع عادة ما تكون خضراء أو زرقاء. يبلغ حجم قرص الحيوان 3.8-5 مم ومصبوغ بشكل داكن مع أشواك خشنة الرؤوس أعلى القرص. تتراوح أذرع الحيوان من 16.3 مم إلى 20 مم ولها أشواك خشنة صغيرة تمتد على طولها. يحتوي السطح الفموي للقرص المركزي على واحد إلى ثلاث حليمي فموية مسطحة ومتقشرة. في O. savignyi ، يتسبب الانشطار في أن يكون للأنواع عدد متغير من عينات الأسلحة التي انقسمت مؤخرًا عادة ما يكون لها ثلاثة أذرع كبيرة وثلاثة أذرع صغيرة متجددة. (Hendler، et al.، 1995 McKeton and Wood، 2006 Smithsonian Marine Station at Fort Pierce، 2010 Stohr and Hansson، 2009)

    ينتج عن التكاثر الجنسي يرقات العوالق ophiopluteus التي لها تناظر ثنائي. وهي على شكل حرف V ولها هيكل عظمي بلوري مع عصابات مهدبة منحنية للتغذية. يرقات Ophiopluteus هي السباحة الحرة حتى تتحول إلى البالغين. (هندلر وآخرون ، 1995 Schoener ، 1972)

    • ميزات فيزيائية أخرى
    • ذوات الدم البارد
    • غير متجانسة
    • التماثل الثنائي
    • تناظر شعاعي
    • مثنوية الشكل الجنسي
    • الجنسين على حد سواء

    تطوير

    يتحول بيض O. savignyi المخصب حديثًا إلى يرقات ophiopluteus. اليرقات لها هيكل عظمي بلوري ، ثنائية ، وتسبح بحرية. المدة الزمنية المحددة قبل التحول إلى بالغ شعاعي قاعي غير معروف ، ولكن يُقدر بشهر. يتجدد الأفراد الناتجون عن الانشطار إلى كائنين بالغين. (Boffi، 1972 McGovern، 2002a McGovern، 2002b Roy and Sponer، 2001 Schoener، 1972)

    التكاثر

    يتضمن التكاثر الجنسي بواسطة O. savignyi التبويض الإذاعي. ينثر كل جنس أمشاجه في عمود الماء. أثناء التكاثر الجنسي ، من المفترض أن تختلط الأمشاج من مستعمرات مختلفة. يتبع التكاثر الجنسي التكاثر اللاجنسي عن طريق الانشطار. يفقد غالبية الأفراد القدرة على الإنجاب الجنسي بعد الانفصال. عادة ما يتبع التكاثر الجنسي ، في الصيف والخريف ، التكاثر اللاجنسي. قد يكون الفصل بين هاتين الطريقتين للتكاثر بسبب أنه بعد الانقسام ، يجب على O. savignyi تجديد أطرافه المفقودة ، مما يقلل من قدرته على إنتاج البويضات والحيوانات المنوية. في كلا الجنسين ، يُعاد امتصاص الأمشاج في أحد النجوم الهشة المقسمة حديثًا أو لكليهما. عندما يصل O. savignyi إلى حجم كبير بما يكفي ، على الأقل قرص 3.0 مم ، يبدأ في التكاثر جنسياً. (بوفي ، 1972 تشاو وتساي ، 1995 ماكغفرن ، 2002 أ ماكغفرن ، 2002 ب ملادينوف وإمسون ، 1988 شوينر ، 1972)

    يتكاثر Ophvictis savignyi إما من خلال الانقسام اللاجنسي أو التكاثر الجنسي. يحدث التكاثر اللاجنسي عن طريق الانقسام الطوعي للقرص المركزي للكائن الحي ، مما ينتج عنه نصفين ، يتجددان إلى كائنين فعالين ، كما يحدث الافتراس لعدد فردي من الأطراف الموجودة في بعض الأفراد. في O. savignyi ، من المعروف أيضًا حدوث التكاثر اللاجنسي والجنسي المتزامن ، ولكن عادةً ما يتم امتصاص الغدد التناسلية الناضجة في واحد أو كليهما من الحيوانات المستنسخة المنقسمة حديثًا ، مما يجعل التكاثر الجنسي المتزامن غير محتمل. (Boffi، 1972 Chao and Tsai، 1995 McGovern، 2002a McGovern، 2002b McKeton and Wood، 2006)

