¿Por qué pueden volar los peces?

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Por que los peces pueden volarLas cálidas aguas del Océano Mundial saludan al navegante con un sol brillante, agua azul transparente y bancos de peces voladores que se deslizan fácilmente sobre las olas. Los peces voladores, que siempre han atraído la atención de los investigadores, se distinguen como un familia Exocoetidae del orden Sarganiformes (BeloniFormes).

“Todos los representantes de este orden”, escribe N. V. Larin, “viven en las capas superficiales del agua y muchos de ellos, huyendo de depredadores o persiguiendo presas, saltan sobre el agua. En los peces voladores, estos saltos en el curso de la evolución se transformaron en vuelo en planeo, alcanzando una duración y alcance considerables ". La capacidad de volar, aunque menos perfecta, la poseen algunas especies de otras familias de este orden, por ejemplo medio pez volador (Oxyporhamphus) y semi-pájaro oceánico (Euleptoramphus)... Para comprender las razones de una forma tan inusual de movimiento de los peces, debe familiarizarse con su entorno y forma de vida. La variedad de peces voladores se encuentra principalmente en la región tropical del Océano Mundial. Todos los peces voladores son termófilos y viven en agua con salinidad oceánica a temperaturas de 25 ° y más. Hay pocos de ellos en la zona subtropical. Habitan la capa más superficial de las aguas tropicales hasta una profundidad de tres metros (nunca se hunden por debajo), y la mayoría de ellos permanecen en la capa superior de unos 25 cm de espesor. Los tamaños de los peces voladores son pequeños, de 15 a 25 cm (sin la aleta caudal). La longitud del pez volador más grande (con aleta caudal) no supera los 50 cm.

Los peces voladores pertenecen al grupo de los peces de "ciclo corto". Crecen rápidamente, maduran al final del primer año y aparentemente mueren después del primer desove. Se alimentan de organismos planctónicos de la capa superficial del océano: crustáceos, moluscos, sifonóforos, quetognatos, salpas, larvas de peces.

Los peces voladores generalmente se mantienen en bandadas de 2-3 piezas, a veces hay hasta 20-40, rara vez 100 o más. Solo en los lugares donde se concentra el plancton forman grupos más grandes y, a menudo, en un lugar se reúnen bandadas de varias especies. K.V. Beklemishev y F.A.Pasternak, que realizaron un estudio de los peces voladores que volaban desde debajo de la popa del barco durante la transición de Kaliningrado a Mirny, notaron su mayor concentración en la zona de las corrientes ecuatoriales norte y sur, respectivamente 14 ° N. sh. y 2-3 ° S. sh.

Por que los peces pueden volar
Pantodon buchholti pez mariposa deslizándose desde cuerpos de agua dulce de África occidental tropical

La capacidad de volar no se expresa igualmente en los peces voladores. Mejor que otros vuelan "peces biplanos", que recuerdan estructuralmente a los aviones Po-2 y AN-2. En estos peces, tanto las aletas pectorales como las pélvicas se agrandan y, antes de la emergencia, se aceleran en el agua y en su superficie. Cuando la velocidad aumenta hasta cierto límite, los peces se separan del agua, enderezan las aletas pélvicas y pasan a deslizarse. Los peces no vuelan contra el viento o contra el viento, sino en algún ángulo, aparentemente eligiendo la dirección de vuelo más favorable en relación con el viento. Muy a menudo durante el vuelo, un pez volador toca el agua con su cola y, empujándose desde su superficie (lo que le da velocidad adicional), continúa su vuelo. El rango de vuelo varía desde varias docenas hasta 200 e incluso 400 m. Los peces "monoplano" vuelan peor. Solo tienen aletas pectorales agrandadas y tienen la forma de la mayoría de los aviones modernos. Los "monoplanos" se elevan en el aire sin primero deslizarse por la superficie del agua, pero por lo general no vuelan más de 20 m. La duración y el alcance de los peces voladores dependen del estado del mar y del viento. Con ondas de luz, vientos suaves y corrientes de aire ascendentes, la duración y el alcance del vuelo aumentan.En ausencia de viento, en tiempo tranquilo, los peces voladores despegan con dificultad y la duración y el alcance del vuelo se reducen drásticamente. La velocidad de vuelo de los peces voladores es de aproximadamente 70 a 100 km / h.

