Podvodní kamufláž - Underwater camouflage
Podvodní kamufláž je soubor metod k dosažení krypse - vyhýbání se pozorování - která umožňuje, aby jinak viditelné vodní organismy zůstaly nepovšimnuty jinými organismy, jako jsou predátoři nebo kořisti .
Kamufláž ve velkých vodních plochách se výrazně liší od maskování na zemi. Prostředí je v zásadě stejné na všech stranách. Světlo vždy padá shora a obecně neexistuje žádné proměnlivé pozadí pro srovnání se stromy a keři. Ve vodě převládají tři hlavní kamuflážní metody: průhlednost, odraz a protisvětlo . Transparentnost a odrazivost jsou nejdůležitější v horních 100 metrech oceánu; protisvětlo je hlavní metoda od 100 metrů do 1000 metrů; zatímco v tmavých vodách pod 1000 metrů se maskování stává méně důležitým.
Kamufláž v relativně mělkých vodách je spíše pozemská kamufláž, kde mnoho zvířat používá další metody. Například, vlastní výzdobu používají dekorační kraby ; miméza zvířat, jako je listový mořský drak ; Countershading mnoha ryb, včetně žraloků ; rozptýlení skvrnami očí mnoha rybami; aktivní maskování díky schopnosti rychle měnit barvu u ryb , jako je platýs, a hlavonožců včetně chobotnic , sépií a chobotnic .
Kontext
Schopnost maskovat se poskytuje výhodu přežití v neustálém boji mezi predátory a kořistí . Přirozený výběr vytvořil širokou škálu metod přežití v oceánech.
Ve starověkém Řecku , Aristoteles komentoval barevných měnící schopností, a to jak pro maskování a pro signalizaci, z hlavonožců , včetně chobotnice , v jeho Historia animalium :
- Chobotnice ... hledá svou kořist tak, že mění její barvu, aby ji vykreslila jako barvu kamenů sousedících s ní; dělá to také při poplachu.
Metody
V oceánech převládají tři hlavní kamuflážní metody: průhlednost, odraz a protisvětlo. Transparentnost a odrazivost jsou nejdůležitější v horních 100 metrech oceánu; protisvícení je hlavní metoda od 100 metrů do 1000 metrů; zatímco v tmavých vodách pod 1000 metrů se maskování stává méně důležitým. Většina zvířat na otevřeném moři používá k maskování alespoň jednu z těchto metod. Kamufláž v relativně mělkých vodách je spíše pozemská kamufláž, kde zvířata používají mnoho dalších metod v mnoha různých skupinách. Tyto způsoby maskování jsou postupně popsány níže.
Průhlednost
Transparentnost je běžná, dokonce dominantní u zvířat na otevřeném moři, zejména u zvířat, která žijí v relativně mělkých vodách. To je nalezené v planktonu mnoha druhů, stejně jako větší zvířata, jako jsou medúzy , salps (plovoucí pláštěnky ) a hřebenové želé . Mnoho mořských živočichů, kteří se vznášejí poblíž povrchu, je vysoce průhledných , což jim dává téměř dokonalou kamufláž. Transparentnost je však obtížná pro tělesa vyrobená z materiálů, které mají odlišné indexy lomu od mořské vody. Někteří mořští živočichové, jako jsou medúzy, mají želatinová těla složená převážně z vody; jejich tlustá mezogloea je acelulární a vysoce transparentní. Díky tomu jsou pohodlně vztlakové , ale také velké pro jejich svalovou hmotu, takže nemohou rychle plavat. Želatinová planktonická zvířata jsou průhledná mezi 50 a 90 procenty. Průhlednost 50 procent stačí k tomu, aby bylo zvíře neviditelné pro dravce, jako je treska, v hloubce 650 metrů (2130 ft); lepší průhlednost je vyžadována pro neviditelnost v mělčí vodě, kde je světlo jasnější a dravci vidí lépe. Například treska může vidět kořist, která je při optimálním osvětlení v mělké vodě 98% průhledná. Transparentnost je proto nejúčinnější v hlubších vodách.
Některé tkáně, jako jsou svaly, mohou být transparentní, za předpokladu, že jsou buď velmi tenké, nebo uspořádané jako pravidelné vrstvy nebo fibrily, které jsou malé ve srovnání s vlnovou délkou viditelného světla. Známými příklady průhledných částí těla jsou čočka a rohovka oka obratlovců . Čočka je vyrobena z bílkoviny krystalinu ; rohovka je z proteinu kolagenu . Jiné struktury nemohou být průhledné, zejména sítnice nebo ekvivalentní struktury absorbující světlo - musí absorbovat světlo, aby mohly fungovat. Kamera -type oko obratlovců a hlavonožců musí být zcela neprůhledná. Nakonec jsou některé struktury viditelné z nějakého důvodu, například proto, aby nalákali kořist. Například nematocysts (ostré buňky) z průhledného trubýši Agalma okenii připomínají malé copepods . Příklady transparentních mořských zvířat zahrnují širokou škálu larev , včetně coelenterates , siphonophores, salps, plži , mnohoštětinatec červy, mnoho shrimplike korýšů a ryb; zatímco dospělí jsou většinou neprůhlední a pigmentovaní, připomínající mořské dno nebo břehy, kde žijí. Želé a medúzy pro dospělé jsou hlavně průhledné, stejně jako jejich vodnaté pozadí. Malá říční ryba Amazonky Microphilypnus amazonicus a krevety, se kterými se sdružuje, Pseudopalaemon gouldingi , jsou tak průhledné, že jsou „téměř neviditelné“; dále se zdá, že tyto druhy podle místního pozadí v prostředí volí, zda mají být průhledné nebo více konvenčně strakaté (rušivě vzorované).