    يبدو أن النضج الجنسي لـ O. savignyi يعتمد على الحجم. يُظهر Ophvictis savignyi اختلافًا في نسبة الجنس ينتج عنه نسبة أعلى من الذكور مقارنة بالإناث. قد يكون هذا الاختلاف بسبب زيادة الاستثمار في كتلة الغدد التناسلية من قبل الإناث. من المرجح أن يحتفظ الذكور بقدرتهم على الإنجاب بعد الانقسام أكثر من الإناث ، وهو ما قد يكون سببًا لنسبة الجنس المتحيزة للذكور. قد يؤدي التبويض الجنسي إلى استعمار الإسفنج والطحالب لمسافات طويلة بواسطة النجوم الهشة ، كما أنه يفسر أيضًا نسبة الجنس غير المعتادة التي يمكن أن ينتجها كائن حي واحد مستعمرة كاملة. في Harrington Sound ، تم العثور على مستعمرة إسفنجية بها نسبة ذكرية بالكامل تدعم هذه الفرضية. (Chao and Tsai، 1995 McGovern، 2002a McGovern، 2002b Mladenov and Emson، 1988)

    • الميزات الإنجابية الرئيسية
    • تربية على مدار العام
    • جنسي
    • عديم الجنس
    • التخصيب
      • خارجي
      • فاصل التكاثر اللاجنسي والجنسي على مدار السنة ، ولكن الجنسي أكثر تواترا أواخر الصيف إلى الخريف.

      لا يوجد لدى أوفينكتيس سافينيي أي استثمار أبوي. عندما تكون كبيرة بما يكفي ، يتكاثر الكائن الحي عن طريق الاتصال الجنسي. تتكاثر الكائنات الحية الناضجة وغير الناضجة بالانقسام بحيث يكون كلا النصفين مستقلين. (Boffi، 1972 Hendler، et al.، 1995 McGovern، 2002a McKeton and Wood، 2006 Morgado and Tanaka، 2001 Schoener، 1972)

      عمر / طول العمر

      سلوك

      يشكل هذا النجم الهش مستعمرات مصنوعة من الحيوانات المستنسخة اللاجنسية ، والتجنيد الجنسي المكتسب في بعض الأحيان. لم يتم العثور على معلومات عن الحركة تحديدًا لـ O. savignyi. تتحرك مواد ophiuroids الأخرى عن طريق سحب نفسها مع أذرعها المرنة. يتحركون في أي اتجاه عبر الركيزة ولا يفضلون ذراعًا معينًا. يوجد تناقض مثير للاهتمام في وقت تفاعل إطلاق الضرر بين مجموعات هذا النوع على الطحالب والإسفنج. كانت المجموعات السكانية المدروسة قريبة من بعضها البعض. أثناء التكاثر الجنسي ، من المفترض أن تختلط الأمشاج من مستعمرات مختلفة. النتيجة المتوقعة من هذا التهجين هي إشارة استجابة مماثلة عبر جميع المستعمرات ، ولكن هذا لا تدعمه البيانات. وقد أدى هذا إلى فرضية أن أوفينكتيس سافينيي قد يكون يظهر سلوكًا مكتسبًا. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لدعم هذا الادعاء. (ماجر وآخرون ، 2009 ماكغفرن ، 2002 أ مكيتون وود ، 2006 ملادينوف وإمسون ، 1988)

