En fisk är inte en fisk är inte en fisk eller vad skiljer en art från en annan? Michael Axelsson. Zoologiska institutionen CARDIO VASCULAR

Transkript

1 eller Michael Axelsson Göteborgs universitet Zoologiska institutionen COMPARA ATIVE CARDIO VASCULAR LABORAT TORY

2 Upplägg: Generell llkort genomgång av vad en fisk kan vara Uppbyggnad och funktion av det autonoma nervsystemet Uppbyggnad och funktion av det autonoma nervsystemet hos fisk

3 Geologisk tidsskal och djurgrupper online.org.uk/editorialintroductions/vanwyhe_notebooks.html

4 I siffror och procent Vertebrates, 4 % Fiskar, 50.5% invertebrates 96 % Däggdjur, 8.6% Fåglar, 18.5% Reptiler, 14.3% Grodjur, 8.0%

5 Iktyologi, läran om fiskar Lagler, K. F.; Bardach, J. E., and Miller, R. R. fiskar är Kallblodiga djur, de flesta har ryggrad, gälar och fenor och är primärt beroende av vatten som medium att leva i, Berra A poikilothermic aquatic chordate with appendages (when present) developed as finns, whose chief respiratory organs are gills and whose body is usually covered with scales. Nelson A fish is an aquatic vertebrate with gills and with limbs in the shape of fins Nationalencyklopedin. Växelvarmt ryggradsdjur som lever i vatten och andas med gälar och vanligen har fenor och fjäll Berra,2001,Freshwater fish distribution. San Diego, CA: Academic Press Nelsson, 2006, Fishes of the world. 4th edn Hoboken, Nj: Wiley & Sons Lagler, K. F., J. E. Bardach, et al. (1977). Ichthyology. New York, John Wiley and Sons

6 Stämmer denna definition när det gäller syreupptaget? Organ som används för syreupptag Gälar Huden Mun och opercularhålan Magen Tarmkanalen Simblåsan Lungor Exempel på arter Deflesta fiskarter Ållarver och några arter slamkrypare Darrålen, några malar, några arter slamkrypare Några malarter En mal Arapaima, benganoider Lungfiskar, totalt sex olika arter

7 En bra källa till information FishBase är förankrat i ett konsortium bestående av Naturhistoriska riksmuseet (Stockholm) Aristotle University (Thessaloniki) WorldFish Center (Penang) FAO (Rom) Fisheries Centre, University of British Columbia (Vancouver) Leibniz Institut für Meeresforschung (Kiel) Muséum national d'histoire naturelle (Paris) Museum voor Midden Afrika (Tervuren) Chinese Academy of Fisheries Science (Beijing) FishBase

8 Svensk version FishBase Sweden Det svenska FishBase sekretariatet, i t t baserat vid Naturhistoriska riksmuseet. FishBase Sweden tillkom 2003 på särskilda medel från Miljödepartementet. Gruppen består idag av Sven O. Kullander (projektledare), Fang Kullander, Bodil Kajrup, och Ann Katrin Gustafsson. FishBase Sweden har särskilt ansvar för hanteringen av förekomstdata, huvudsakligen från museisamlingar. I Sverige märks FishBase Sweden framför allt genom de årliga FishBase Symposium som hållits sedan

9 Fiskarnas inbördes ordning Myxiniformes Pteraspidiformes Anaspida Thelodontiformes Galeaspidiformes Vertebrata Cephalaspidiformes Petromyzontiformes Placodermi Holocephali Chondrichthyes Elasmobranchii Gnatostomata Teleostomi Osteichthyes Sarcopterugii Acanthodii Tetrapoda Osteolepidiformes Ceratodontiformes Coelacanthiformes Polypteriformes Actinopterygii Early neopterygians Early neopterygians Early neopterygians Neopterygii A iif Lepisosteiformes Amiiformes Pholidophoriformes The diversity of fishes, Biology, evolution, and ecology, Wiley Balckwell, 2009 Teleostei

10 Extremes GAMMAL SNABB DJUPAST Dunkleosteus miljoner år Sailfish (Istiophorus platypterus) 110 km/h Cuskeel (Abyssobrotula galatheae) 8,372 meter 800 atm tryck

11 Extremes STÖRST Valhaj (Rhincodon typus) mm 6 8 mm gram 10 gram MINST Pale goby (Trimmatom nanus)

12 Extremes TYNGSTA benfisken Sunfish (Mola Mola) 3000 mm LÄNGST Giant Oarfis (Regalecus glesne) mm gram gram

13 Extremes COOL Antarktiska fiskarter (Chaenocephalus aceratus) C IMPORTANT Zebrafisk (Brachydanio (Danio) rerio) Typdjur i molekylärbiologi

