Krill antártico
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| Krill antártico | |
|---|---|
 | |
| Classificação científica | |
| Reino: | Animalia |
| Filo: | Arthropoda |
| Subfilo: | Crustáceos |
| Classe: | Malacostraca |
| Ordem: | Euphausiacea |
| Família: | Euphausiidae |
| Género: | Euphausia |
| Espécie: | E. superba |
| Nome binomial | |
| Euphausia superba Dana, 1850 | |
Krill antártico (Euphausia superba) é uma espécie de krill encontrada nas Antárticas águas do Oceano Antártico . Krill antártico são camarão-como invertebrados que vivem em grandes escolas, chamadas enxames, às vezes atingindo densidades de animais individuais por 10,000-30,000 metro cúbico. Eles se alimentam diretamente no minuto fitoplâncton, usando assim a produção primária de energia que o fitoplâncton originalmente derivado do sol, a fim de sustentar sua pelágicos (aberta para o mar ) ciclo de vida. Eles crescer até um comprimento de 6 cm (2,4 in), pesar até 2 g (0,7 oz), e podem viver por até seis anos. Eles são uma espécie-chave na Antártida ecossistemas e são, em termos de biomassa, provavelmente, as espécies animais mais bem sucedidos do planeta (cerca de 500 milhões de toneladas).
Systematics
Todos os membros da ordem krill são animais de camarão-como crustáceo do superorder Eucarida. Suas unidades peitoral, ou thoracomers , são unidas com o carapaça. O comprimento curto destes thoracomers em cada lado da carapaça torna o brânquias de krill antártico visíveis ao olho humano. O pernas não formam um estrutura da mandíbula, o que diferencia esta ordem do caranguejos, lagostas e camarões.
Vida útil
A principal época de desova de krill antártico é de janeiro a março, ambos acima do plataforma continental e também na região superior das áreas oceânicas mar profundo. No modo típico de todos os euphausiaceans, o macho atribui um pacote de esperma para a abertura genital da mulher. Para este efeito, o primeiro pleópodos (pernas ligados ao abdómen) do macho são construídos como ferramentas de acoplamento. As fêmeas colocam 6,000-10,000 ovos de uma só vez. Eles são fertilizado à medida que passam para fora da abertura genital pelo esperma liberado do spermatophores que foram ligados por os machos.
De acordo com a hipótese clássica de Marr, derivado dos resultados da expedição do famoso navio de pesquisa britânico Descoberta de RRS, o desenvolvimento do ovo, em seguida, procede como segue: gastrulação (desenvolvimento de ovo em embrião) em conjuntos durante a descida dos ovos 0,6 mm na prateleira na parte inferior, em áreas oceânicas em profundidades em torno de 2.000-3.000 m. A partir do momento o ovo, o 1º náuplio (isto é, fase larval) começa a migrar na direcção da superfície com o auxílio dos seus três pares de pernas; o chamado subida de desenvolvimento.
Os próximos dois estágios larvais, denominado 2º nauplius e metanáuplios, ainda não comer, mas são nutridos pelo restante gema. Após três semanas, o pequeno krill terminou a subida. Eles podem aparecer em números enormes contagem de 2 por litro em lâmina d'água de 60 m. Crescendo, fases larvares adicionais seguir (2 º e 3 º caliptopsis, 1ª a 6ª furcilia). Eles são caracterizados pela crescente desenvolvimento das pernas adicionais, os olhos compostos e as cerdas (cerdas). Aos 15 mm, o krill juvenil se assemelha ao habitus dos adultos. Krill atingir a maturidade depois de dois a três anos. Como todos os crustáceos , o krill devem muda para crescer. Aproximadamente a cada 13 a 20 dias, a krill derramaram o seu chitinous exoesqueleto e deixá-lo para trás como exuvia.
