Τμήμα Βιολογίας Πανεπιστήμιο Κρήτης Ιχθυοπλαγκτόν Icthyoplankton (L.A. Fuiman) Γ. Κουμουνδούρος
Τεράστια ποικιλία αναπαραγωγικών προτύπων στα ψάρια (εσωτερική ή εξωτερική γονιμοποίηση, ωοτοκία, ωοζωοτοκία, ζωοτοκία, με ή χωρίς γονική φροντίδα, βενθικά ή πελαγικά αυγά, γονιμότητα, μέγεθος αυγών, κλπ κλπ κλπ)
Κύκλος ζωής ωοτόκων ψαριών με πελαγικά αυγά (ωοτοκία, εξ. γονιμοποίηση, χωρίς γονική φροντίδα, υψηλή γονιμότητα) Έμβρυο Γήρανση Νύμφη Ενήλικα Ιχθύδια (fig. from Fuiman 2002)
Κύκλος ζωής ωοτόκων ψαριών με πελαγικά αυγά Ιχθυοπλαγκτόν: τα πρώιμα οντογενετικά στάδια (ELS) των ψαριών με πελαγικά αυγά Παραλλαγές Πελαγικά ενήλικα Πελαγικά ELS Βενθικά ενήλικα Πελαγικά ELS
Ιχθυοπλαγκτόν Σημασία Σημαντικό συστατικό του πλαγκτού Κρίσιμη περίοδος της ζωής ενός οργανισμού 1 Μικρές αλλαγές στην επιβίωση των ELS μπορεί 4 να προκαλέσουν μεγάλες διακυμάνσεις του αριθμού των ενήλικων ατόμων 2 5 Αναπτυξιακές ανωμαλίες των ELS είναι εξαιρετικοί δείκτες των περιβαλλοντικών διαταραχών (π.χ. χημική και φυσική ρύπανση) 3 6
Ιχθυοπλαγκτόν Κύριες προκλήσεις της πλαγκτονικής διαβίωσης Εντοπισμός και σύλληψη τροφής Αποφυγή θηρευτών Συγχρονισμός στο χωρο-χρόνο! Διαφάνεια Μικρό μέγεθος και υψηλοί ρυθμοί αύξησης Υψηλή συσχέτιση της δομής με τη λειτουργία (Symmorphosis) κλπ
Πρώιμα οντογενετικά των ωοτόκων ακτινοπτερύγιων 1 mm Ø Εμβρυικό στάδιο 2 mm TL 1 1 1 4 4 4 Λεκιθοφόρο νυμφικό στάδιο 4 mm TL 5 mm TL 6 mm TL 2 2 2 3 3 3 5 5 5 6 6 6 Pre-flexion στάδιο Flexion στάδιο Νυμφικό στάδιο 4 9 mm TL 12 mm TL 5 Μεταμόρφωση 22 mm TL 6 Στάδιο ιχθυδίων
Εμβρυικό στάδιο Στάγονα λιπιδίων Λέκιθος Κύριοι ανατομικοί χαρακτήρες 1 2 3 4 Υπονευστονικά, 0.5-5.5 mm σε διάμετρο Τελολεκιθικά αυγά με μεροβλαστικές αυλακώσεις Χόριο Περιλεκιθικός χώρος Ζωικός πόλος 6 7 8 9 Ενδεικτικά στάδια εμβρυικής ανάπτυξης (από Fuiman 2002) 11 12 13 14
Εμβρυικό στάδιο Μορφολογική διαφοροποίηση μεταξύ των ειδών (από Alhstrom and Moser 1980)
Λεκιθοφόρο νυμφικό στάδιο Κύριοι ανατομικοί χαρακτήρες Ενδεικτικά στάδια (από Fuiman 2002) Total length, ολικό μήκος Notochord length, μήκος νωτοχορδής Myomeres, μυομερή Anus, έδρα Intestine, έντερο Oil globule, σταγόνα λιπιδίων Finfold, πτερυγιοπτυχή Pectoral buds, θωρακικά πτερύγια Heart, καρδιά Len, φακός (ματιού) Otolith, ωτόλιθος Myoseptum, μυοδιάφραγμα Pre-anal, προεδρικό Post-anal, μεταεδρικό Yolk, λέκιθος Yolk-sac, λεκιθικός σάκος Dorsal, ραχιαίο Ventral, κοιλιακό (Koumoundouros et al. 1998)
Λεκιθοφόρο νυμφικό στάδιο Μορφολογική διαφοροποίηση μεταξύ των ειδών (figure from Mito 1966)
Νυμφικό στάδιο Κύριοι ανατομικοί χαρακτήρες 1 1 1 Ενδεικτικά στάδια Νηκτική κύστη Χρωματοφόρα κύτταρα Μυομερές Πρόπλασμα ραχιαίου πτερ. Νωτοχορδή Ρώθωνας 2 2 2 3 3 3 1 4 Άκανθες Ήπαρ Πρόπλασμα κοιλιακών Έδρα 2 Πρόπλασμα ουραίου Πρόπλασμα εδρικού Ουρητήρας Πρόπλασμα θωρακικών 5 3 6 (Koumoundouros et al. 1999)
Νυμφικό στάδιο Μορφολογική διαφοροποίηση μεταξύ των ειδών (από Re and Meneses 2009)
Νυμφικό στάδιο Μορφολογική διαφοροποίηση μεταξύ των ειδών http://web.vims.edu/adv/657/index.html
Νυμφικό στάδιο Διαφοροποίηση του οντογενετικού προτύπου μεταξύ των ειδών (από Fuiman 2002)