      التواصل والإدراك

      يدرك Ophvictis savignyi ، مثله مثل الأفيورويدات الأخرى ، البيئة عن طريق المستشعرات الكيميائية في أقدامها الأنبوبية. هذا النجم الهش قادر أيضًا على اكتشاف التركيزات المخففة جدًا للأحماض الأمينية والفيتامينات ، مما يسمح له باكتشاف الطعام والحيوانات المفترسة. يستجيب أوفينكتيس سافينيي لإشارات إنذار إطلاق الضرر. يحدث اختلاف في وقت الاستجابة لإشارات الإنذار الكيميائي بين أفراد الطحالب والإسفنج التي تعيش في النوع. يستجيب الأفراد الذين يسكنون في موطن الطحالب لإشارات محددة (بين الأنواع) وغير محددة (بين الأنواع المختلفة). الأفراد الذين يسكنون الإسفنج لديهم القليل من الاستجابة للإشارات غير النوعية. المسكن الإسفنجي O. savignyi محمي بشكل أفضل من الحيوانات المفترسة وليس لديه نفس الضغط البيئي مثل أعضاء مسكن الطحالب. يُظهر هذا النوع أيضًا محور ضوئي سلبي (يبتعد عن الضوء) ، ويستشعر الضوء من الخلايا الحساسة للضوء في الصفائح الهيكلية داخل أدمته. (Hendler، et al.، 1995 Majer، et al.، 2009 McGovern، 2002a)

      • قنوات الاتصال
      • المواد الكيميائية
      • أوضاع الاتصال الأخرى
      • الفيرومونات
      • قنوات التصور
      • المرئية
      • اللمس
      • المواد الكيميائية

      عادات الطعام

      Ophenctis savignyi هو مبلل ، أي أنه يتغذى بشكل أساسي على جزيئات صغيرة من المخلفات. تحتوي المعدة عادةً على المنخربات ، والطحالب ، والمخلفات العضوية ، وبطنيات الأرجل الصغيرة. هذا النجم الهش عبارة عن مغذي معلق يستخدم أقدامه الأنبوبية لالتقاط الجسيمات الصغيرة وتحريكها نحو فمه. يتميز Ophvictis savignyi أيضًا بأنه مغذي للرواسب ، يقوم بتنظيف السطح الخارجي لموائلها وتصفية الطعام من الماء. يتغذى التعليق الفردي الكبير عن طريق رفع ذراعيه في عمود الماء. كما ستضع أوفينكتيس سافينيي نفسها عند قاعدة المسام الزائدة للإسفنجة لتجميع جزيئات الطعام. (Hendler، et al.، 1995 McKeton and Wood، 2006)

      • النظام الغذائي الأساسي
      • لاحم
        • يأكل المفصليات غير الحشرات
        • الرخويات
        • يأكل اللافقاريات البحرية الأخرى
        • الجيفور
        • أغذية حيوانية
        • الرخويات
        • القشريات المائية
        • اللافقاريات البحرية الأخرى
        • العوالق الحيوانية
        • أغذية نباتية
        • بريوفيت
        • العوالق النباتية
        • الأطعمة الأخرى
        • المخلفات
        • سلوك البحث عن الطعام
        • تصفية التغذية

        الافتراس

        آلية دفاع O. savignyi هو استخدامه للاستقلالية (التخلص من الأطراف) عند الهروب من الحيوانات المفترسة. كما أنه قادر على تجديدها. كما أن المحور الضوئي السلبي وإشارات الإنذار بتحرير الضرر هي خصائص متطورة للهروب من الحيوانات المفترسة. قد تعض السمكة النجم الهش إلى قطع أصغر قبل أن تستهلكه ، لذا فإن القدرة على فقدان الأطراف وتجديدها هي ميزة. هذا النوع فريسة لسرطان البحر والروبيان. (Hendler، et al.، 1995 McKeton and Wood، 2006)

        أدوار النظام البيئي

        يهيمن Ophivactis savignyi على موائل الإسفنج ويتنافس مع النجوم الهشة الأخرى على الفضاء. في منطقة البحر الكاريبي يسكن ما لا يقل عن عشرة أنواع من الإسفنج. يسكن هذا النجم الهش أيضًا طحالب مختلفة. تكون الأعداد في الإسفنج أكبر من تلك الموجودة في عشب الطحالب ، ربما لأن الإسفنج يوفر ملاذًا أفضل ضد الحيوانات المفترسة. بخلاف توفير الغذاء لأنواع الأسماك والروبيان وسرطان البحر ، فإن الأنواع في بعض الأحيان تحجب السيفون المفرط للإسفنج ، والذي قد يكون ضارًا. يعمل Ovinctis savignyi كآلة للحفر ويعيد تدوير العوالق الميتة والبكتيريا والقشريات الصغيرة واللافقاريات.