Comida
O intestino dos E. superba muitas vezes pode ser visto verde que brilha através da pele transparente do animal, uma indicação de que esta espécie alimenta-se predominantemente em fitoplâncton, especialmente muito pequeno diatomáceas (20 mm), que se filtra a partir de água com uma cesta de alimentação. As conchas de vidro-like do diatomáceas são rachado no " moinho gástrico "e, em seguida digeridos no hepatopancreas. O krill também pode pegar e comer copépodes, anfípodes e outros pequenos zooplâncton. O intestino forma um tubo em linha reta; a sua eficiência digestivo não é muito elevada e, por conseguinte, uma grande quantidade de carbono é ainda presente no fezes (ver " bomba biológica "abaixo).
Em aquários , krill foram observados para comer o outro. Quando eles não são alimentados em aquários, eles diminuem de tamanho após muda, que é excepcional para os animais do tamanho de krill. É provável que este é um adaptação à sazonalidade da sua fonte de alimento, que é limitada nos meses de inverno escuros sob o gelo.
Alimentação filtro
Krill antártico consegue utilizar directamente o minuto células de fitoplâncton, que nenhum outro animal do tamanho de krill pode fazer. Isto é conseguido através filtrar alimentação, usando altamente desenvolvidos pernas dianteiras do krill, que prevê um aparelho de filtragem eficiente: os seis toracópodos (pernas ligados ao tórax ) formar uma "cesta de alimentação" muito eficaz usado para coletar fitoplâncton da água aberta. Nos melhores áreas das aberturas neste cesto são apenas 1 m de diâmetro. No filme ligado à esquerda, o krill paira a um ângulo de 55 ° no local. Em concentrações mais baixas de alimentos, a cesta de alimentação é empurrado através da água durante mais de meio metro de uma posição aberta, como na imagem in situ em abaixo, e em seguida, as algas são penteadas para a abertura da boca com especial cerdas (cerdas) no lado interior das toracópodos.
Ice-algas raking
Krill antártico pode raspar o gramado verde de gelo-algas a partir do lado de baixo do bloco de gelo . A imagem para a direita, por meio de uma tomada ROV, mostra como mais krill nadar em uma posição de cabeça para baixo diretamente sob o gelo. Apenas um único animal (no meio) pode ser visto pairando na água livre. Krill desenvolveram linhas especiais de cerdas ancinho-like nas pontas do toracópodos e pastar o gelo de uma forma zig-zag, semelhante a uma máquina de cortar relva. Uma krill pode limpar uma área de um pé quadrado em cerca de 10 minutos (1,5 cm² / s). É relativamente novo conhecimento que o filme de algas de gelo é muito bem desenvolvido ao longo de vastas áreas, muitas vezes contendo muito mais carbono do que toda a coluna de água abaixo. O krill encontrar uma vasta fonte de energia aqui, especialmente na primavera.
A bomba eo seqüestro de carbono biológico
O krill é um alimentador altamente desordenado, e que muitas vezes cospe agregados de fitoplâncton (bolas de saliva) que contém milhares de células grudadas. Também produz cordas fecais que ainda contêm quantidades significativas de carbono e as de vidro conchas do diatomáceas. Ambos são pesados e afundar muito rápido para o abismo. Este processo é chamado de bomba biológica. Como as águas ao redor da Antártica são muito profundas (2.000-4.000 m), eles agem como um dissipador de dióxido de carbono: este processo exporta grandes quantidades de carbono (fixo de dióxido de carbono , CO 2) da biosfera e sequestra-lo para cerca de 1.000 anos.
Se o fitoplâncton é consumido por outros componentes do ecossistema oceânico, a maior parte do carbono permanece na camada superior. Há especulações de que este processo é um dos maiores mecanismos de biofeedback do planeta, talvez o mais consideráveis de todo, impulsionado por uma biomassa gigantesca. Ainda são necessárias mais pesquisas para quantificar o ecossistema Oceano Antártico.
