Euphausia superba
Euphausia superba
LC : Najmniejszy niepokój
Kryla antarktycznego ( Euphausia superba ) jest gatunkiem kryla, który żyje w wodach Oceanu Południowego . Kryle antarktyczne to bezkręgowce, które podobnie jak krewetki żyją w dużych grupach zwanych „ rojami ”, osiągając czasami zagęszczenie od 10 000 do 30 000 osobników na metr sześcienny.
Żywią się bezpośrednio na fitoplankton , korzystając z podstawowej produkcji z energii , że fitoplankton początkowo wynikać z Sun w celu utrzymania ich cykl życiowy w pelagial . Osiągają długość sześciu centymetrów, ważą do dwóch gramów i mogą żyć do sześciu lat. Jest to kluczowy gatunek w ekosystemie Antarktydy, stanowiący podstawę pożywienia dla wielu zwierząt, takich jak wieloryby i foki, a dzięki jego odchodom umożliwia eksport węgla na dno morskie . Pod względem biomasy osiąga około 500 milionów ton, jeden z najliczniej występujących gatunków na naszej planecie.
Wszyscy członkowie celu Euphausiacea są zwierzęta przypominające krewetki należącej do super kolejności od skorupiaków eucarida . Ich torakomery znajdujące się po obu stronach pancerza są krótkie, dzięki czemu skrzela Kryla Antarktycznego są widoczne dla ludzkiego oka . Nogi nie posiadają pazurów ( pereiopods ), co odróżnia je od krabów , homarów i krewetek.
Kryl to mały, podobny do krewetki skorupiak, który ma około czterech do siedmiu centymetrów długości i waży dwa gramy. Ma pięć par nóg i dwa duże czarne oczy . Jej ciało jest prawie przezroczyste, pigmentowane małymi czerwonymi kropkami. Jego układ pokarmowy jest widoczny przez przezroczystość, zabarwiony na zielono przez dietę złożoną głównie z fitoplanktonu .
Kryl może emitować światło przez narządy znajdujące się w różnych częściach jego ciała: jedną parę narządów w pobliżu oczu, drugą parę na bokach drugiej i siódmej nogi oraz jeden na wszystkich czterech mostkach . Narządy te okresowo emitują żółte i zielone światło, maksymalnie przez dwie do trzech sekund. Uważa się je za bardzo rozwinięte, a ich zasadę można porównać do działania latarki: wklęsła powierzchnia z tyłu narządu, która odbija światło i soczewka z przodu wiązki, która kieruje wiązką, czyli cały organ, który może być zorientowanym przez mięśnie. Funkcja tych świateł nie jest jeszcze dobrze poznana, a niektórzy naukowcy przypuszczają, że ta bioluminescencja odgrywa rolę w rozmnażaniu.
Narządy bioluminescencyjne kryla zawierają kilka substancji fluorescencyjnych . Główny pierwiastek, który je tworzy, ma maksimum fluorescencji przy wzbudzeniu 355 nanometrów (nm) i emisji 510 nm .
Główny okres lęgowy kryla antarktycznego trwa od stycznia do marca. Tarło może odbywać się zarówno nad szelfem kontynentalnym, jak iw górnej części głębin oceanicznych. W ten sam sposób, jak inne gatunki z rzędu Euphausiacea , samiec przyczepia spermatofor , worek zawierający plemniki, do otworu narządów płciowych samicy. W tym celu użyje swojego pierwszego pleopodu (nogi na brzuchu) jako narzędzia do krycia. Samice rodzą od 6000 do 10000 jaj. Są one następnie zapładniane, gdy opuszczają genitalia samicy przez plemniki uwolnione przez spermatofor, który został wcześniej przyczepiony przez samca.
Jeśli opieramy się na hipotezie Marra, wywodzącej się z wyników wyprawy RRS Discovery , rozwój jaj wygląda następująco: gastrulacja (rozwój zarodka w jajach) ma miejsce podczas zejścia jaj. 0,6 mm do dna oceanu, na głębokości od 700 do 2000 metrów, w zależności od tego, czy tarło ma miejsce nad szelfem oceanicznym, czy nie. Od tego momentu jaja wykluwają się i pierwsze larwy naupliusa zaczynają migrować na powierzchnię wody za pomocą trzech par nóg.