        الأهمية الاقتصادية للإنسان: إيجابية

        أوفينكتيس سافينيي ليس له تأثير إيجابي كبير على البشر. (مكيتون وود ، 2006)

        الأهمية الاقتصادية للإنسان: سلبية

        هذا النوع ليس له تأثير سلبي على البشر أو أهمية اقتصادية لهم. (ماكجفرن ، 2002 ب ماكيتون وود ، 2006)

        حالة الحفظ

        لا يعتبر النجم الاستوائي الهش ، O. savignyi ، مهددًا بالانقراض. هذا النوع له توزيع عالمي في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية ، وهو متوفر بكثرة. (Chao and Tsai، 1995 Hendler، et al.، 1995 McGovern، 2002a McGovern، 2002b McKeton and Wood، 2006 Mladenov and Emson، 1988 Stohr and Hansson، 2009)

        • القائمة الحمراء لـ IUCN لم يتم تقييمها
        • القائمة الفيدرالية الأمريكية لا يوجد وضع خاص
        • CITES لا يوجد وضع خاص
        • قائمة ولاية ميشيغان لا يوجد وضع خاص

        المساهمون

        جيسون هاس (مؤلف) ، جامعة ميشيغان-آن أربور ، فيل مايرز (محرر) ، جامعة ميتشيغان-آن أربور ، رينيه مولكرون (محرر) ، مشاريع خاصة.

        قائمة المصطلحات

        the body of water between Africa, Europe, the southern ocean (above 60 degrees south latitude), and the western hemisphere. It is the second largest ocean in the world after the Pacific Ocean.

        يعيش في أستراليا ونيوزيلندا وتسمانيا وغينيا الجديدة والجزر المرتبطة بها.

        الذين يعيشون في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى (جنوب 30 درجة شمالًا) ومدغشقر.

        living in the Nearctic biogeographic province, the northern part of the New World. This includes Greenland, the Canadian Arctic islands, and all of the North American as far south as the highlands of central Mexico.

        living in the southern part of the New World. In other words, Central and South America.

        body of water between the southern ocean (above 60 degrees south latitude), Australia, Asia, and the western hemisphere. This is the world's largest ocean, covering about 28% of the world's surface.

        الذين يعيشون في الجزء الشمالي من العالم القديم. بعبارة أخرى ، أوروبا وآسيا وشمال إفريقيا.

        reproduction that is not sexual that is, reproduction that does not include recombining the genotypes of two parents

        Referring to an animal that lives on or near the bottom of a body of water. Also an aquatic biome consisting of the ocean bottom below the pelagic and coastal zones. Bottom habitats in the very deepest oceans (below 9000 m) are sometimes referred to as the abyssal zone. see also oceanic vent.

        وجود تناسق في الجسم بحيث يمكن تقسيم الحيوان في مستوى واحد إلى نصفين لصورة معكوسة. الحيوانات ذات التماثل الثنائي لها جوانب ظهرية وبطنية ، وكذلك نهايات أمامية وخلفية. Synapomorphy من Bilateria.

        helps break down and decompose dead plants and/or animals

        حيوان يأكل اللحوم بشكل رئيسي

        يستخدم الروائح أو المواد الكيميائية الأخرى للتواصل

        the nearshore aquatic habitats near a coast, or shoreline.

        used loosely to describe any group of organisms living together or in close proximity to each other - for example nesting shorebirds that live in large colonies. More specifically refers to a group of organisms in which members act as specialized subunits (a continuous, modular society) - as in clonal organisms.

        having a worldwide distribution. Found on all continents (except maybe Antarctica) and in all biogeographic provinces or in all the major oceans (Atlantic, Indian, and Pacific.

        an animal that mainly eats decomposed plants and/or animals

        particles of organic material from dead and decomposing organisms. Detritus is the result of the activity of decomposers (organisms that decompose organic material).

        animals which must use heat acquired from the environment and behavioral adaptations to regulate body temperature

        fertilization takes place outside the female's body

        اتحاد البويضة والحيوانات المنوية

        a method of feeding where small food particles are filtered from the surrounding water by various mechanisms. Used mainly by aquatic invertebrates, especially plankton, but also by baleen whales.

