Американский веслонос: описание и современное состояние.

Введение

Виды пресноводных рыб

Американский веслонос (Polyodon spathula, также известный как миссисипский веслонос, лопатоносый сом или веслонос) – вид лучепёрых рыб. Это последний живущий вид веслоносов (Polyodontidae). Это семейство наиболее тесно связано с осетровыми; вместе они образуют отряд Acipenseriformes, который является одной из самых примитивных существующих групп лучепёрых рыб. Ископаемые останки других видов веслоносов датируются 125 миллионами лет назад, ранним меловым периодом, а записи о Polyodon – 65 миллионами лет назад, ранним палеоценом. Американский веслонос – гладкокожая пресноводная рыба с почти полностью хрящевым скелетом и веслообразным рылом (мордой), которое простирается почти на треть длины тела. Его иногда называют пресноводной акулой из-за гетероцеркального хвоста или хвостового плавника, напоминающего акулий, хотя он не является близким родственником акул. Американский веслонос – высокодифференцированная рыба, поскольку он развил специализированные адаптации, такие как фильтрационное питание. Его рыло и череп покрыты десятками тысяч сенсорных рецепторов для обнаружения скоплений зоопланктона, его основного источника пищи. Единственным другим видом веслоноса, сохранившимся до наших дней, был китайский веслонос (Psephurus gladius), последний раз замеченный в 2003 году в реке Янцзы в Китае и считающийся вымершим не позднее 2010 года. Американский веслонос является эндемиком бассейна реки Миссисипи и когда-то свободно перемещался в относительно нетронутых условиях, существовавших до начала 1900-х годов. Он обычно обитал в крупных, полноводных реках, разветвленных каналах, старицах и озерцах в бассейне реки Миссисипи и прилегающих водосборных бассейнах побережья Мексиканского залива. Его периферический ареал простирался до Великих озёр, с находками в озере Гурон и озере Хелен в Канаде примерно до 1917 года. Популяции американского веслоноса резко сократились главным образом из-за чрезмерного вылова, разрушения среды обитания и загрязнения. Браконьерство также способствовало его сокращению и, вероятно, будет продолжать оставаться фактором, пока спрос на икру остаётся высоким. Естественные популяции американского веслоноса исчезли из большей части своего периферийного ареала, а также из Нью-Йорка, Мэриленда, Вирджинии и Пенсильвании. Они были повторно интродуцированы в речных системах Аллегейни, Мононгахела и Огайо в западной Пенсильвании. Однако их нынешний ареал сократился до притоков рек Миссисипи и Миссури и бассейна Мобайл-Бэй. Американский веслонос в настоящее время встречается в двадцати двух штатах США и находится под защитой государственных, федеральных и международных законов.

The American paddlefish (Polyodon spathula, also known as a Mississippi paddlefish, spoon billed cat, or spoonbill) is a species of ray finned fish. It is the last living species of paddlefish (Polyodontidae). This family is most closely related to the sturgeons; together they make up the order Acipenseriformes, which are one of the most primitive living groups of ray finned fish. Fossil records of other paddlefish species date back 125 million years to the Early Cretaceous, with records of Polyodon extending back 65 million years to the early Paleocene. The American paddlefish is a smooth skinned freshwater fish with an almost entirely cartilaginous skeleton and a paddle shaped rostrum (snout), which extends nearly one third its body length. It has been referred to as a freshwater shark because of its heterocercal tail or caudal fin resembling that of sharks, though it is not closely related. The American paddlefish is a highly derived fish because it has evolved specialised adaptations such as filter feeding. Its rostrum and cranium are covered with tens of thousands of sensory receptors for locating swarms of zooplankton, its primary food source. The only other species of paddlefish that survived to modern times was the Chinese paddlefish (Psephurus gladius), last sighted in 2003 in the Yangtze River in China and considered to have gone extinct no later than 2010. The American paddlefish is native to the Mississippi River basin and once moved freely under the relatively unaltered conditions that existed prior to the early 1900s. It commonly inhabited large, free flowing rivers, braided channels, backwaters, and oxbow lakes throughout the Mississippi River drainage basin, and adjacent Gulf Coast drainages. Its peripheral range extended into the Great Lakes, with occurrences in Lake Huron and Lake Helen in Canada until about 1917. American paddlefish populations have declined dramatically primarily because of overfishing, habitat destruction, and pollution. Poaching has also been a contributing factor to its decline and is liable to continue to be so as long as the demand for caviar remains strong. Naturally occurring American paddlefish populations have been extirpated from most of their peripheral range, as well as from New York, Maryland, Virginia, and Pennsylvania. They have been reintroduced in the Allegheny, Monongahela and Ohio river systems in western Pennsylvania. However, their current range has been reduced to the Mississippi and Missouri River tributaries and Mobile Bay drainage basin. American paddlefish are currently found in twenty two states in the U. S., and are protected under state, federal and international laws.