Podczas pierwszych dwóch etapów rozwoju (nauplius i metanauplius ) larwy nie żerują jeszcze i są karmione żółtkiem . Po trzech tygodniach młody kryl kończy wspinaczkę. Mogą pojawić się w bardzo dużych ilościach - do dwóch na litr w kawałku wody o głębokości 60 metrów od powierzchni -. Rozwój larw przebiega na różnych etapach rozwoju, charakteryzujących się pojawieniem się dodatkowych nóg, oczu i szczecin (szczecin). Przy długości 15 mm dorastający kryl wygląda bardziej jak dorosły. Osiągnie dojrzałość i rozmiar dla dorosłych w wieku około dwóch lub trzech lat. Oczekiwana długość życia kryla szacowana jest na ogół na pięć lat, ale w niewoli udowodniono, że może on żyć do 11 lat.
Jak wszystkie skorupiaki , kryl musi zawsze topić się, aby normalnie rosnąć. Mniej więcej co 13 do 20 dni kryle muszą zmieniać swój egzoszkielet chitynowy i sklerotynowy , pozostawiając wylinki .
Jednak kryle mogą również odwracać proces i topić się, aby zmniejszyć swój rozmiar. Zjawisko to jest specyficzne dla gatunku. Jest to prawdopodobnie przystosowanie się do sezonowej zmienności ich zasobów żywnościowych, których w miesiącach zimowych brakuje pod lodem. Zmniejszenie ich wielkości i wykorzystanie nadmiaru pierwiastków własnego ciała wystarcza, aby kryl utrzymywał się przy życiu w okresie zimowym. Zauważamy, że oczy zwierzęcia nie zmniejszają się w tej fazie. Względny rozmiar oka w porównaniu z resztą ciała jest zatem wskaźnikiem braku pożywienia.
Jelita E. superba często wydają się zielone przez przezroczystą skorupę, co jest konsekwencją tego, że gatunek ten żywi się głównie fitoplanktonem , a zwłaszcza bardzo małymi okrzemkami (20 mikrometrów), które zbiera filtrując wodę do złożonego system filtracji Krzemionkowy szkielet zewnętrzny okrzemek jest niszczony przez układ pokarmowy, następnie jego wnętrze jest trawione w wątrobie i trzustce . Kryl może również chwytać i zjadać widłonogi , obunogi i inne drobne elementy zooplanktonu . Przewód pokarmowy tworzy krótką, prostą rurkę; jego wydajność trawienna nie jest zbyt duża, co wyjaśnia dużą ilość węgla nadal obecnego w kale .
Kryl antarktyczny bezpośrednio wykorzystuje maleńkie komórki fitoplanktonu , czego nie potrafi żadne inne zwierzę o podobnej wielkości. Jest to możliwe dzięki metodzie filtracji, wykorzystującej wysoko rozwinięte przednie kończyny do zasilania aparatu filtrującego. Składa się z sześciu torakopodów (nóg przymocowanych do klatki piersiowej ), które zbierają fitoplankton w wodzie morskiej i doprowadzają go do wejścia do przewodu pokarmowego dzięki szczecinom pokrywającym wewnętrzną powierzchnię. W najcieńszej części ta struktura filtracyjna ma otwory o wielkości zaledwie jednego mikrometra.
Kiedy stężenie pokarmu jest niższe, kryl otwiera system filtracji szerzej, pokonując odległości większe niż 0,5 metra.
Kryl antarktyczny może czasami żerować na warstwie alg znajdujących się pod pakiem lodowym. Kryl może pływać do góry nogami pod lodem i zbierać obecne w nim glony. Rozwinęły specjalne szczęki z przypominającymi grabie szczeciny na końcach klatki piersiowej i pasą się na glonach, poruszając się zygzakiem. Kryl może oczyścić powierzchnię 90 cm 2 w 10 minut. Niedawno było wiadomo, że warstwa alg pod lodem morskim rozwija się na dużych obszarach i czasami jest bogatsza w węgiel niż cała kolumna wody poniżej.
Kryl żeruje w bardzo nieuporządkowany sposób i często wypluwa skupiska fitoplanktonu zawierające tysiące sklejonych ze sobą komórek. Wytwarza również odchody, które nadal zawierają znaczną ilość węgla, a także krzemionkowe skorupy okrzemek. Te pierwiastki są dość ciężkie, dlatego te odchody są gęste i szybko zapadają się w otchłań. Ten proces wychwytywania i sekwestracji dwutlenku węgla w głębinach morskich jest znany jako pompa biologiczna . Ponieważ wody Antarktydy są bardzo głębokie (między 2000 a 4000 metrów głębokości), kryl eksportuje duże ilości węgla (tj. Związany dwutlenek węgla CO 2 przez fitoplankton) z biosfery i sekwestruje go przez około 1000 lat.