Las sarganobrae viven en aguas templadas, pero solo en los trópicos hay familias capaces de volar en planeador. Curiosamente, el vuelo en planeo también es característico de "Gallos voladores" de la familia Dacfylopferidae del orden Perciformes... Se trata de peces de fondo cercanos a los "gallos de mar" de la familia Triglidae. Al igual que este último, tienen aletas pectorales demasiado grandes con radios internos libres. Varias especies de "gallos voladores" son comunes en aguas tropicales y subtropicales a ambos lados del Océano Atlántico; hay géneros cercanos en el Océano Pacífico. La ausencia de peces voladores y "gallos voladores" en las zonas templadas sugiere que su vuelo no surgió como un dispositivo protector contra los depredadores, como se cree comúnmente, sino que representa un modo especial de movimiento debido a las características hidrológicas de la estructura de masas de agua y corrientes de aire (vientos) en condiciones zona tropical. A diferencia de las aguas boreales del hemisferio norte y del hemisferio sur potal, las aguas tropicales, a pesar de la abundancia de luz, son pobres en plancton. Esto se debe al hecho de que en las profundidades más frías y densas, pero ricas en nutrientes (nitritos y fosfatos), las capas de agua son más cálidas y, por lo tanto, las aguas superficiales más ligeras. Se produce una fuerte caída de temperatura en el borde de aguas superficiales y profundas. Esta parte límite de la columna de agua se llama capa de salto de temperatura o termoclina. La termoclina separa la capa superior del océano, la epipelágica, del resto de las aguas pelágicas. La termoclina y la reducida densidad de las aguas superficiales impiden ver. la circulación tical de masas de agua y la afluencia de aguas más densas pero ricas en nutrientes desde las profundidades del océano hacia los horizontes superiores, donde tienen lugar los procesos de fotosíntesis y se desarrolla el fitoplancton, absorbiendo los nutrientes. El fitoplancton representa la producción primaria a partir de la cual se desarrollan el zooplancton y todos los demás organismos animales, incluidos peces, reptiles, aves y mamíferos acuáticos.

Por que los peces pueden volar
Carnegiella marthe pesca con vuelo aleteo desde las aguas de América del Sur

La productividad del epipelagial tropical es aproximadamente 10 veces menor que la productividad de las zonas templadas del Océano Mundial. La zona tropical se caracteriza por una distribución irregular del plancton. Las áreas de mayor productividad y alto número de plancton se limitan a zonas de divergencia (divergencia de masas de agua), donde las aguas profundas salen a la superficie y enriquecen el epipelágico con sustancias biogénicas. Se observa una mayor productividad en el área de corrientes ecuatoriales y contracorrientes.

Otra característica de la región tropical del Océano Mundial son los vientos: vientos alisios y monzones.

Vientos alisios, vientos constantes y estables, que tienen su origen en la posición de áreas de alta presión atmosférica en los subtrópicos de los hemisferios norte y sur. En la zona de alta presión atmosférica, el aire, hundiéndose en las capas inferiores de la atmósfera, se calienta, la condensación del vapor de agua se detiene y las nubes desaparecen. El cielo despejado, reflejado en las transparentes aguas del océano, le da al agua un color azul. Al igual que los oasis y los ríos en el desierto, las zonas de mayor productividad se distinguen en lugares donde las aguas profundas afloran a la superficie en áreas donde los vientos alisios barren las aguas superficiales a lo largo de la trayectoria de las corrientes ecuatoriales. Los vientos alisios cambian poco de dirección y fuerza según la temporada. En el hemisferio norte, soplan desde el noreste, en el hemisferio sur, desde el suroeste. Entre los vientos alisios de los hemisferios norte y sur se encuentra una estrecha y tranquila zona de intercambio comercial.

