Podajnik filtra -Filter feeder

Karmienie kryla w wysokim stężeniu fitoplanktonu (zwolnione 12-krotnie)

Podajniki filtracyjne to podgrupa zwierząt karmiących zawiesiną , które żywią się przez odcedzenie zawiesiny i cząstek pokarmu z wody, zwykle poprzez przepuszczanie wody przez wyspecjalizowaną strukturę filtrującą. Niektóre zwierzęta, które stosują ten sposób żywienia to małże , kryl , gąbki , fiszbinowce i wiele ryb (w tym niektóre rekiny ). Niektóre ptaki, takie jak flamingi i niektóre gatunki kaczek , są również filtratorami. Podajniki filtrujące mogą odgrywać ważną rolę w klarowaniu wody i dlatego są uważane za inżynierów ekosystemu . Są również ważne wbioakumulacji iw rezultacie jako organizmy wskaźnikowe .

Ryba

Większość ryb pastewnych to podajniki filtrujące. Na przykład atlantycki menhaden , rodzaj śledzia , żyje na planktonie złowionym w toni wodnej. Dorosły menhaden może filtrować do czterech galonów wody na minutę i odgrywa ważną rolę w oczyszczaniu wody oceanicznej. Stanowią też naturalną kontrolę przed śmiercionośnym czerwonym przypływem .

Oprócz tych ryb kostnych, cztery rodzaje ryb chrzęstnych są również filtratorami. Rekin wielorybi wciąga wodę do ust, zamyka pysk i wyrzuca wodę przez skrzela . Podczas niewielkiego opóźnienia między zamknięciem ust a otwarciem klapek skrzelowych plankton zostaje uwięziony w ząbkach skóry , które wyścielają płytki skrzelowe i gardło . To drobne urządzenie przypominające sito, które jest unikalną modyfikacją grabiących skrzeli, zapobiega przechodzeniu przez skrzela niczego poza płynem (wszystko o średnicy powyżej 2 do 3 mm jest uwięzione). Każdy materiał uwięziony w filtrze między listwami skrzelowymi zostaje połknięty. Zaobserwowano, że rekiny wielorybie „kaszlują” i przypuszcza się, że jest to metoda usuwania nagromadzonych cząstek pokarmu w grabie skrzeli. Rekin wielkogębowy ma wokół ust świecące narządy zwane fotoforami . Uważa się, że mogą istnieć, aby zwabić plankton lub małe ryby do pyska. Rekin olbrzymi to pasywny filtrożer, filtrujący zooplankton , małe ryby i bezkręgowce z nawet 2000 ton wody na godzinę. W przeciwieństwie do rekinów wielkogębowych i wielorybich, rekin olbrzymi nie wydaje się aktywnie poszukiwać zdobyczy; ale ma duże opuszki węchowe , które mogą prowadzić go we właściwym kierunku. W przeciwieństwie do innych dużych podajników filtrujących, opiera się tylko na wodzie, która jest przepychana przez skrzela podczas pływania; rekin megagęby i rekin wielorybi mogą ssać lub pompować wodę przez skrzela. Manty potrafią określić czas przybycia na tarło dużych ławic ryb i żywić się swobodnie pływającymi jajami i plemnikami. Ten podstęp jest również stosowany przez rekiny wielorybie.

Skorupiaki

Kosz filtrujący mysid

Mysidacea to małe skorupiaki, które żyją blisko brzegu i unoszą się nad dnem morskim, stale gromadząc cząstki za pomocą swojego koszyka filtrującego. Są ważnym źródłem pożywienia dla śledzia , dorsza , flądry i okonia pasiastego . Mysidy mają wysoką odporność na toksyny w zanieczyszczonych obszarach i mogą przyczyniać się do wysokiego poziomu toksyn u swoich drapieżników. Kryl antarktyczny potrafi bezpośrednio wykorzystać maleńkie komórki fitoplanktonu , czego nie potrafią żadne inne większe zwierzęta wielkości kryla. Odbywa się to poprzez karmienie filtrem, wykorzystując rozwinięte przednie odnóża kryla, zapewniając bardzo wydajny aparat filtrujący: sześć thoracopodów tworzy bardzo skuteczny „kosz do karmienia” używany do zbierania fitoplanktonu z otwartej wody. Na animacji u góry tej strony kryl unosi się w miejscu pod kątem 55°. Przy niższych stężeniach pokarmu kosz do karmienia jest przepychany przez wodę przez ponad pół metra w pozycji otwartej, a następnie glony są przeczesywane do otworu gębowego specjalnymi szczecinami po wewnętrznej stronie thoracopodów. Kraby porcelanowe mają przydatki żerujące pokryte szczecinami, które filtrują cząsteczki pokarmu z przepływającej wody. Większość gatunków pąkli to żywiące się filtrami, wykorzystujące swoje wysoce zmodyfikowane nogi do odsiewania planktonu z wody.