Kiedy fitoplankton jest konsumowany przez innych członków ekosystemu pelagicznego, większość spożytego węgla pozostaje w górnej warstwie. Uważa się, że proces ten jest jednym z najważniejszych mechanizmów regulacyjnych na planecie, być może głównym, obejmującym ogromne biomasy. Potrzebne są dalsze badania, aby lepiej zrozumieć ekosystem Oceanu Antarktycznego.
Kryl jest cięższy od wody i aby zrównoważyć tę niedogodność, musi nieustannie wywierać wysiłek, poruszając nogami, aby utrzymać się na powierzchni. W ten sposób zużywa 40% swojej energii po prostu nie opadając na dno wody.
Kryl łączą się, tworząc roje, które czasami mogą rosnąć do dużych rozmiarów. W związku z tym sondowania echo przeprowadzone w pobliżu Cieśniny Gerlache , brzegów o wielkości około dwóch milionów ton rozciągających się na obszarze 450 km 2 . Te ławki mogą pozostać zwarte przez kilka dni, zanim się rozpuszczą. Te roje migrują w ciągu dnia. W ciągu dnia pozostają w głębi, unikając w ten sposób drapieżników. Wypływają blisko powierzchni w nocy. Kryle obserwowano również na głębokości do 3000 metrów.
Aby uciec przed drapieżnikami , kryl ma odruch lotu, który występuje u wielu innych skorupiaków , płynąc szybko do tyłu, kolejno składając i rozkładając swoje telony . Kryl może w ten sposób osiągnąć prędkość powyżej 60 cm / s . Czas wyzwolenia tego odruchu po wizualnej obserwacji niebezpieczeństwa wynosi 55 ms .
Kryl antarktyczny roi się w wodach powierzchniowych Oceanu Południowego . Ma rozkład okołobiegunowy, z wyższymi stężeniami w sektorze Oceanu Atlantyckiego .
Północną granicę Oceanu Południowego, z jego sektorami Atlantyku, Pacyfiku i Indii , definiuje się mniej więcej zgodnie z konwergencją antarktyczną, antarktycznym frontem okołobiegunowym, gdzie chłód wód powierzchniowych zanurza ciepłe wody subantarktyczne. Ten front znajduje się na szerokości geograficznej około 55 ° południowej. Stamtąd do kontynentu Ocean Południowy zajmuje 32 miliony kilometrów kwadratowych, czyli 65 razy więcej niż Morze Północne . W zimie , ponad trzy czwarte tego regionu jest pokryte lodem, podczas gdy 24 milionów kilometrów kwadratowych pozostają otwarte w lecie. Temperatura wody zmienia się od 1,3 do 3 ° C .
Wody Oceanu Południowego tworzą system prądów. Ilekroć występuje prąd okołobiegunowy na Antarktydzie , warstwy powierzchniowe przemieszczają się wokół Antarktydy w kierunku wschodnim. W pobliżu lądu Antarktyczny Prąd Przybrzeżny obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara . W międzyczasie rozwijają się duże wiry, na przykład na Morzu Weddella . Kryl dryfuje przez te zbiorniki wodne, tworząc jedną gromadę wokół Antarktydy, z wymianą genów na całym obszarze. Obecnie niewiele jest szczegółowych informacji na temat wzorców migracji, ponieważ kryla nie można śledzić indywidualnie ze względu na jego mały rozmiar.
Antarktyka kryl jest gatunek kluczowy antarktycznej ekosystemu, i jest ważnym źródłem pożywienia dla wielorybów, fok, fok lamparta , z niedźwiedziem morskim , z uszczelnieniami kraba , z kalmarów , az ryb antarktycznych , że pingwiny The albatrosa i innych gatunków ptaków. Do uszczelnienia kraba Opracowaliśmy nawet zęby zaadaptowanym do tego obfite źródło pożywienia: jego wielopłatkowego zęby pozwalają uporządkować kryla wodę. Są to najliczniejsze foki świata, a ich dieta składa się w 98% z E. superba . Foki te zjadają rocznie ponad 63 miliony ton kryla. Lamparty morskie mają podobne zęby, a 45% ich diety stanowi kryl. W sumie foki konsumują 63–130 mln ton kryla, wieloryby 34–43 mln ton, ptaki 15–20 mln ton, kalmary 30–100 mln ton, a ryby 10–20 mln ton, co powoduje roczne spożycie kryla. 152–313 mln ton.
