Ciernik

Ciernik
Gasterosteus aculeatus[1]
Linnaeus, 1758
Systematyka
Domena

eukarionty

Królestwo

zwierzęta

Typ

strunowce

Podtyp

kręgowce

Gromada

promieniopłetwe

Infragromada

doskonałokostne

Rząd

ciernikokształtne

Rodzina

ciernikowate

Rodzaj

Gasterosteus

Gatunek

ciernik

Kategoria zagrożenia (CKGZ)[2]
Status iucn3.1 LC pl.svg

Ciernik[3][4], kat[3][5], kolka[3][5], czart[6] (Gasterosteus aculeatus) – gatunek ryby z rodziny ciernikowatych (Gasterosteidae).

Występowanie

Półkula północna, w Polsce pospolity.

Tworzy dwie formy: słodko- i słonowodną. Ciernik żyjący w Morzu Bałtyckim występuje w wodach słonawych przy ujściu rzek do morza. W wodach słodkich zamieszkuje zbiorniki wodne, a także zakola rzek, gdzie prąd jest znikomy. Występuje przy brzegu i na płyciznach, często w tych samych zbiornikach, co cierniczek. Żyje w luźnych ławicach. W zakolach rzek i w czystszych jeziorach może być bardzo liczny. Ma małe wymagania co do jakości wody.

Cechy morfologiczne

Ciało wydłużone, bocznie spłaszczone, osiąga 5–8 cm, u morskich form wędrownych maksymalnie 11 cm długości. Pysk spiczasty, mały otwór gębowy w położeniu końcowym. Wzdłuż boków szereg płytek kostnych, lepiej rozwinięty u populacji żyjących w morzu. Osobniki żyjące w wodach słodkich mogą być ich całkowicie pozbawione. Na grzbiecie występują 2–5 (zwykle 3) kolce. Grzbiet szarozielony, niebieskozielony lub ciemnoszary, boki srebrzyste. Liczba łusek w linii nabocznej 29-35[7].

Odżywianie

Pożywienie cierników jest bardzo różnorodne. Młode osobniki żywią się planktonem. Dorosłe żywią się głównie małymi zwierzętami wodnymi, takimi jak larwy owadów i skorupiaki. Poza tym lubią ikrę i narybek innych ryb, w tym także przedstawicieli własnego gatunku. Wrogami ciernika są duże ryby drapieżne, wydry, rzęsorki, zimorodki oraz inne ptaki wodne.

Cierniki często polują w nocy, lokalizują zdobycz posługując się narządem linii bocznej, chociaż duże i wrażliwe oczy pozwalają na korzystanie ze wzroku nawet przy bardzo niewielkiej ilości światła.

Rozród

Trze się od końca III do początku VII. Niektóre populacje żyjące w morzu wyruszają na tarło pod prąd rzek i potoków. Populacje stacjonarne odbywają tarło w wodach, w których żyją. W okresie tarła u samców gardło i podbrzusze stają się jaskrawoczerwone lub pomarańczowe, a całe ciało nabiera metalicznego połysku. W odpowiednim miejscu, np. w zagłębieniu na dnie lub nisko między roślinami, buduje gniazdo ze szczątków roślinnych sklejonych wydzieliną z nerek i wabi do niego wszystkie znajdujące się w okolicy samice. Ikra złożona przez samicę do gniazda jest natychmiast zapładniana przez samca. Samiec zwykle przegania samice i sam broni zapłodnionej ikry i narybku, dopóki ten nie wchłonie woreczka żółtkowego i nie rozpocznie samodzielnego życia.

Hodowla w akwarium

Akwarium średnie lub duże, temperatura nie większa niż 22 °C, pokarm tylko żywy. Samce są bardzo agresywne w stosunku do innych samców, szczególnie w porze godowej.

Mechanizm molekularny zmian morfologicznych w ewolucji cierników

Mechanizm molekularny zmian morfologicznych w ewolucji cierników (Gasterosteus aculeatus)[8].
A, C. Schematyczny rysunek formy morskiej i słodkowodnej ciernika, widok od strony brzusznej. Zaznaczone struktury pasa barkowego (kolor żółty) i miednicowego (niebieski). Forma słodkowodna ma zredukowane kolce odbytowe i struktury pasa miednicowego w porównaniu do formy morskiej. Pas barkowy pozostaje bez zmian.
B, D. Schematyczny rysunek fragmentu genomu ciernika zawierający gen Pitx1. Kolorem czarnym zaznaczona jest nić DNA; kolorem lazurowym sekwencje regulatorowe odpowiadające za ekspresję Pitx1 w wymienionych strukturach; kolorem czerwonym sekwencja kodująca genu Pitx1.

Przyczyną redukcji pasa miednicowego u cierników słodkowodnych jest mutacja w jednym z enhancerów (kolor niebieski) genu Pitx1 (kolor czerwony), powodująca brak ekspresji genu Pitx1 w zawiązkach płetw brzusznych w okresie embrionalnym. Przekształcone w kolce płetwy brzuszne ciernika są strukturami homologicznymi z tylnymi kończynami innych kręgowców. Gen Pitx1 warunkuje różnice strukturalne pomiędzy przednimi i tylnymi kończynami kręgowców.