Wieloryby fiszbinowe

Płyty z ustami wieloryba baleen

Wieloryby fiszbinowe (Mysticeti), jeden z dwóch podrzędów waleni ( wieloryby , delfiny i morświny), charakteryzują się płytami fiszbinowymi do filtrowania pokarmu z wody zamiast zębów. To odróżnia je od innych podrzędów waleni, zębowców (Odontoceti). Podrząd zawiera cztery rodziny i czternaście gatunków. Wieloryby fiszbinowe zazwyczaj szukają koncentracji zooplanktonu, przepływają przez niego, z otwartymi ustami lub połykając, i filtrują zdobycz z wody za pomocą fiszbin. Fiszbina to rząd dużej liczby płytek keratynowych przymocowanych do górnej szczęki o składzie podobnym do ludzkich włosów lub paznokci. Płyty te mają przekrój trójkątny, a największa, skierowana do wewnątrz strona z drobnymi włoskami tworzy matę filtrującą. Wieloryby to powolne pływaki z dużymi głowami i pyskami. Ich fiszbinowe płyty są wąskie i bardzo długie — do 4 m (13 stóp) w dziobie  — i mieszczą się w powiększonej dolnej wardze, która pasuje do wygiętej górnej szczęki. Gdy prawy wieloryb pływa, przednia szczelina między dwoma rzędami płyt fiszbinowych przepuszcza wodę razem z ofiarą, podczas gdy fiszbiny odfiltrowują wodę. Rorquale , takie jak płetwal błękitny , mają mniejsze głowy, szybko pływają z krótkimi i szerokimi fiszbinami. Aby złapać zdobycz, szeroko otwierają dolną szczękę — prawie 90 stopni — przepływają przez chmarę roju, jednocześnie opuszczając język, tak że brzuszne rowki głowy rozszerzają się i znacznie zwiększają ilość pobieranej wody . wody subpolarne w okresie letnim, ale mogą również łowić ryby szkolne, zwłaszcza na półkuli północnej. Wszystkie wieloryby fiszbinowe, z wyjątkiem wieloryba szarego , żerują w pobliżu powierzchni wody, rzadko nurkując głębiej niż 100 m (330 stóp) lub przez dłuższy czas. Wieloryby szare żyją w płytkich wodach, żywiąc się głównie organizmami żyjącymi na dnie, takimi jak obunogi .

Małże

Obraz zewnętrzny
ikona obrazu Film przedstawiający karmienie syfonem

Małże to mięczaki wodne , które mają dwuczęściowe muszle . Zazwyczaj obie muszle (lub zawory) są symetryczne wzdłuż linii zawiasu. Klasa obejmuje 30 000 gatunków , w tym przegrzebki , małże , ostrygi i małże . Większość małży jest filtratorami (chociaż niektóre podjęły się żerowania i drapieżnictwa), pozyskując materię organiczną z morza, w którym żyją. Nephridia , wersja nerek ze skorupiaków , usuwa odpady. Zakopane małże żerują przez wyciągnięcie syfonu na powierzchnię. Na przykład ostrygi wciągają wodę przez skrzela poprzez bicie rzęsek . Zawieszone pokarmy ( fitoplankton , zooplankton , algi i inne zawarte w wodzie składniki odżywcze i cząstki) są zatrzymywane w śluzie skrzelowym, a stamtąd transportowane do ust, gdzie są zjadane, trawione i wydalane jako kał lub pseudokał . Każda ostryga filtruje do pięciu litrów wody na godzinę. Naukowcy są przekonani, że niegdyś kwitnąca populacja ostryg z Zatoki Chesapeake co trzy lub cztery dni filtrowała całą objętość wody w ujściu rzeki z nadmiaru składników odżywczych. Dziś proces ten trwałby prawie rok, a osady, składniki odżywcze i glony mogą powodować problemy w lokalnych wodach. Ostrygi filtrują te zanieczyszczenia i albo zjadają je, albo formują w małe paczki, które osadzają się na dnie, gdzie są nieszkodliwe.