Peculiaridades biológicas
Bioluminescência
O krill é muitas vezes referida como luz-camarão porque pode emitir luz, produzida pela órgãos bioluminescentes. Estes órgãos estão localizados em várias partes do corpo do indivíduo de krill: um par de órgãos no eyestalk (cf. a imagem da cabeça acima), outro par sobre os quadris do 2º e 7º toracópodos e órgãos singulares sobre os quatro pleonsternites. Estes órgãos de luz emitem uma luz verde-amarela periodicamente, por até 2 a 3 segundos. Eles são considerados tão altamente desenvolvida que pode ser comparado com um archote: um reflector côncavo na parte traseira do órgão e uma lente na frente orientar a luz produzida, e todo o órgão pode ser rodado pelos músculos. A função destas luzes ainda não está totalmente compreendido; algumas hipóteses têm sugerido que servem para compensar a sombra do krill para que eles não são visíveis aos predadores a partir de baixo; outros manter especulações de que eles desempenham um papel significativo na acasalamento ou escolaridade à noite.
Órgãos bioluminescentes do krill conter várias substâncias fluorescentes. O componente principal tem um máximo de fluorescência a uma excitação de 355 nm e de emissão de 510 nm.
Reação de fuga
O krill usar um escapar reacção para evadir predadores, nadando para trás muito rapidamente lançando seu telson. Este padrão de natação é também conhecido como lobstering. Krill pode atingir velocidades de mais de 60 cm / s. O tempo para desencadear óptico estímulo é, apesar das baixas temperaturas, apenas 55 ms.
O olho composto
Embora os usos para e razões por trás do desenvolvimento de suas maciças preto olhos compostos permanecem um mistério, não há dúvida de que krill antártico tem uma das estruturas mais fantásticas para visão visto na natureza.
Como mencionado acima, o krill pode diminuir em tamanho a partir de uma muda para a outra, que é geralmente considerado para ser uma estratégia de sobrevivência para adaptar-se a escassez de suprimentos alimentares (um corpo menor necessita de menos energia, por exemplo, comida). No entanto, os olhos do animal não encolher quando isso acontece. A relação entre o tamanho do olho e o comprimento do corpo tem sido, assim, verificou-se ser um indicador fiável de inanição.
Distribuição geográfica
Krill antártico são encontrados lotando as águas superficiais do Oceano Austral ; eles têm uma distribuição circumpolar, com as concentrações mais elevadas situadas no Atlântico sector.
O limite norte do Oceano Austral, com suas Atlântico, Oceano Pacífico e Oceano Índico setores é definido mais ou menos pela convergência do Antárctico, uma frente circumpolar onde a água fria superfície da Antártida submerge abaixo o mais quente águas subantárticas. Esta frente é executado aproximadamente a 55 ° Sul; de lá para o continente, no Oceano Antártico cobre 32 milhões quilometros quadrados. Isto é 65 vezes o tamanho do Mar do Norte . Na temporada de inverno, mais de três quartos desta área tornar-se coberto pelo gelo, enquanto 24 milhões de quilômetros quadrados de gelo se tornar livre no verão. As temperaturas da água variam entre -1,3 e 3 ° C .
As águas do Oceano Antártico formar um sistema de correntes. Sempre que há uma West Wind Drift, os estratos superfície viaja em torno da Antártica em direção leste. Perto do continente, a East Wind tração é executado anti-horário. Na parte da frente entre ambos, grande turbilhões desenvolver, por exemplo, na Mar de Weddell. As escolas de krill deriva com essas massas de água, para estabelecer uma única ação toda em torno da Antártica, com troca de gene sobre toda a área. Atualmente, há pouco conhecimento dos padrões de migração precisas desde krill indivíduo não pode ainda ser marcado para rastrear seus movimentos.