Los monzones son vientos estacionales pero también constantes que cambian de dirección de invierno a verano o de verano a invierno en sentido contrario.Los monzones son especialmente pronunciados en áreas del cinturón tropical del Océano Índico, frente a las costas del sur y sureste de Asia y el norte de Australia.

Los vientos alisios y los monzones son favorables para los barcos de vela. En amura de estribor o estribor, un barco puede moverse miles de millas al sur, norte, oeste o este sin cambiar la posición de la vela. Por tanto, estos vientos jugaron un papel muy importante en la época de la flota de vela. Las carreras de los "cortapelos", que caminaban a lo largo de los vientos alisios de India y China con un cargamento de té de nueva cosecha, entraron firmemente en la historia de la flota de vela. Y ahora, en el período de afición por las regatas alrededor del mundo de los navegantes solitarios, sus rutas se construyen teniendo en cuenta la dirección de los vientos alisios, las monzones y los vientos "alegres" del oeste del hemisferio sur. Los límites de las aguas tropicales y subtropicales no permanecen constantes, sino que se mueven en la dirección meridional de 300 a 1000 millas, según la posición del sol en el hemisferio "verano" o "invierno". Las áreas de alta presión atmosférica se mueven al mismo tiempo.

La pobreza y la distribución desigual del plancton causaron diferentes direcciones en la evolución de los modos de movimiento de los pequeños peces planctívoros. Un grupo, por ejemplo familia Mycfophidae - anchoas luminosas, etc., se desarrollaban migraciones verticales diarias que les permitían dominar el plancton de la zona epipelágica sin mucho consumo energético para el movimiento. En el segundo grupo de peces voladores, los gulurilos voladores y los semipescados oceánicos, el desarrollo de plancton "manchado" escaso y disperso y las zonas de mayor productividad que se mueven a lo largo del meridiano, según la estación, siguieron el camino del desarrollo de adaptaciones al movimiento horizontal. Moverse en el agua requería un gasto de energía significativo, probablemente no compensado por la energía recibida de los alimentos pequeños. Sólo cuando los sargan costeros "se apoderaron" de la energía de los vientos alisios y los monzones, pudieron "separarse de la costa" y dominar la comida de las aguas abiertas de la zona epipelágica tropical del Océano Mundial. Los peces voladores, que se han asentado en la zona epipelágica tropical de los océanos Atlántico, Índico y Pacífico, han dominado la vasta zona oceánica con sus posibilidades de alimentación. Por lo tanto, hay razones para creer que no los depredadores, sino la naturaleza de la distribución de los alimentos y el viento fueron los factores ecológicos en la evolución del pez aguja y la aparición del vuelo en los peces voladores.

La capacidad de volar hace que sea más fácil para los peces voladores pseudo-oceánicos realizar migraciones de desove a las costas, y los juveniles, alejándose gradualmente de la costa a medida que crecen, "se paran sobre sus alas" y regresan a sus áreas de alimentación. La capacidad de volar de los peces voladores del océano les permitió dominar el sustrato de desove flotante: "aletas", algas a la deriva, trozos de árboles, cocos, piedra pómez, plumas de aves y organismos vivos planctónicos. veleros (Velella)esparcidos por las vastas extensiones del océano. Volando en pequeñas bandadas sobre las olas del océano, ellos, como polillas que revolotean de flor en flor, utilizan esas pequeñas acumulaciones de plancton que se cruzan en su camino. Los peces voladores tienen muchos enemigos. Pero según el ictiólogo V.P. Maksimov, contrariamente a las ideas predominantes, estos no son depredadores epipelágicos, sino calamares y peces. familia Gempylidae y cerca de ellos familia Lepidopidae, pez sable (Trichiuri-dae) y alepisaurios (Alepisauridae)ascendiendo por la noche desde una profundidad de 150-200 m hasta la superficie. Depredadores epipelágicos - caballa, atún, marlines, pez espada, lanceros, veleros: no se alimentan de peces voladores, sino de calamares y representantes de las familias enumeradas anteriormente. Estos grandes depredadores, al comer calamares y peces de aguas profundas en las capas superficiales, reciben suficiente energía para grandes movimientos horizontales y, a su vez, proporcionan una fuente de energía para el movimiento horizontal de peces más pequeños. Pez piloto (Naucrates ductor) utilizar las capas limítrofes de agua, arrastradas por el movimiento de grandes tiburones, pez palo (Echineiformes)adhiriéndose a peces grandes oa las partes submarinas de los barcos, utilizan su energía para moverse en busca de plancton. En general, el vuelo de los peces voladores, el pilotaje y la succión de los peces atascados son varios modos de movimiento que permiten la superación de grandes espacios en busca de alimentos escasos y dispersos.