Mięczaki małży przetwarzają składniki odżywcze, które dostają się do cieków wodnych ze źródeł ludzkich i rolniczych. Bioekstrakcja składników odżywczych to „strategia zarządzania środowiskiem, dzięki której składniki odżywcze są usuwane z ekosystemu wodnego poprzez zbiory wzmocnionej produkcji biologicznej, w tym akwakultury żyjących w zawiesinie skorupiaków lub alg”. Usuwanie składników odżywczych przez skorupiaki, które są następnie zbierane z systemu, może pomóc w rozwiązaniu problemów środowiskowych, w tym nadmiernego napływu składników odżywczych ( eutrofizacja ), niskiej zawartości rozpuszczonego tlenu, zmniejszonej dostępności światła i wpływu na trawę morską, szkodliwych zakwitów glonów i wzrostu częstości występowania paralitycznego zatrucia mięczakami ( PSP). Na przykład przeciętnie zebrany omułek zawiera: 0,8–1,2% azotu i 0,06–0,08% fosforu. Usunięcie zwiększonej biomasy może nie tylko przeciwdziałać eutrofizacji, ale także wspierać lokalną gospodarkę poprzez dostarczanie produktu na paszę lub kompost. W Szwecji agencje ochrony środowiska wykorzystują hodowlę omułków jako narzędzie zarządzania w celu poprawy warunków jakości wody, gdzie oceniono wysiłki bioekstrakcji omułków i wykazano, że są one wysoce skutecznym źródłem nawozów i paszy dla zwierząt. W USA naukowcy badają możliwości modelowania zastosowania skorupiaków i wodorostów morskich w celu ograniczenia składników odżywczych na niektórych obszarach Long Island Sound.

Małże są również szeroko stosowane jako bioindykatory do monitorowania stanu środowiska wodnego, zarówno słodkiej, jak i morskiej. Stan lub struktura populacji, fizjologia, zachowanie lub zawartość niektórych pierwiastków lub związków może ujawnić stan skażenia dowolnego ekosystemu wodnego. Są przydatne, ponieważ są niesiedzące, co oznacza, że ​​są ściśle reprezentatywne dla środowiska, w którym są pobierane lub umieszczane (klatki), i cały czas oddychają wodą, odsłaniając skrzela i tkanki wewnętrzne: bioakumulacja . Jednym z najbardziej znanych projektów w tej dziedzinie jest program Mussel Watch w Ameryce, ale dziś są one wykorzystywane w tym celu na całym świecie ( ekotoksykologia ).

Gąbki

Gąbki tubowe wabiące małe ryby rafowe

Gąbki nie mają prawdziwego układu krążenia ; zamiast tego tworzą strumień wody, który jest używany do cyrkulacji. Rozpuszczone gazy są doprowadzane do komórek i wnikają do nich przez prostą dyfuzję . Odpady metaboliczne są również przenoszone do wody poprzez dyfuzję. Gąbki pompują ogromne ilości wody. Na przykład Leuconia to mała gąbka leukoloidowa o wysokości około 10 cm i średnicy 1 cm. Szacuje się, że woda wpływa przez ponad 80 000 kanałów dopływowych z prędkością 6 cm na minutę. Jednakże, ponieważ Leuconia ma ponad 2 miliony wiciowanych komór, których łączna średnica jest znacznie większa niż średnica kanałów, przepływ wody przez komory spowalnia do 3,6 cm na godzinę. Takie natężenie przepływu umożliwia łatwe wychwytywanie pokarmu przez komórki obroży. Woda jest wyrzucana przez pojedyncze oczko z prędkością około 8,5 cm/sekundę: siła strumienia zdolna do przenoszenia odpadów na pewną odległość od gąbki.