Posição no ecossistema antártico
Krill antártico é o espécies-chave da Antártica ecossistema, e fornece uma importante fonte de alimento para baleias , selos, Focas-leopardo, focas, Crabeater Seals, Lula, Peixe-gelo, pingüins , os albatrozes e muitas outras espécies de pássaros . Selos Crabeater já desenvolveram dentes especiais como uma adaptação para pegar esta abundante fonte de comida: a sua mais incomum dentes multilobed permitir que esta espécie de peneira krill da água. Sua dentição parece um coador perfeito, mas como ele funciona em detalhes ainda é desconhecida. Crabeaters são o selo o mais abundante no mundo; 98% da sua dieta é constituído por E. superba. Estes selos consomem mais de 63 milhões toneladas de krill todos os anos. Focas leopardo desenvolveram dentes semelhante (45% krill na dieta). Todos os selos consumir 63-130000000 toneladas, todas as baleias 34-43000000 de toneladas, pássaros 15-20 milhões de toneladas, lula 30-100000000 toneladas, e peixes 10-20000000 de toneladas, somando 152-313000000 toneladas de consumo de krill cada ano.
A etapa de tamanho entre krill e sua presa é invulgarmente amplo: geralmente leva três ou quatro passos do 20 um pequeno células de fitoplâncton para um organismo tamanho krill-(via pequeno copépodes, grandes copépodes, mysids a 5 cm de peixe ). O próximo passo no tamanho cadeia alimentar para as baleias também é enorme, uma fenômeno só encontrada na Ecossistema antártico. E. superba vive apenas no Oceano Antártico. No Atlântico Norte, Meganyctiphanes norvegica e no Pacífico, Euphausia pacifica são a espécie dominante.
Biomassa e produção
A biomassa de krill antártico é estimada em entre 125-725000000 toneladas, tornando E. superba as espécies animais mais bem sucedidos no planeta . Deve-se notar que de todos os animais visíveis a olho nu alguns biólogos especulam que as formigas fornecer a maior biomassa (mas esta especulação adiciona-se centenas de espécies diferentes), enquanto outros especulam que poderia ser a copépodes, mas isso também seria a soma de muitas centenas de espécies que existem no planeta. Para obter uma impressão da biomassa de E. superba contra a de outras espécies: O rendimento total não-krill de toda pesca ao nível mundial, peixes ósseos, crustáceos, cefalópodes e plâncton é de cerca de 100 milhões de toneladas por ano, enquanto as estimativas da produção de krill antártico são entre 13 milhões a vários bilhões de toneladas por ano.
A razão krill antártico são capazes de construir uma alta biomassa e essa produção é que as águas ao redor do continente antártico gelado abrigar um dos maiores assemblages plâncton no mundo, possivelmente o maior. O oceano é preenchido com fitoplâncton; como a água sobe das profundezas à superfície da inundado de luz, que traz nutrientes de todos os oceanos do mundo de volta para o fótico zona onde eles são mais uma vez disponível para os organismos vivos.
Assim produção primária - a conversão de luz solar em biomassa orgânica, a base da cadeia alimentar - tem uma fixação de carbono anual de entre 1 e 2 g / m² no oceano aberto. Perto do gelo pode ser de 30-50 g / m². Estes valores não são excepcionalmente elevados, em comparação com áreas muito produtivas, como o Mar do Norte ou regiões de ressurgência, mas a área sobre a qual ela ocorre é apenas enorme, mesmo em comparação com outros grandes produtores primários, tais como florestas tropicais . Além disso, durante o verão austral há muitas horas de luz do dia para alimentar o processo. Todos estes fatores tornam o plâncton e krill a uma parte crítica do EcoCycle do planeta.