Таксономия, этимология и эволюция

В 1797 году французский натуралист Бернар Жермен де Ласепед учредил род Polyodon для рыбы-веслоноса. Следовательно, spathula имеет приоритет в качестве видового названия (и «Walbaum, 1792» является таксономическим авторитетом, который следует указывать). Однако общее название Squalus, предложенное Вальбаумом, уже использовалось для акул, поэтому Polyodon Lacépède является действительным названием для этого рода веслоносов. Таким образом, полным научным названием американского веслоноса является «Polyodon spathula (Walbaum, 1792)». Американский веслонос – единственный сохранившийся вид в семействе веслоносовых (Polyodontidae). Он является сестринской группой осетровых (семейство Acipenseridae); данные, полученные из последовательностей ДНК, указывают на то, что их последний общий предок жил около 140 миллионов лет назад. Вместе эти семейства образуют Acipenseriformes – отряд базальных костных рыб. Веслоносы имеют богатую палеонтологическую летопись, восходящую к раннему меловому периоду, 125 миллионов лет назад. Для них характерны скелет, состоящий преимущественно из хряща, и глубоко раздвоенный гетероцеркальный хвостовой плавник, подобный хвостовому плавнику акул, хотя они и не являются близкими родственниками. Семейство Polyodontidae включает шесть известных видов: три ископаемых вида из западной Северной Америки, один ископаемый вид из Китая, один недавно вымерший вид из Китая (китайский веслонос, Psephurus gladius; последний раз зарегистрирован в 2003 году) и единственный существующий вид – американский веслонос, обитающий в бассейне реки Миссисипи в Соединенных Штатах. Последовательности ДНК указывают на то, что китайский и американский веслоносы разошлись около 68 миллионов лет назад. Удлиненный рострум является морфологической особенностью Polyodontidae, но только род Polyodon обладает характеристиками, специально адаптированными для фильтрации, включая челюсть, жаберные дуги и череп. Жаберные тычинки американского веслоноса состоят из многочисленных гребенчатых нитей, которые, как полагают, вдохновили этимологию названия рода Polyodon – греческого сложного слова, означающего «многозубый». Взрослые американские веслоносы фактически беззубы, хотя у молоди обнаружено множество мелких зубов. Название spathula отсылает к удлиненному, веслообразному рылу или роструму. По сравнению с китайским веслоносом и ископаемыми родами, американский веслонос (и ископаемый родственник P. tuberculata) считаются высокодифференцированными из-за их специализированных адаптаций. В отличие от планктоноядного американского веслоноса, китайский веслонос был сильным пловцом, достигал больших размеров и был оппортунистическим хищником, питавшимся мелкой рыбой и ракообразными. Некоторые отличительные морфологические различия китайского веслоноса включают более узкий, мечевидный рострум и вытягивающийся рот. Кроме того, у них было меньше и толще жаберных тычинок, чем у американского веслоноса. Они имеют тело, похожее на акулу, средняя длина составляет, вес, и могут жить более тридцати лет. Для большинства популяций средний возраст составляет от пяти до восьми лет, а максимальный возраст – от четырнадцати до восемнадцати лет. Американский веслонос имеет гладкую