U formy słodkowodnej zauważalna jest asymetria zredukowanych kolców, kolec po lewej stronie jest nieco większy. Spowodowane jest to efektem genu Pitx2, którego produkt jest zbliżony do białka Pitx1. W odróżnieniu od Pitx1 gen Pitx2 ulega ekspresji tylko w lewej części ciała, normalnie warunkując asymetryczne położenie narządów, na przykład serca po lewej stronie. W przypadku cierników słodkowodnych, jego słaby efekt powoduje silniejsze rozwinięcie kolców po lewej stronie ciała.

Przypisy

  1. Gasterosteus aculeatus, [w:] Integrated Taxonomic Information System [online] (ang.).
  2. Gasterosteus aculeatus, [w:] The IUCN Red List of Threatened Species [online] (ang.).
  3. a b c Krystyna Kowalska, Jan Maciej Rembiszewski, Halina Rolik Mały słownik zoologiczny, Ryby, Wiedza Powszechna, Warszawa 1973
  4. Stanislav Frank: Wielki atlas ryb. Przekład: Henryk Szelęgiewicz. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, 1974.
  5. a b Ryby. Warszawa: Wiedza Powszechna, 1976, seria: Mały słownik zoologiczny.
  6. Ryby : encyklopedia zwierząt. Henryk Garbarczyk, Małgorzata Garbarczyk i Leszek Myszkowski (tłum.). Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN : Dorota Szatańska, 2007. ISBN 978-83-01-15140-9.
  7. {{{tytuł}}}, www.pzwwalcz.pl [dostęp 2020-03-28].
  8. Shapiro, MD et al. Genetic and developmental basis of evolutionary pelvic reduction in threespine sticklebacks. „Nature”. 428. 6984, s. 717-723, 2004. 

Bibliografia

  • Fritz Terofal, Claus Militz: Ryby słodkowodne. Leksykon przyrodniczy. Henryk Garbarczyk, Eligiusz Nowakowski i Jacek Wagner. Warszawa: Świat Książki, 1997. ISBN 83-7129-441-7.

Media użyte na tej stronie

Status iucn3.1 LC pl.svg
Autor: unknown, Licencja: CC BY 2.5
Wikispecies-logo.svg
Autor: (of code) -xfi-, Licencja: CC BY-SA 3.0
The Wikispecies logo created by Zephram Stark based on a concept design by Jeremykemp.
Gasterosteus aculeatus.jpg
(c) Ron Offermans, CC-BY-SA-3.0
Originally uploaded 25 feb 2004 13:42 to nl.wikipedia.org by w:nl:Gebruiker:GerardM, with the summary "Met toestemming fotgraaf." Permission: nl:Gebruiker:GerardM/Ron Offermans
Ewolucja cierniaków.svg
Autor: MesserWoland, Licencja: CC-BY-SA-3.0
Mechanizm molekularny zmian morfologicznych w ewolucji cierników (Gasterosteus aculeatus).

A. Schematyczny rysunek formy morskiej i słodkowodnej ciernika, widok od strony brzusznej. Zaznaczone struktury pasa barkowego (kolor żółty) i miednicowego (niebieski). Forma słodkowodna ma zredukowane kolce odbytowe i struktury pasa miednicowego w porównaniu do formy morskiej. Pas barkowy pozostaje bez zmian.

B. Schematyczny rysunek fragmentu genomu ciernika zawierający gen Pitx1. Kolorem czarnym zaznaczona jest nić DNA. Kolorem lazurowym sekwencje regulatorowe (enhancery), kolorem czerwonym sekwencja kodująca genu Pitx1. Przyczyną redukcji pasa miednicowego u cierników słodkowodnych jest mutacja w jednym z enhancerów (kolor niebieski) genu Pitx1 (kolor czerwony), powodująca brak ekspresji genu Pitx1 w zawiązkach płetwy odbytowej w okresie embrionalnym. Płetwy odbytowe, u cierników przekształcone w kolce, są strukturami homologicznymi z tylnymi kończynami innych kręgowców. Gen Pitx1 warunkuje różnice strukturalne pomiędzy przednimi i tylnymi kończynami kręgowców.

U formy słodkowodnej zauważalna jest asymetria zredukowanych kolców, kolec po lewej stronie jest nieco większy. Spowodowane jest to efektem genu Pitx2, którego produkt jest zbliżony do białka Pitx1. W odróżnieniu od Pitx1 gen Pitx2 ulega ekspresji tylko w lewej części ciała, normalnie warunkując asymetryczne położenie narządów, na przykład serca po lewej stronie. W przypadku cierników słodkowodnych, jego słaby efekt powoduje silniejsze rozwinięcie kolców po lewej stronie ciała.

Ponieważ taka redukcja pasa miednicowego, jest wynikiem pojedynczej mutacji, nie mogła nastąpić stopniowo. Jest to więc jeden z przykładów punktualizmu w ewolucji.

Rysunek na podstawie pracy: Shapiro MD et al. Genetic and developmental basis of evolutionary pelvic reduction in threespine sticklebacks. Nature. 2004 428(6984):717-723 [1].