Por que los peces pueden volar
Pez volador "biplano" Cypselurus atrisignis

En consecuencia, una combinación peculiar de la estructura biológica e hidrológica del océano y la circulación de masas de aire dirigió el proceso evolutivo del pez aguja y algunas perquídeas a lo largo del camino del desarrollo de la capacidad de volar y el desarrollo de la base alimentaria del epipelágico oceánico y no herético, utilizando el movimiento del aire. Las características de los peces voladores encajan orgánicamente en la estructura biológica general de la región tropical del Océano Mundial. El apego de los peces voladores a las cálidas aguas "azules" con salinidad oceánica se explica por el hecho de que estos factores se combinan con los vientos alisios y los monzones.

El vuelo se ha convertido en una necesidad vital para los peces voladores. Colocados en piscinas con paredes especiales que los protegen de los hematomas, privados de la capacidad de volar, mueren después de unas horas.

Los hallazgos paleontológicos de peces voladores son escasos y no pueden iluminar adecuadamente la cuestión de la época de su origen. Solo se puede suponer que la evolución de los peces voladores comenzó en el Cretácico superior, es decir, hace unos 70 millones de años, la especiación masiva probablemente ocurre al final del Paleógeno, el comienzo del Neógeno, cuando los contornos de los continentes y las condiciones físicas y geográficas comenzaron a acercarse a las modernas.

La distribución geográfica de las especies de peces voladores y su mayor diversidad en las aguas del Océano Pacífico, desde el punto de vista del origen del vuelo, como una adaptación a las condiciones ambientales, no puede encontrar su explicación en las teorías migratorias, según las cuales el Océano Pacífico fue el centro del surgimiento de este grupo. Según A. Vrun, los peces voladores se originaron en la región Indo-Malaya, desde donde penetraron en el Océano Atlántico alrededor de la punta de África. K. Breder cree que los peces voladores surgieron en el Eoceno frente a las costas occidentales de América y desde aquí penetraron, por un lado, en el Atlántico, a través del entonces Estrecho de Panamá, y por otro, en el Indo-Pacífico Occidental.

La hipótesis del "viento alisio-monzón" sugiere que el centro del surgimiento de los peces voladores no fueron áreas individuales del Océano Pacífico, sino toda el área del epipelágico tropical. El proceso de especiación, desde nuestro punto de vista, fue masivo. La gran cantidad de especies de peces voladores en el Océano Pacífico puede explicarse por la significativa diversidad de condiciones ecológicas en este embalse en comparación con el Atlántico y el Océano Índico. La similitud de la fauna de peces voladores de los tres océanos probablemente no esté relacionada con las migraciones de estos peces de un océano a otro desde los centros de su origen, sino con la similitud de las condiciones ecológicas. La hipótesis del "viento alisio" también permite explicar la filogenia de la familia de los peces voladores, pero este es un tema especial en el que no nos detenemos, ya que va más allá del alcance de nuestro tema.

El vuelo de los "gallos voladores" se puede explicar de una manera ligeramente diferente. Se trata de peces de fondo, y su vuelo difícilmente se debe a la búsqueda de alimento. Lo más probable es que se trate de una migración de desove (similar al vuelo de las aves durante el período gneédico) asociada con el suministro de alimento a los juveniles pelágicos. Pero esto también es solo una hipótesis que todavía necesita pruebas fácticas.

Curiosamente, en masas de agua dulce tropicales de África occidental pez mariposa (Pantodon buchholzi) desapego arenque (Clupeiformes), que, en busca de insectos, salta fuera del agua y, con la ayuda de aletas pectorales agrandadas, realiza un vuelo en planeo de hasta dos metros de largo.