кожу и почти полностью состоит из хряща. Их глаза маленькие и направлены вбок. У них большой, сужающийся к низу крышечной кости, большой рот и плоский, веслообразный рострум, который составляет примерно одну треть длины их тела. На начальных стадиях развития, от эмбриона до малька, у американского веслоноса нет рострума. Он начинает формироваться вскоре после вылупления. Рострум является продолжением черепа, а не верхней и нижней челюстей или обонятельной системы, как у длинных рыл других рыб. Ранее считалось, что он используется для раскапывания донного субстрата или выполняет функцию балансирующего механизма и средства навигации. Американский веслонос начинает свою нерестовую миграцию вверх по течению в начале весны; некоторые начинают ее поздней осенью. Хотя наличие предпочтительной среды обитания для нереста имеет важное значение, есть три точных экологических события, которые должны произойти, прежде чем американский веслонос начнет нереститься. К концу июля их длина составляет около. В настоящее время они встречаются в 22 штатах США и находятся под защитой государственных и федеральных законов. В 13 штатах разрешена коммерческая или спортивная ловля американского веслоноса. Однако именно растущая важность американского веслоноса для его мяса и икры стала катализатором дальнейшего развития технологий выращивания для аквакультуры в Соединенных Штатах. Рыбам вводят гормон ЛГ-РГ для стимуляции нереста. Количество яиц, которое может произвести самка, зависит от размера рыбы и может варьироваться от 70 000 до 300 000 яиц. В отличие от большинства телеостей, ветви яйцеводов американского веслоноса и осетровых не прикреплены непосредственно к яичникам; скорее, они открываются спинно в брюшную полость. Для определения стадии созревания проводится стадирование ооцитов. Процесс начинается с незначительной процедуры, включающей небольшой брюшной разрез для извлечения нескольких образцов ооцитов. Ооциты кипятят в воде в течение нескольких минут, пока желток не затвердеет, а затем разрезают пополам, чтобы обнажить ядро. Обнаженное ядро исследуется под микроскопом для определения стадии зрелости. Сперматирующий самец указывает на успешное производство зрелой спермы, что приводит к выделению больших объемов молока в течение трех-четырех дней. Молоко собирают, вставляя короткую пластиковую трубку со шприцем в мочеполовое отверстие самца и прикладывая легкое всасывание шприцем для отбора молока. Собранное молоко разбавляют водой непосредственно перед добавлением к яйцам, и смесь аккуратно перемешивают около минуты для достижения оплодотворения. Оплодотворенные яйца клейкие и донные, поэтому, если инкубация должна происходить в проточной инкубационной банке, яйца необходимо обработать для предотвращения слипания. Инкубация обычно занимает от пяти до двенадцати дней. Предполагается, что их последний общий предок жил 140 миллионов лет назад. Нерест был успешным в 1988 и 1989 годах и привел к экспорту молоди в Румынию и Венгрию. Американский веслонос сейчас выращивается в Украине, Германии, Австрии, Чешской Республике, а также в регионах Пловдив и Видин в Болгарии. В мае 2006 года профессиональные рыбаки поймали экземпляры разных размеров и веса недалеко от Прахово в сербской части Дуная.