        An animal that eats mainly plants or parts of plants.

        having a body temperature that fluctuates with that of the immediate environment having no mechanism or a poorly developed mechanism for regulating internal body temperature.

        A large change in the shape or structure of an animal that happens as the animal grows. In insects, "incomplete metamorphosis" is when young animals are similar to adults and change gradually into the adult form, and "complete metamorphosis" is when there is a profound change between larval and adult forms. Butterflies have complete metamorphosis, grasshoppers have incomplete metamorphosis.

        eats mollusks, members of Phylum Mollusca

        القدرة على الانتقال من مكان إلى آخر.

        المنطقة التي يوجد فيها الحيوان بشكل طبيعي ، المنطقة التي يتوطن فيها.

        found in the oriental region of the world. In other words, India and southeast Asia.

        chemicals released into air or water that are detected by and responded to by other animals of the same species

        photosynthetic or plant constituent of plankton mainly unicellular algae. (Compare to zooplankton.)

        the kind of polygamy in which a female pairs with several males, each of which also pairs with several different females.

        a form of body symmetry in which the parts of an animal are arranged concentrically around a central oral/aboral axis and more than one imaginary plane through this axis results in halves that are mirror-images of each other. Examples are cnidarians (Phylum Cnidaria, jellyfish, anemones, and corals).

        structure produced by the calcium carbonate skeletons of coral polyps (Class Anthozoa). Coral reefs are found in warm, shallow oceans with low nutrient availability. They form the basis for rich communities of other invertebrates, plants, fish, and protists. The polyps live only on the reef surface. Because they depend on symbiotic photosynthetic algae, zooxanthellae, they cannot live where light does not penetrate.

        mainly lives in oceans, seas, or other bodies of salt water.

        التكاثر الذي يشمل الجمع بين المساهمة الجينية لفردين ، ذكر وأنثى

        يستخدم اللمس للتواصل

        منطقة الأرض التي تحيط بخط الاستواء من 23.5 درجة شمالاً إلى 23.5 درجة جنوباً.

        يستخدم البصر للتواصل

        breeding takes place throughout the year

        animal constituent of plankton mainly small crustaceans and fish larvae. (Compare to phytoplankton.)

        مراجع

        Boffi, E. 1972. Ecological aspects of ophiuroids from the phytal of S. W. Atlantic Ocean warm waters. Marine Biology , 15: 316-328.

        Chao, S., C. Tsai. 1995. Reproduction and population dynamics of the fissiparous brittle star أوفينكتيس سافينيي (Echinodermata: Ophiuroidea. Marine Biology , 124: 77-83.

        Hendler, G., J. Miller, D. Pawson, P. Kier. 1995. Sea Stars, Sea Urchins, and Allies Echinoderms of Florida and the Caribbean . Washington and London: Smithsonian Institution Press.

        Majer, A., J. Trigo, L. Duarte. 2009. Evidence of an alarm signal in Ophiuroidea (Echinodermata). Marine Biodiversity Records , 2: e102.

        McGovern, T. 2002. Patterns of sexual and asexual reproduction in the brittle star أوفينكتيس سافينيي in the Florida Keys. Marine Ecology Progress Series , 230: 119-126.

        McGovern, T. 2002. Sex-ratio bias and clonal reproduction in the brittlestar أوفينكتيس سافينيي. Evolution , 56 (3): 511-517.

        McKeton, K., J. Wood. 2006. "Marine Invertebrates of Bermuda" (On-line). Little brittle star (أوفينكتيس سافينيي). Accessed April 27, 2011 at http://www.thecephalopodpage.org/MarineInvertebrateZoology/Ophiactissavignyi.html.

        Mladenov, P., R. Emson. 1988. Density, size structure and reproductive characteristics of fissiparous brittle stars in algae and sponges: evidence for interpopulational variation in levels of sexual and asexual reproduction. Marine Ecology Progress Series , 42: 181-194.

        Morgado, E., M. Tanaka. 2001. The macrofauna associated with the bryozoan Schizoporella errata (Walters) in southeastern Brazil. Scientia Marina , 65 (3): 173-181.