Διάρκεια σταδίου (SD) Διάρκεια των σταδίων ανάπτυξης Εξαρτάται από το είδος Υψηλή εξάρτηση από τη θερμοκρασία SD = a T -b Σε δεδομένη θερμοκρασία, το οντογενετικό στάδιο είναι ανάλογο της ΗΛΙΚΙΑΣ Θερμοκρασία (T) Νυμφικό Στάδιο Υψηλή σύνδεση της αύξησης με τη διαφοροποίηση Υψηλή εξάρτηση από τη διαθεσιμότητα της τροφής, ενδοειδικό ανταγωνισμό κλπ Σε δεδομένη θερμοκρασία, το οντογενετικό στάδιο είναι ανάλογο του ΣΩΜΑΤΙΚΟΥ ΜΕΓ. 1 2 3 4 5 6 (από Fuiman 2002)
Μελέτες Ιχθυοπλαγκτού Κύριοι Στόχοι Μελέτη της χωροχρονικής κατανομής των ELS Εκτίμηση ρυθμών αύξησης, θνησιμότητας και "στρατολόγησης" Μελέτη των τροφικών σχέσεων του πλαγκτού Εκτίμηση της έντασης των περιβαλλοντικών διαταραχών (αναπτυξιακές ανωμαλίες ως δείκτες)
Μελέτες Ιχθυοπλαγκτού Δειγματοληψία Methot-Issacs-Kidd-trawl (MIKT) Bongo-net (http://www.hydrobios-international.com, http://www.gulfofmaine-census.org)
Μελέτες Ιχθυοπλαγκτού Μονιμοποίηση και Συντήρηση Σε ειδικά διαλύματα (φορμόλη, αιθανόλη κ.άλ.) (www.fishbase.com)
Μελέτες Ιχθυοπλαγκτού Συστηματικός Προσδιορισμός Χρήσιμοι χαρακτήρες Εξωτερική μορφολογία Μορφομετρία Χρωματισμός Ειδικοί χαρακτήρες Οστεολογία Μεριστικά Οντογενετικό στάδιο σε συγκεκριμένο σωματικό μέγεθος
Μελέτες Ιχθυοπλαγκτού Οστεολογικά χαρακτηριστικά
Μελέτες Ιχθυοπλαγκτού Αναλύσεις Εκτιμήσεις ηλικίας και αύξησης Εκτιμήσεις αφθονίας Μελέτη των διατροφικών προτιμήσεων (στομαχικά περιεχόμενα) Παρουσία αναπτυξιακών ανωμαλιών κ.άλ.
Εργαστηριακό υλικό Αναπτυξιακά στάδια Αναγνωρίστε τα κύρια ανατομικά χαρακτηριστικά σε κάθε δείγμα (πτερύγια, χρωματισμό, εσωτερικά όργανα, κλπ) Αναγνωρίστε το αναπτυξιακό στάδιο κάθε δείγματος Σχεδιάστε τα κύρια ανατομικά χαρακτηριστικά του νυμφικού σταδίου Χρωματοφόρα κύτταρα Ρώθωνας Νηκτική κύστη Μυομερές Πρόπλασμα ραχιαίου πτερυγίου Νωτοχορδή Άκανθες Ήπαρ Πρόπλασμα ουραίου Πρόπλασμα Έδρα Πρόπλασμα εδρικού κοιλιακών Ουρητήρας Πρόπλασμα θωρακικών
Εργαστηριακό υλικό Οστεολογικά χαρακτηριστικά και οντογένεση Αναγνωρίστε και σχεδιάστε τα σκελετικά στοιχεία του ουραίου πτερυγίου Αναγνωρίστε ποια στοιχεία είναι μεμβρανικά και ποια χόνδρινα οστά Alizarin Red S / Alcian Blue Συσχετίστε το αναπτυξιακό στάδιο του ουραίου πτερυγίου με την κάμψη της νωτοχορδής Ep, επουραία. HS, αιματικές αποφύσεις. Hy, υπουραία. Na, τροποποιημένο νευρικό τόξο. NS, νευρικές αποφύσεις. PrH, παρυπουραίο. PU, προουραίο κέντρο. Ur, ουρόστυλο. UrN1, ουρονευρικό 1.
Εργαστηριακό υλικό Δείγματα ιχθυοπλαγκτού Επιλέξτε όλα τα δείγματα που βρίσκονται στο στάδιο της κάμψης της νωτοχορδής (flexion) 1 Βασιζόμενοι στην εξωτερική μορφολογία και το πρότυπο 4 χρωματισμού, μετρήστε τον αριθμό των διαφορετικών ειδών στα δείγματα στο στάδιο flexion 2 Εκτιμήστε τη συχνότητα των δειγμάτων που ανήκουν στο στάδιο α) pre-flexion, β) flexion, γ) post-flexion 5 1 1 3 4 4 6 2 2 5 5
Εργαστηριακό υλικό Εμβρυικό στάδιο (ζωντανά δείγματα) Εντοπίστε το χόριο, τον περιλεκιθικό χώρο και το αναπτυσσόμενο έμβρυο. Σε ποιο στάδιο ανάπτυξης βρίσκεται το δείγμα σας; Αναγνωρίστε τα μάτια, τη νωτοχορδή, την καρδιά, τα κύτταρα χρωματισμού, τα μυομερή, το λεκιθικό σάκκο, τα πτερύγια.