Odraz
Mnoho ryb je pokryto vysoce reflexními šupinami, které dávají vzhled postříbřeného zrcadlového skla. Odraz prostřednictvím stříbření je rozšířený nebo dominantní u ryb na otevřeném moři, zejména u těch, které žijí v horních 100 metrech. Tam, kde transparentnosti nelze dosáhnout, lze ji efektivně napodobit postříbřením, aby bylo tělo zvířete vysoce reflexní. Ve středních hloubkách na moři vychází světlo shora, takže svisle orientované zrcadlo činí zvířata, jako jsou ryby, z boku neviditelná. Většina ryb v horním oceánu, jako je sardinka a sleď, je maskována postříbřením.
Mořské hatchetfish je velmi zploštělý (ze strany na stranu), opuštění těla o tloušťce pouhých milimetrů, a tělo je tak stříbřitý, že připomínají hliníkovou fólii . Zrcadla se skládají z mikroskopických struktur podobných těm, které se používají k zajištění strukturálního zbarvení : hromádky mezi 5 a 10 krystaly guaninu rozmístěné kolem ¼ vlnové délky od sebe, aby konstruktivně interferovaly a dosáhly téměř 100% odrazu. V hlubokých vodách, ve kterých hatchetfish žije, prosakuje pouze modré světlo s vlnovou délkou 500 nanometrů, které je třeba odrážet, takže zrcadla vzdálená 125 nanometrů poskytují dobrou kamufláž.
U ryb, jako jsou sledě, které žijí v mělčí vodě, musí zrcadla odrážet směs vlnových délek a ryba má proto křišťálové hromádky s řadou různých rozestupů. Další komplikací pro ryby s těly zaoblenými v průřezu je to, že zrcadla by byla neúčinná, pokud by byla položena naplocho na kůži, protože by se neodrážela vodorovně. Celkový zrcadlový efekt je dosažen mnoha malými reflektory, všechny orientovanými svisle. Stříbření se vyskytuje u jiných mořských živočichů i ryb. Tyto hlavonožců , včetně olihní, chobotnice a sépie, mají vícevrstvé zrcadla vyrobené z proteinu, spíše než guanin.
Protisvětlo
Protisvětlo pomocí bioluminiscence na spodní straně (ventrální oblasti) těla se vyskytuje u mnoha druhů, které žijí v otevřeném oceánu až do vzdálenosti asi 1000 metrů. Generované světlo zvyšuje jas zvířete při pohledu zdola, aby odpovídalo jasu povrchu oceánu; je to účinná forma aktivního maskování . Je pozoruhodně používán některými druhy chobotnic , jako je chobotnice střední , Abralia veranyi . Tito mají orgány produkující světlo ( fotofory ) rozptýlené po celé jejich spodní straně a vytvářejí jiskřivou záři, která brání tomu, aby zvíře vypadalo jako tmavý tvar při pohledu zdola. Protisvětlovací kamufláž je pravděpodobnou funkcí bioluminiscence mnoha mořských organismů, ačkoli světlo se také produkuje, aby přilákalo nebo detekovalo kořist a bylo signalizováno.
Kontrastní stínování
Kontrastní stínování shora / zdola je běžné u ryb, včetně žraloků , marlin a makrel , a zvířat v jiných skupinách, jako jsou delfíni, želvy a tučňáci. Tato zvířata mají tmavé horní strany, aby odpovídaly hloubkám oceánu, a světlé spodní strany, aby se zabránilo zjevení temnoty na jasné mořské hladině.
Mimézis
Mimesis je praktikována zvířaty, jako je listový mořský drak , Phycodurus eques , a listová škorpiónka , Taenianotus triacanthus , která připomíná části rostlin, a jemně kývají jejich těly, jako by byla pod vlivem proudu. U druhů ryb Novaculichthys taeniourus , skalních nebo dračích pysků, je mezi dospělými a mladistvými výrazný rozdíl ve vzhledu. Mladistvý Rockmover připomíná uvolněný kus mořské trávy . Plave ve svislé poloze s hlavou směřující dolů a chová se způsobem, který dokonale připomíná pohyb kousku mořských řas: pohybuje se tam a zpět v příboji, jako by to bylo neživé.
Vlastní výzdoba
Autodekorace se používá u zvířat v různých skupinách, včetně krabů dekoratérů , kteří k maskování připevňují materiály ze svého prostředí i živé organismy. Například japonský poustevnický krab, Eupagurus constans , má hydroid Hydractinia sodalis rostoucí po celé skořápce, ve které žije. Další poustevnický krab, Eupagurus cuanensis , má aposematickou oranžovou houbu Suberites domuncula, která má hořkou chuť a není konzumována rybami. .