Kryl antarktyczny tworzy biomasę szacowaną na 125–725 mln ton, co czyni E. superba najważniejszym gatunkiem zwierząt na Ziemi pod względem biomasy. Można zauważyć, że spośród wszystkich gatunków zwierząt widocznych gołym okiem jedni uważają, że to mrówki stanowią największą biomasę świata, a inni widłonogi. Jednak w obu przypadkach nie mówimy o jednym gatunku, ale o setkach różnych gatunków razem. Aby lepiej docenić znaczenie biomasy kryla, można zauważyć, że produkcja wszystkich ryb, skorupiaków, głowonogów i planktonu na świecie wynosi 100 milionów ton rocznie, podczas gdy szacuje się, że produkcja kryla antarktycznego wynosi od 13 milionów do kilku miliardów ton na rok. rok.
Ta imponująca ilość biomasy jest możliwa dzięki bogactwu planktonów w wodach południowych, które są prawdopodobnie najlepiej zaopatrzone w plankton na świecie. Ocean jest pełen fitoplanktonu; gdy woda unosi się z głębin na dobrze oświetloną powierzchnię, unosi składniki odżywcze ze wszystkich dna oceanów świata do strefy foticznej, gdzie są one ponownie dostępne dla żywych organizmów.
Ta podstawowa produkcja - wykorzystanie światła do syntezy organicznej biomasy, podstawy łańcucha pokarmowego - umożliwia wiązanie węgla w oceanie na poziomie od jednego do dwóch g / m². W pobliżu lodu wartość ta może osiągnąć od 30 do 50 g / m 2 . Wartości te nie są niewiarygodnie wysokie w porównaniu z obszarami produkcyjnymi, takimi jak Morze Północne lub obszary upwellingu , ale dotyczy to ogromnego obszaru, nawet w porównaniu z innymi obszarami o wysokiej produkcji pierwotnej, takimi jak lasy tropikalne. Ponadto podczas australijskiego lata jest wiele godzin światła, aby aktywować ten proces. Wszystko to sprawia, że plankton i kryl są głównymi elementami ekosystemu planetarnego.
Istnieje obawa, że całkowita biomasa kryla antarktycznego gwałtownie spadła w ostatnich dziesięcioleciach. Niektórzy naukowcy szacują ten spadek zatrudnienia na co najmniej 80% w ciągu ostatnich 30 lat. Jedną z potencjalnych przyczyn spadku liczebności populacji jest redukcja powierzchni lodu morskiego w wyniku globalnego ocieplenia . Wykres po prawej przedstawia wzrost temperatury Oceanu Południowego i utratę lodu morskiego (w odwróconej skali) w ciągu ostatnich 40 lat. Wydaje się, że Kryl Antarktyczny, zwłaszcza we wczesnych stadiach rozwoju, potrzebuje struktur paku lodowego, aby mieć szansę na przetrwanie. Tak więc, gdy czuje się zagrożony, kryl szuka schronienia w lodzie morskim jak w jaskini, aby uciec przed drapieżnikami. W miarę kurczenia się lodu morskiego kryl ustępuje miejsca solnym , cylindrycznym stworzeniom, które również żywią się filtrując wodę i zbierając plankton.
Innym wyzwaniem dla kryla antarktycznego, a także wielu zwapnionych organizmów ( korale , małże , ślimaki itp.) Jest zakwaszenie oceanów spowodowane zwiększonym poziomem dwutlenku węgla . Exoskeleton kryla zawiera węglan , który jest podatny na rozpuszczanie pod niskim pH warunkach . Obecnie niewiele wiadomo o wpływie zakwaszenia oceanów na kryl, ale naukowcy obawiają się, że wpłynie to znacząco na jego rozmieszczenie, liczebność i przetrwanie.
Każdego roku odławia się sto tysięcy ton kryli antarktycznych. Łowisko to rozwijało się od lat 70. XX wieku, zanim osiągnęło szczyt na samym początku lat 80., po czym nieznacznie zwolniło. Bogatą w białko i witaminę zawartością kryla, która sprawia, że nadaje się on do żywienia ludzi jako pasza przemysłowa, a jego koncentracją i obfitością jako pierwszy zainteresował się Rosjanin , jeden z pierwszych narodów uprawiających to łowisko. Obecnie głównymi krajami rybackimi są Korea Południowa , Norwegia , Japonia , Rosja , Ukraina i Polska .