In 1797, French naturalist Bernard Germain de Lacépède established the genus Polyodon for paddlefish, Consequently spathula has priority as the specific name (and 'Walbaum, 1792' is the taxonomic authority to be cited). But Walbaum's generic name Squalus was already in use for dogfish, so Lacépède's Polyodon is the valid name for this paddlefish genus. Hence 'Polyodon spathula (Walbaum, 1792)' is the accepted full scientific name of the American paddlefish. The American paddlefish is the sole surviving species in the paddlefish family, the Polyodontidae. This is the sister group to the sturgeons (family Acipenseridae); evidence from DNA sequences suggest that their last common ancestor lived roughly 140 million years ago. Together these families compose the Acipenseriformes, an order of basal ray finned fishes. Paddlefish have a long fossil record dating back to the Early Cretaceous 125 million years ago. These characteristics include a skeleton composed primarily of cartilage, and a deeply forked heterocercal (spine extending into the upper lobe) caudal fin similar to that of sharks, although they are not closely related. The family Polyodontidae comprises six known species: three fossil species from western North America, one fossil species from China, one recently extinct species from China (the Chinese paddlefish, Psephurus gladius; last recorded 2003), and the single extant species, the American paddlefish, native to the Mississippi River Basin in the United States. DNA sequences suggest the Chinese and American paddlefishes diverged about 68 million years ago. An elongated rostrum is a morphological characteristic of Polyodontidae, but only the genus Polyodon has characteristics adapted specifically for filter feeding, including the jaw, gill arches, and cranium. The gill rakers of American paddlefish are composed of extensive comb like filaments believed to have inspired the etymology of the genus name, Polyodon, a Greek compound word meaning "many toothed". Adult American paddlefish are actually toothless, although numerous small teeth less than were found in a juvenile paddlefish measuring The name spathula references the elongated, paddle shaped snout or rostrum. Compared to Chinese paddlefish and fossil genera, American paddlefish (and the fossil relative P. tuberculata) are considered to be highly derived because of their specialised adaptations. Unlike the planktivorous American paddlefish, Chinese paddlefish were strong swimmers, grew larger, and were opportunistic piscivores that fed on small fishes and crustaceans. Some distinct morphological differences of Chinese paddlefish include a narrower, sword like rostrum, and a protrusible mouth. They also had fewer, thicker gill rakers than American paddlefish. They have a shark like body, average in length, weigh , and can live in excess of thirty years. For most populations the median age is five to eight years and the maximum age is fourteen to eighteen years. American paddlefish are smooth skinned and almost entirely cartilaginous. Their eyes are small and directed laterally. They have a large, tapering operculum flap, a large mouth, and a flat, paddle shaped rostrum that measures approximately one third of their body length. During the initial stages of development from embryo to hatchling, American paddlefish have no rostrum. It begins to form shortly after hatching. The rostrum is an extension of the cranium, not of the upper and lower jaws or olfactory system as with the long snouts of other fish. They had once believed it was used to excavate bottom substrate or functioned as a balancing mechanism and navigational aid. American paddlefish begin their upstream spawning migration sometime during early spring; some begin in late fall. Although availability of preferred spawning habitat is essential, there are three precise environmental events that must occur before American paddlefish will spawn. and by late July the fingerlings are around long. They are currently found in 22 states in the US, and are protected under state and federal laws. There are 13 states that allow commercial or sport fishing for American paddlefish. However, it was the growing importance of American paddlefish for their meat and roe that became the catalyst for further development of culture techniques for aquaculture in the United States. The fish are injected with LH RH hormone to stimulate spawning. The number of eggs a female may produce depends on the size of the fish and can range anywhere from 70,000 to 300,000 eggs. Unlike most teleosts, the oviduct branches of American paddlefish and sturgeons are not directly attached to the ovaries; rather, they open dorsally into the body cavity. To determine the status of progression toward maturation, ova staging is performed. The process begins with a minor procedure that involves a small abdominal incision from which to extract a few sample oocytes. The oocytes are boiled in water for a few minutes until the yolk is hardened, and then they are cut in half to expose the nucleus. The exposed nucleus is examined under a microscope to determine stage of maturity. A spermiating male indicates successful production of mature spermatozoa which results in the release of large volumes of milt over the course of three to four days. Milt is collected by inserting a short plastic tube with syringe attached into the urogenital opening of the male and applying light suction with the syringe to draw the milt. The collected milt is diluted in water just prior to adding it to the eggs and the combination is gently stirred for about a minute to achieve fertilization. Fertilized eggs are adhesive and demersal, therefore if incubation is to take place in a flow through hatching jar, the eggs must be treated to prevent clumping. Incubation usually takes anywhere from five to twelve days. Their last common ancestor is estimated to have lived 140 million years ago. Reproduction was successful in 1988 and 1989, and resulted in the exportation of juveniles to Romania and Hungary. American paddlefish are now being raised in Ukraine, Germany, Austria, the Czech Republic, and the Plovdiv and Vidin regions in Bulgaria. In May 2006, specimens of different sizes and weights were caught by professional fisherman near Prahovo in the Serbian part of the Danube River.