        Roy, M., R. Sponer. 2002. Evidence of a human-mediated invasion of the tropical western Atlantic by the ‘world’s most common brittlestar’. Proceedings of the Royal Society - Biological Sciences , 269: 1017-1023. Accessed April 23, 2011 at http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1690993/.

        Schoener, A. 1972. Fecundity and possible mode of development of some deep-sea ophiuroids. Limnology and Oceanography , 17 (2): 193-199.


        Wrapping Up Positive and Negative Feedback Loops

        Feedback loops are biological mechanisms whereby homeostasis is maintained. This occurs when the product or output of an event or reaction changes the organism’s response to that reaction. Positive feedback occurs to increase the change or output: the result of a reaction is amplified to make it occur more quickly. Negative feedback occurs to reduce the change or output: the result of a reaction is reduced to bring the system back to a stable state. Some examples of positive feedback are contractions in child birth and the ripening of fruit negative feedback examples include the regulation of blood glucose levels and osmoregulation.

        Looking for Biology practice?

        Kickstart your Biology prep with Albert. Start your AP® exam prep today.


        1 المقدمة

        A major benefit of animal grouping in general and bird flocking in particular is that it can increase collective vigilance, and so allow early detection of attacking predators, but this benefit of sociality relies on rapid transfer of information about danger from the individual first detecting the predator (Elgar 1989 Krause & Ruxton 2002). It is often unclear how information is passed to others or whether it is reliable (Lima 1994). One possibility is that individuals flee if they see another flying from a flock without first giving ‘intention movements’ of intended departure (Davis 1975). In other cases, individuals can take a cue from simultaneous flight of multiple individuals, but such a rule of thumb provides only probabilistic information and is vulnerable to both �lse alarms’ and missed detections (Lima 1995 Cresswell وآخرون. 2000). Acoustic signals or cues of danger are likely to be particularly effective, as information is passed rapidly to all nearby members of a group, and can be detected even if a bird is not currently vigilant or is out of sight. Consistent with this advantage of sound, many species of birds give alarm calls to warn others of danger (Searcy & Nowicki 2005). However, alarm calls are not present in all species, and it is possible that non-vocal flight sounds could provide acoustic signals or cues of danger to other members of a flock.

        Conspicuous wing flight sounds are most commonly associated with courtship (Bostwick & Prum 2003), but they might also function as alarm signals, because the sound of taking-off in alarm could warn of immediate danger and incite others to flee (Johnston 1960 Coleman 2008). All birds produce sound during flight, and some species produce sounds that can be louder than their vocalizations, and distinct from the atonal ‘whooshing’ sounds that are an inevitable consequence of flapping, which suggests that they have evolved as acoustic signals through structural modification of flight feathers (Bostwick & Prum 2003 Clark & Feo 2008 Hunter 2008). A problem with their use as alarm signals or cues is that wing flight noises may be produced whenever air is forced over feathers during flapping flight, so it is unclear how they could be modulated to encode alarm. However, alarmed birds fly faster or take off at a steeper angle (Kullberg وآخرون. 1998 Veasey وآخرون. 1998 Van der Veen & Lindström 2000), which affects wingbeat kinematics and therefore acoustic amplitude, sound tempo and potentially acoustic frequency (Tobalske وآخرون. 2004 Clark 2008 Clark & Feo 2008). Therefore, wing sounds might provide a reliable cue of alarmed take-off or even be an index signal, in which the signal's meaning is closely related to its production and therefore costly to fake (Maynard Smith & Harper 2003). If a wing sound does encode accurate information on alarm, it would provide a novel and efficient solution to the problem of how members of a flock benefit from the vigilance of others in the absence of alarm calls (Lima 1994, 1995 Cresswell وآخرون. 2000). We are aware of only one study on the possible alarm function of a non-vocal sound in birds, which considered the wing ‘whistle’ of mourning doves, Zenaida macroura (Coleman 2008). Results were consistent with an alarm function but the small sample of wing whistles did not allow acoustic analyses or appropriately replicated playback experiments (Coleman 2008).