Cnidarianie

Meduza księżycowa ma siatkę włókien, które są powoli wciągane przez wodę. Ruch jest tak powolny, że widłonogi nie mogą go wyczuć i nie reagują reakcją ucieczki .

Inne parzydełka żywiące się filtrem obejmują długopisy morskie , wachlarze morskie , ukwiały i Xenia .

Tunikaty

Osłonice pobierają wodę przez syfon, a następnie odprowadzają przefiltrowaną wodę przez kolejny syfon

Osłonice , takie jak ascydy , salpy i żachwy , to strunowce , które tworzą grupę siostrzaną kręgowców . Prawie wszystkie osłonice są podajnikami zawiesinowymi , wychwytującymi cząsteczki planktonowe poprzez filtrowanie wody morskiej przez ich ciała. Woda jest wciągana do organizmu przez wziewny syfon policzkowy w wyniku działania rzęsek wyściełających szczeliny skrzelowe. Przefiltrowana woda jest następnie usuwana przez oddzielny syfon wydechowy. Aby uzyskać wystarczającą ilość pożywienia, typowa osłonka musi przetworzyć około jednej objętości wody na sekundę.

Flamingi

Łukowaty dziób tego mniejszego flaminga jest dobrze przystosowany do nabierania od dołu
Różowa kolorystyka Pterodaustro jest hipotetyczna, ale opiera się na ekologicznych podobieństwach do flamingów

Flamingi karmione są krewetkami solankowymi . Ich dziwnie ukształtowane dzioby są specjalnie przystosowane do oddzielania błota i mułu od jedzenia, które spożywają i są wyjątkowo używane do góry nogami. W filtrowaniu pokarmów pomagają włochate struktury zwane blaszkami , które wyściełają żuchwy , oraz duży, szorstki język.

Pterozaury

Tradycyjnie Ctenochasmatoidea jako grupa była wymieniana jako filtrożerne, ze względu na ich długie, liczne smukłe zęby, wyraźnie dobrze przystosowane do łapania zdobyczy. Jednak tylko Pterodaustro może pochwalić się właściwym mechanizmem pompowania, z odwróconymi do góry szczękami oraz potężnymi mięśniami szczęki i języka. Inne ctenochasmatoidy nie mają tego i są obecnie uważane za łapacze podobne do warzęchy , wykorzystujące wyspecjalizowane zęby po prostu do zaoferowania większej powierzchni. Co znamienne, te zęby, choć małe i liczne, są stosunkowo mało wyspecjalizowane w stosunku do podobnych do fiszbinowych zębów Pterodaustro .

Uważa się, że boreopterydy opierały się na czymś w rodzaju podstawowego zasilania filtra, używając swoich długich, smukłych zębów do łapania małych ryb, choć prawdopodobnie nie miały mechanizmu pompującego Pterodaustro . W istocie ich mechanizm żerowania był podobny do mechanizmu współczesnych młodych „ delfinów ” Platanisty .

Gady morskie

Nawyki żywieniowe przez filtry są wyraźnie rzadkie wśród mezozoicznych gadów morskich , a główną niszę żywieniową filtrów zajmują pozornie ryby pachykormidy . Sugeruje się jednak, że niektóre zauropsydy zaangażowały się w żywienie filtracyjne. Henodus był placodontem o unikalnych zębach przypominających fiszbinę i cechach mięśni gnykowej i szczęki porównywalnych z cechami flamingów. W połączeniu ze środowiskiem jeziornym mogło zajmować podobną niszę ekologiczną. W szczególności prawdopodobnie był roślinożercą , odfiltrowując glony i inną drobną florę z podłoży. Stomatosuchidae to rodzina krokodylomorfów słodkowodnych z podobnymi do rorqual szczękami i maleńkimi zębami, a niespokrewniony kenozoik Mourasuchus ma podobne przystosowania. Hupehsuchia to linia dziwacznych gadów triasowych przystosowanych do żywienia w zawiesinie. Niektóre plezjozaury mogły mieć nawyki filtrowania.

Zobacz też

Uwagi

Bibliografia

Zewnętrzne linki