Спортивная рыбалка

Американский веслонос является популярной спортивной рыбой в тех местах, где их популяции достаточно велики для этого. В районах, где нет самовоспроизводящихся популяций, для поддержания жизнеспособного рыболовства используются программы по пополнению запасов, финансируемые штатами и федеральным правительством. В отчете за 2009 год указано, что спортивная рыбалка на американского веслоноса разрешена в следующих штатах в соответствии с их государственными и федеральными правилами: Арканзас, Иллинойс, Индиана, Айова, Канзас, Кентукки, Миссисипи, Миссури, Монтана, Небраска, Северная Дакота, Оклахома, Южная Дакота и Теннесси.

Избыточный вылов рыбы и уничтожение среды обитания

Численность популяций американского веслоноса резко сократилась, главным образом из-за чрезмерного вылова и разрушения среды обитания. В 2004 году они были занесены в Красный список МСОП находящихся под угрозой исчезновения видов как уязвимые (VU A3de ver 3.1). В настоящее время предлагается внести их в список как VU 3de по всему ареалу на основании оценки Службы охраны рыбных ресурсов и дикой природы США. В ходе оценки было установлено, что "в течение следующих 10 лет или трех поколений может произойти общее сокращение численности популяции как минимум на 30% из-за текущего или потенциального уровня эксплуатации и воздействия интродуцированных таксонов, загрязняющих веществ, конкурентов или паразитов". Через несколько дней после оплодотворения яиц мидии-зебры появляется микроскопическая личинка, называемая велигер. На этой начальной стадии развития, которая обычно длится несколько недель, велигеры способны свободно плавать в толще воды вместе с другими микроскопическими животными, составляющими зоопланктон. Велигеры плохо плавают, что делает их уязвимыми для хищников, питающихся зоопланктоном. Однако естественное хищничество на любой стадии развития мидий-зебры не оказало существенного влияния на долгосрочное сокращение их популяций.

Браконьерство и чрезмерная эксплуатация

Браконьерство является одним из факторов, способствующих сокращению популяций американского веслоноса в штатах, где он подвергается коммерческой эксплуатации, особенно при сохраняющемся высоком спросе на икру. Икра американского веслоноса может быть переработана в икру, по вкусу, цвету, размеру и текстуре схожую с икрой севрюги из Каспийского моря. Американский веслонос также находится под защитой согласно Приложению II Конвенции о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения (CITES), что означает, что международная торговля этим видом (включая части и производные) регулируется.

Исчезновение китайской рыбы-падушки

Основные причины исчезновения ныне вымершего китайского веслоноса схожи с причинами сокращения численности американского веслоноса, включая чрезмерный вылов, строительство плотин и разрушение среды обитания. Последнее подтвержденное наблюдение живого китайского веслоноса в реке Янцзы было зафиксировано 24 января 2003 года. С 2006 по 2008 год ученые проводили исследования с целью обнаружения рыбы. Они использовали несколько лодок, установили 4762 донных снастей, 111 якорных снастей и 950 плавучих сетей на верхнем участке реки Янцзы, большая часть которого находится в охраняемой зоне Национального природного заповедника Верхнего Янцзы. Им не удалось поймать ни одной особи. Они также использовали гидроакустическое оборудование для мониторинга звуков в воде, но не смогли подтвердить присутствие веслоноса.