        We tested whether wing whistles produced by the crested pigeon, Ocyphaps lophotes, encode acoustic information on alarm and whether others use this information. The wing whistle is a conspicuous, loud metallic sound, sufficient to identify the species in flight and leading to the common name ‘whistle-winged pigeon’. However, it has not been described acoustically and there has been no study of its function. The sound occurs only in flapping flight, not during glides, and is probably produced at least partly by the pigeon's strongly attenuated eighth primary feather (Higgins & Davies 1996, figureਁ inset), a feature associated with conspicuous wing whistles in other species (Bostwick & Zyskowski 2001 Snow 2004). We quantified primary width, compared the acoustic features of whistles produced in alarmed and non-alarmed take-offs, carried out a playback experiment to test whether these alarmed whistles are sufficient to incite flight and tested whether listeners use information on danger encoded in amplitude or acoustic structure. Throughout, we use the term ‘wing whistle’ because of its widespread usage, but do not imply a specific sound-production mechanism such sounds are likely to be caused by feather vibration rather than being true acoustic whistles (Clark & Feo 2008 C. J. Clark 2009, personal communication).

        Primary feather structure in the crested pigeon. Feather width is shown as the mean and 95 per cent confidence interval for 10 birds of each sex, and was measured 2.5 cm from the tip of each feather. The primary number is shown in the inset photograph of a spread wing (adult female from the Australian National Wildlife Collection, number 5653). Black boxes, female white boxes, male.


        مقدمة

        Accurate knowledge of an animal’s environment is crucial to ensure full exploitation of potential foraging opportunities while at the same time avoiding danger 1 . To acquire information on food availability and predation risk, individuals can assess the relevant environmental factors directly and gain personal information 2 . Additionally, group-living animals can use social information by monitoring other group members‘ behaviours and interactions with the environment 2,3,4 . Acquisition of social information allows faster and additional gathering of information, enhancement of skill learning, and lower costs of information acquisition for each group member 5,6,7 , resulting in fitness benefits for individuals using social information 3,8 . However, socially acquired information can be inaccurate, irrelevant or even deceptive leading to substantial costs for receivers 3,9,10 .

        Discrimination of social information provided by different individuals might be particularly important in systems where callers have variable thresholds to call 11 or where calls represent the relative risk the caller perceived during the calling bout 12,13 . As potentially inaccurate signals might come with the costs of an unnecessary predator response, or might have fatal consequences in case of not responding to a present predator 14 , it is expected that receivers of social information benefit from adjusting their responsiveness according to a signaller’s identity. In the context of alarm calling behaviour - a common source of social information - empirical research has shown that receivers of alarm signals in primates 15,16 and squirrels 11,17,18,19 are able to assess caller reliability by associating an individual’s identity with that individual’s past performances (e.g. the ability to discriminate between dangerous and non-dangerous threats and produce alarm calls accordingly). In these studies receivers differentiate between reliable and unreliable callers and adjust their response accordingly 11,15,16,17,18,19 , therefore lowering the potential costs of social information.

        Sentinel behaviour is a form of coordinated vigilance behaviour, where mostly one individual scans the surroundings while the rest of the group is involved in other activities, mainly food acquisition 20,21,22,23 . By emitting sentinel calls, sentinels can provide the rest of the group with valuable, acoustic information about the presence of a sentinel guard 21,22,24 , the identity of the sentinel 21 or the current, perceived predation risk 22,25 . Work on dwarf mongoose (Helogale parvula 26 ) and pied babblers (Turdoides bicolor 27 ) has shown that receivers discriminate between the quality (accuracy and relevance) of social information provided by different individuals and that the dominance status 26 , age 26 , group affiliation 28 or perch height 27 of the sentinels affect the extent to which other individuals rely on social information from them. However, previous studies have not been able to distinguish between the effects of variation in the signaller’s age, dominance status and experience in understanding the decisions individuals make when to use social versus personal information.