Alguna pequeña pez haracin de la familia Gasteropelecidaeque habita las aguas tropicales de América del Sur y Central, que incluyen parto Carnegiella, Gastero-pelecus, Thoracocharax hubo un vuelo aleteando.

Por que los peces pueden volar
"Gallo volador" Dactylopterus volitans

Durante el vuelo, estos peces, como los pájaros, aletean sus aletas pectorales y vuelan ruidosamente sobre la superficie del agua. Su tamaño no supera los 9-10 cm. Las aletas pectorales están agrandadas, pero relativamente más pequeñas que en los peces voladores oceánicos. El peso de los músculos que mueven las aletas pectorales alcanza hasta el 25% del peso corporal. Los huesos de la cintura escapular están mucho más desarrollados que en los peces voladores del océano y se parecen a la quilla del esternón de las aves. El aleteo de los peces también se considera un medio de protección contra los depredadores que los persiguen en el agua. Sin embargo, hay motivos para creer que también es una adaptación para la obtención de alimentos. Los peces de agua dulce aleteando nadan en las capas superficiales del agua y se alimentan de insectos aéreos que han caído al agua o vuelan bajo sobre el agua. El vuelo aleteador podría surgir en aire caliente y quieto como una adaptación a la sujeción de los insectos que vuelan sobre el agua. Naturalmente, cuando son atacados por depredadores, estos peces, como los peces voladores del océano, recurren al vuelo como medio de protección, pero es aún más correcto suponer que no los depredadores, sino la comida, la fuente de energía y la base de la existencia de cualquier especie, fue el factor ecológico principal en la evolución de la planificación y aleteo de vuelo de pescado. Por cierto, el vuelo de las aves también es principalmente una adaptación al desarrollo de la base alimentaria, aunque las aves en peligro y recurren al vuelo para escapar de los depredadores.

En la zona de vientos alisios, monzones y vientos "alegres" del oeste del Hemisferio Sur, que soplan en latitud a lo largo del Mar Polar Sur, los albatros también tenían un vuelo en planeo. Su envergadura alcanza dos o más metros y estos gigantescos "planeadores", sin batir nunca sus alas, vuelan miles de kilómetros, sin embargo, golpeando una zona tranquila, inmediatamente se hunden impotentes en el agua.

El vuelo planificado también apareció en algunos mamíferos. Entonces, por ejemplo, en Australia puedes encontrarte volando, o, como también se les llama, proteínas de azúcar (Petaurus)deslizándose hábilmente de árbol en árbol, y acróbatas enanos (Asgo-bates pygmaeus) mide sólo 6-8 cm, revolotea como un calibre, de rama en rama, mientras controla su cola, en forma de pluma. Y, por supuesto, no se puede dejar de mencionar aquí ardillas voladoras gigantes (Schoinobates volans), alcanzando un metro e incluso metro y medio y capaz de realizar vuelos de 100 metros. A pesar de su impresionante tamaño, estos animales pueden transportar fácilmente su cuerpo a largas distancias. Una ardilla voladora así puede cubrir una distancia de medio kilómetro en varios pasos. Y todos estos "planeadores" vuelan solo de noche. Y también en busca de comida. Lo mismo ocurre con los perros voladores y los zorros voladores en India y con nuestros murciélagos en Europa. Por lo tanto, se puede suponer que no los enemigos, sino la comida y las condiciones abióticas especiales son los factores principales en la evolución de los peces voladores que planean y aletean.

La evolución del mundo orgánico se asocia principalmente con el desarrollo de nuevos recursos energéticos, es decir, alimentos. La protección de los depredadores, la adaptación a las peculiaridades del régimen de oxígeno y otros factores bióticos y abióticos parecen tener una importancia secundaria. Más bien, sirven como un escenario en el que tiene lugar esta evolución, pero un escenario activo, dejando su huella en la naturaleza de los cambios evolutivos.

V. D. Lebedev

Distribución de peces voladores en los océanos.

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