Jednak praktyka takiego połowu wiąże się z trudnościami technicznymi. Przede wszystkim sieć używana do połowu kryla ma bardzo drobne oczka, które generują dużą siłę oporu , która ma tendencję do odpychania wody i kryla na bok. Ponadto drobne oczka mają tendencję do bardzo szybkiego zatykania się i są dość kruche, tak że pierwsze zaprojektowane sieci rozerwałyby się, gdy napotkały ławicę kryla. Innym problemem jest powrót kryla na statek. Kiedy cała sieć jest wyjęta z wody, organizmy są ściśnięte jeden na drugim, co powoduje znaczną utratę płynu z kryla. Podejmowano próby przepompowania kryla jeszcze w wodzie przez dużą rurę i opracowywane są bardziej odpowiednie sieci.
Szczególna biologia kryla stwarza dalsze problemy przy jego stosowaniu w żywności. Rzeczywiście, wkrótce po wyjściu z wody, silne enzymy zawarte w krylu zaczynają degradować jego białka, co wymaga szybkiego przetworzenia świeżo złowionego skorupiaka. Transformacja polega na oddzieleniu tylnej części głowy i usunięciu łupiny chitynowej w celu wytworzenia produktów mrożonych i skoncentrowanych proszków. Przed wprowadzeniem do obrotu konieczne jest usunięcie chitynowej skorupy bogatej w fluorki, które są związkami toksycznymi dla człowieka. Ta operacja jest dość delikatna ze względu na wielkość zwierzęcia i jego kruchość. Wszystkie te trudności znacznie zwiększyły koszt połowów kryla antarktycznego, a działalność ta nie wzrosła tak bardzo, jak niektórzy przewidywali.
Perspektywa połowów kryla na bardzo dużą skalę, będącego istotnym elementem ekosystemu Antarktyki, szybko zaniepokoiła niektórych naukowców. W ten sposób w 1981 roku podpisano Konwencję o ochronie zasobów morskich Antarktyki, mającą na celu ochronę ekosystemu Antarktyki przed nadmiernymi połowami kryla. Jednak pierwsze środki zarządzania dla tego łowiska pojawiły się w 1991 r., Kiedy Komisja ds. Ochrony Żywych Zasobów Morskich Antarktyki (CCAMLR), utworzona w celu egzekwowania konwencji, ustaliła limit połowowy w wysokości 1,5 miliona ton kryla rocznie na południu. Atlantycki. Liczba ta nigdy nie została osiągnięta, ponieważ eksploatacja kryla nigdy tak naprawdę nie rozwinęła się.
Pomimo braku wiedzy na temat całego ekosystemu Antarktyki, przeprowadza się już eksperymenty na dużą skalę z udziałem kryla antarktycznego w celu zwiększenia sekwestracji dwutlenku węgla : na dużych obszarach Oceanu Południowego jest dużo składników odżywczych, ale fitoplankton nie rośnie dobrze. Obszary te nazywane są HNLC (o wysokiej zawartości składników odżywczych, o niskiej zawartości chlorofilu (en) , o wysokiej zawartości składników odżywczych, ale o niskiej zawartości węgla). Zjawisko to nazywane jest „paradoksem antarktycznym” i mówi się, że występuje z powodu braku żelaza na tym obszarze. Małe zastrzyki żelaza ze statków oceanograficznych uruchomiły bardzo duży łańcuch, rozciągający się na wiele kilometrów. Istnieje nadzieja, że te wielkie manewry mogą „wciągnąć” dwutlenek węgla do dna oceanu, aby zrekompensować zużycie paliw kopalnych . Kryl antarktyczny odgrywa kluczową rolę w tym procesie, ponieważ zbiera plankton, którego komórki wiążą dwutlenek węgla i przekształca go w substancję zawierającą węgiel, która szybko opada na dno oceanu wraz z odchodami.
Z kryla pozyskuje się olejek jako przydatny suplement zdrowotny. Bo to z pewnością jedno z najlepszych źródeł kwasów omega-3 DHA, EPA, fosfolipidów i przeciwutleniaczy (astaksantyna i bioflawonoidy). To naturalny i kompletny suplement, który przyczynia się do dobrego zdrowia serca, mózgu, oczu, skóry i stawów .