Recusar com encolhendo bloco de gelo
Há preocupações de que a biomassa total do krill antártico tem vindo a diminuir rapidamente ao longo das últimas décadas. Alguns cientistas especularam este valor sendo tão alta quanto 80%. Isto pode ser causado pela redução do bloco de gelo , devido à zona de aquecimento global . O gráfico ao lado mostra as temperaturas em elevação do Oceano Antártico e da perda de bloco de gelo (em uma escala invertida) ao longo dos últimos anos 40 anos. Krill antártico, especialmente nos estágios iniciais de desenvolvimento, parecem precisar as estruturas bloco de gelo a fim de ter uma boa chance de sobrevivência. O bloco de gelo oferece recursos semelhantes a cavernas naturais que o krill utiliza para fugir dos predadores. Nos anos de condições de gelo bloco baixo as krill tendem a dar lugar a salps, uma livre flutuação em forma de barril filtrador que também pasta no plâncton.
A acidificação dos oceanos
A acidificação dos oceanos devido ao aumento dos níveis de dióxido de carbono parece ser um outro desafio para Antarctic Krill como será para muitos organismos calcificados, tais como corais ou mexilhões bivalves ou caracóis. O exoesqueleto krills contém carbonato, o que é susceptível à dissolução sob baixa condições de pH. Contudo, não é actualmente saber se carbonato de cálcio ou menos estável aragonite forma de carbonato de forma o exoesqueleto do krill. Pouco se sabe atualmente sobre os efeitos que a acidificação dos oceanos poderia ter sobre o krill, mas teme-se que ele poderia ter um impacto significativo sobre a sua distribuição, abundância e sobrevivência, uma vez que parece ter efeitos sobre sua capacidade de crescer ou molt e seus padrões de comportamento.
Pescas
A pesca de krill antártico é da ordem de 100 mil toneladas por ano. As principais nações que travam são Japão e Polônia . Os produtos são usados principalmente em Japão como um delicadeza e no mundo inteiro como alimentos de origem animal e isca de peixe. Pesca de krill são difíceis de operar em dois aspectos importantes. Primeiro, uma rede de krill tem de ter malhas muito finas, produzindo uma muito alta do arrasto, o qual gera um onda curva que desvia o krill para os lados. Em segundo lugar, malhas finas tendem a obstruir muito rápido. Além disso, as redes finas também tendem a ser muito delicado, e as primeiras redes de krill rasgou em pedaços, enquanto a pesca por meio de cardumes de krill.
Um outro problema está trazendo a captura de krill a bordo. Quando a rede completo é transportado para fora da água, os organismos comprimir entre si, resultando em grande perda de líquidos do krill. As experiências foram realizadas para bombear o krill, enquanto ainda na água, através de um grande tubo de bordo. Redes especiais de krill também estão atualmente em desenvolvimento. O processamento do krill tem de ser muito rápido, desde o prendedor deteriora-se dentro de algumas horas. Objectivos de processamento estão dividindo a parte traseira muscular a partir da parte da frente e separando o quitina armadura, a fim de produzir produtos opacos e concentra-se pós. Seu alto teor de proteína e vitamina faz krill bastante adequado tanto para consumo humano directo e da indústria de rações.
Visões futuras e engenharia oceânica
Apesar da falta de conhecimento disponível sobre todo o ecossistema antártico, experimentos de larga escala envolvendo krill já estão sendo realizados para aumentar o sequestro de carbono: em vastas áreas do Oceano Austral há uma abundância de nutrientes, mas, ainda assim, o fitoplâncton não cresce muito. Estas áreas são denominados HNLC (alta de nutrientes, de baixo carbono). O fenômeno é chamado de Antarctic Paradox, e ocorre porque o ferro está faltando. Relativamente pequenas injeções de ferro a partir de navios de investigação desencadear muito grandes flores, cobrindo muitas milhas. A esperança é que tais exercícios em grande escala vai reduzir o dióxido de carbono como compensação pela queima de combustíveis fósseis . Krill é o jogador chave neste processo, recolhendo as células de plâncton minuto que fixam dióxido de carbono e convertendo a substância para rapidamente afundando-carbono na forma de bolas de cuspe e cordas fecais.