        In meerkats (Suricata suricatta) an animal’s frequency of sentinel behaviour is not correlated with age, dominance status or group affiliation 29 , making them an ideal study species to determine the importance of these individual characteristics on the use of social information by other group members. Meerkats are small mongooses, which are naturally occurring in semi-desert areas of southern Africa. They are cooperative breeders, living in stable groups from three to 50 individuals, each group consisting of one dominant breeding pair and helpers 30 (for details about dominance hierarchies and differences in the behaviour depending on social status within groups see 31,32 ). This social system results in groups consisting mostly of full siblings (littermates) and half siblings. When foraging, meerkats mainly dig holes in the sand in search for insects and small vertebrates 33 , which prevents them from scanning their surroundings for predators. To minimize predation risk for the whole group, meerkats evolved an elaborate sentinel system with distinct sentinel calls 21 . Sentinel calls have been shown to contain information about the caller’s identity, as well as the sentinel’s perceived risk levels 21,25 . Sentinel calming calls, in particular, act as ‘all-clear’ signal eliciting an increase in foraging behaviour and a decrease in vigilance in other group members 25 .

        In this study we investigated whether foraging meerkats differentiate between calming calls from different sentinels in their group and adjust their own vigilance behaviour accordingly. Specifically, we tested whether the dominance status, age, sex, sentinel frequency during the previous three months (as a proxy for experience), call rate (during sentinel behaviour) or whether the sentinel individual was a littermate (mostly full siblings) of the test subject predicted the extent to which receivers responded to the sentinel’s calls by decreasing their level of vigilance. As a consequence of the large variation in relative contribution to sentinel behaviour among individuals of the same group (mean = 8.3%, range = 1%–53% unpublished data) based on sex 20,29 , dominance status 20 and daily weight gain 29 and since sentinel calming calls are individually distinctive 21 , we expect that foraging group members would discriminate between social information of different sentinels and therefore show according differences in their personal vigilance levels. In particular, we expected the vigilance levels of foraging group members to be reduced to a greater extent when they heard sentinel calls given by individuals that most often contributed to sentinel behaviour in a group (thereafter termed ‘super guards’) than when they heard calls given by individuals that less frequently (‘common guards’) or rarely (‘rare guards’) acted as sentinels.


        Microbes: overlooked and understudied

        Life is tucked into overlooked nooks and crannies everywhere. Researchers at Penn State University (University Park, PA) took a closer look at one such space: household water heaters (المتطرفون 2019 doi.org/10.1007/s00792-018-1066-z). Using 101 samples collected by citizen scientists in all 50 US states and Puerto Rico, they detected a nearly ubiquitous presence of extremophile bacteria such as Thermus scotoductus, which also occurs naturally in hot springs and hydrothermal vents. “People are quite aware that microbes are a part of nature and their household, but I think most had not thought about their water heater as an extreme microbial environment”, says study author Christopher House. “We found that one species was particularly common across the water heaters with few changes to its DNA, indicating that it is well adapted to growing in our homes.”

        Large-scale biogeographic studies like this support the hypothesis that some microbial communities don't follow the same rules of distribution and endemism that larger organisms do. In this case, the presence of extremophile microbes seems to be determined by the characteristics of the preferred environment, not geography. Jonathan Eisen, a microbiologist at University of California at Davis (Davis, CA) who was not involved in the study, says, “I think the hot water heater project…is brilliant and is one of the first examples of a citizen-science project on microbes”.

        The project represents progress, but 30 microbiologists from nine countries recently published a call to arms for more studies, and for everyone – from laypersons to decision makers – to up their “microbial literacy”. The consensus piece (Nat Rev Microbiology 2019 doi.org/10.1038/s41579-019-0222-5) details the significance and omnipresence of microorganisms as well as how they influence, are influenced by, and may be used to mitigate climate change. “Things too big or too small are difficult to relate to. We see through human eyes – we have anthropogenic perception. [But] we have increasingly improved technologies for studying microbes”, says lead author Ricardo Cavicchioli (University of New South Wales Sydney, Australia).

        Though researchers estimate fewer than 1% of Earth's microbial species are known to science, “microorganisms are the support system of the biosphere and are critical to achieving an environmentally sustainable future, so that ignoring them risks the fate of humanity”, warns Cavicchioli. The consensus statement, he adds, “puts humanity on notice that the microscopic majority can no longer be the unseen elephant in the room […] Without understanding the impact of microbes on climate change and the impact of climate change on microbes, we compromise the capacity to achieve an environmentally sustainable future”.