Podobně mořští ježci používají své trubkové patky k zachycení nečistot ze dna a připevnění k jejich horním povrchům. Používají mušle, kameny, řasy a někdy mořské sasanky .
Rozptýlení
Mnoho ryb má u ocasů oční skvrny , což je forma automatiky , která odvádí útoky od zranitelné hlavy a očí. Například Chaetodon capistratus má jak (rušivý) oční stín, který zakrývá oko, a velký oční bod poblíž jeho ocasu, což vyvolává dojem, že hlava je na ocasním konci těla.
Narušení obrysů
Ryby, jako je Dascyllus aruanus, mají na svých stranách výrazné rušivé vzory, které silně kontrastují a rozbíjí jejich obrysy. Ryby jako Heniochus macrolepidotus mají podobné barevné pruhy, které sahají do ploutví vyčnívajících daleko od těla, což odvádí pozornost od skutečného tvaru ryb.
Některé ryby, které napodobují mořské řasy, jako jsou frogfishes Antennarius marmoratus a Pterophryne tumida, mají propracované výstupky a trny, které jsou kombinovány se složitým rušivým zbarvením. Výsledkem je zničení obrysu těchto „rybích“ obrysů těchto zvířat a jejich snaha vypadat jako kousky řas.
Adaptivní zbarvení
Různá mořská zvířata mají aktivní maskování díky své schopnosti rychle měnit barvu. Několik ryb žijících při dně, jako je platýz, se může účinně skrývat na nejrůznějších pozadích. Mnoho hlavonožců včetně chobotnice, sépie a chobotnice podobně používá změnu barvy, v jejich případě jak pro maskování, tak pro signalizaci. Například velká modrá chobotnice , Octopus cyanea , loví během dne a dokáže se přizpůsobit barvám a texturám svého okolí, aby se vyhnula predátorům a umožnila jí přiblížit se ke kořisti. Může dokonale připomínat skálu nebo korál, který se skrývá vedle. Je-li to nutné, aby mohl potenciální predátor odplašit, může zobrazit značky, které připomínají oči.
Stejně jako všichni flounders, Peacock flounders , Bothus mancus , mají vynikající adaptivní maskování. Používají kryptické zbarvení, aby se vyhnuli jejich detekci kořistí i predátory. Kdykoli je to možné, místo plavání se plazí po ploutvích podél dna a neustále mění barvy a vzory, aby odpovídaly jejich pozadí. Ve studii někteří floundři prokázali schopnost měnit vzor za osm sekund. Byli schopni odpovídat vzoru šachovnic, na které byly umístěny. Změna vzorce je extrémně složitý proces zahrnující vidění a hormony platýse . Pokud je jedno z očí ryb poškozeno nebo zakryto pískem, platýs má potíže se sladěním svého vzoru s okolím. Kdykoli ryba loví nebo se skrývá před dravci, zaboří se do písku a vyčnívá z ní jen oči.
Ultračernost
V hlubokém moři v hloubkách větších než 200 metrů filtruje z povrchu oceánu velmi málo slunečního světla. Dravci však mohou k osvětlení kořisti použít bioluminiscence a naopak je detekovat podle světla, které odrážejí. Nejméně 16 druhů hlubinných ryb má kůži tak extrémně černou, že odráží méně než 0,5% světla, které na ni dopadá při vlnové délce 480 nm. Nejčernější druh byl v dravém rodu Oneirodes (snílci), který odrážel pouze 0,044% okolního světla a byl téměř černý v rozsahu 350 až 700 nm.
Ultračernosti je dosaženo tenkou, ale spojitou vrstvou částic v dermis , melanosomech . Tyto částice absorbují většinu světla a jsou dimenzovány a tvarovány tak, aby se rozptýlily spíše než odrážely většinu zbytku. Předpovídalo se, že optimální velikost bude 600 až 800 nm. Optimální tvar byl podobně předpovídán jako fazolový s dlouhou osou 1,5 až 3,0krát delší než krátké osy. 14 ze 16 druhů splnilo tyto požadavky. Modelování naznačuje, že tato kamufláž by měla snížit vzdálenost, na kterou lze takovou rybu vidět, faktorem 6 ve srovnání s rybou s nominální odrazivostí 2%.
Druhy s touto adaptací jsou široce rozptýleny ve fylogenetickém stromu kostnatých ryb ( Actinopterygii ), který se vyskytuje u alespoň jednoho druhu v každém z řádů Anguilliformes , Stomiiformes , Myctophiformes , Beryciformes , Ophidiiformes , Perciformes a Lophiiformes . Tato distribuce zase znamená, že přirozený výběr mnohokrát nezávisle vedl konvergentní vývoj maskování ultračernosti.
Viz také
Poznámky
Reference
Zdroje
- Cott, Hugh (1940). Adaptivní zbarvení u zvířat . Oxford: Oxford University Press .
- Herring, Peter (2002). Biologie hlubokého oceánu . Oxford: Oxford University Press. ISBN 9780198549567.