14 Lifespan 60 DAGAR 200 ÅR 300 ÅR?

15 Globalt ca arter Sverige ca 250 arter

16 Överklass: Käklösa fiskar (Agnatha) Klass: Rundmunnar (Cyclostomata) Ordning: Petromyzontiformes Nejonögon (Petromyzontidae) Havsnejonöga (Petromyzon marinus) Flodnejonöga (Lampetra fluviatilis) Klass: Pirålar (Myxini) Ordning: Pirålar (Myxiniformes) Pirålar (Myxinidae) Pirål (Myxine glutinosa) Klass: Broskfiskar (Chondrichthyes) Överordning: Hajar (Selachimorpha) Ordning: Pigghajartade hajar (Squaliformes) Pigghajar (Squalidae) Pigghaj (Squalus acanthias) Dalatiidae Håkäring (Somniosus microcephalus) Ordning: Håbrandsartade hajar (Lamniformes) Cetorhinidae Brugd (Cetorhinus maximus) Lamnidae Håbrand (Lamna nasus) Ordning: Gråhajartade hajar (Carcharhiniformes) Hundhajar (Triakidae) Gråhaj (Galeorhinus galeus) Överordning: Rockor (Batoidea) Ordning: Rockor (Rajiformes) Egentliga rockor (Rajidae) Knaggrocka (Raja j clavata) )

17 Klass: Benfiskar (Osteichthyes) Underklass: Taggfeniga fiskar (Actinopterygii) Ordning: Abborrartade fiskar (Perciformes) Abborrfiskar (Percidae) Abborre (Perca fluviatilis) Gärs (Gymnocephalush l cernuus) ) Gös (Sander lucioperca) Läppfiskar (Labridae) Blågylta (Labrus mixtus) Havskattfiskar (Anarhichadidae) Havskatt (Anarhichas lupus) Makrillfiskar (Scombridae) Makrill (Scomber scombrus) Blåfenad tonfisk (Thunnus thynnus) Ordning: Marulkartade fiskar (Lophiiformes) Marulkfiskar (Lophiidae) Marulk (Lophius piscatorius) Ordning: Malartade fiskar (Siluriformes) Egentliga malar (Siluridae) Mal (Siluris glanis) Ordning: Torskartade fiskar (Gadiformes) Torskfiskar (Gadidae) Torsk (Gadus d morhua) ) Bleka (Pollachius pollachius) Gråsej (Pollachius virens) Kolja (Melanogrammus aeglefinus) Kolmule (Micromesistius poutassou) Lakefiskar (Lotidae) Lake (Lota lota) Långa (Molva molva) Ordning: Gäddartade fiskar (Esociformes) Gäddor (Esocidae) Gädda (Esox lucius) Ordning: Ålartade fiskar (Anguilliformes) Ålfiskar (Anguillidae) Ål (Anguilla anguilla) Ordning: Karpartade fiskar (Cypriniformes) Karpfiskar (Cyprinidae) Brax (Abramis brama) Björkna (Abramis bjoerkna) Faren (Abramis ballerus) Mört (Rutilus rutilus) Asp (Aspius aspius) Groplöja (Leucaspius delineatus) Id (Leuciscus idus) Löja (Alburnus alburnus) Elritsa (Phoxinus phoxinus) Nissögefiskar (Cobitidae) Nissöga (Cobitis taenia) Ordning: Sillartade fiskar (Clupeiformes) Sillfiskar (Clupeidae) Skarpsill (Sprattus sprattus) Sill (Clupea harengus) Majfisk (Alosa alosa) Staksill (Alosa fallax) Sardin (Sardina pilchardus) Ordning: Laxartade fiskar (Salmoniformes) Laxfiskar (Salmonidae) Öring (Salmo trutta) Harr (Thymallus thymallus) Lax (Salmo salar) Regnbågsöring (Oncorhynchus mykiss) Röding (Salvelinus salvelinus) Fjällröding (Salvelinus alpinus) Storröding (Salvelinus umbla) Sik (Coregonus lavaretus) Storsik (Coregonus maxillaris) Sandsik (Coregonus widegreni) Siklöja (Coregonus albula) Vårsiklöja (Coregonus trybomi) Ordning: Plattfiskar (Pleuronectiformes) Pleuronectidae Hälleflundra (Hippoglossus hippoglossus) Rödspätta (Pleuronectes platessa) Rödtunga (Glyptocephalus cynoglossus) Sandskädda (Limanda limanda) Varar (Scophthalmidae) Piggvar (Psetta maxima) Ordning: Kindpansrade fiskar (Scorpaeniformes) Fjärsingfiskar (Trachinidae) Fjärsing (Trachinus draco) Simpor (Cottidae) Hornsimpa (Triglopsis quadricornis) Sjuryggar (Cyclopteridae) Sjurygg (Cyclopterus lumpus) Ordning: Syngnathiformes Kantnålsfiskar (Syngnathidae) Tångsnälla (Syngnathus typhle) Ordning: Guldlaxartade fiskar (Argentiniformes) Silverfiskar (Argentinidae) Guldlax (Argentina silus) Ordning: Osmeriformes Norsfiskar (Osmeridae) Nors (Osmerus eperlanus)

18 Vertikal spridning Sötvatten 0 43 C Saltvatten C

19 Kroppstemperatur & omgivningstemperatur 40 Body tem mperature e ( o C) Ambient temperature ( o C)

20 Temperatur preferens

21 Effects of temperature on animal life in terms of scope Farrell et al Fish cardiorespiratory physiology in an era of climate change. Can. J. Zool. 87:

22 Skillnaden mellan luft och vatten Water Air Ratio O 2 concentration (l/l) :30 Density (kg/l) :1 Viscosity (cp) :1 Heat capacity(cal/l C) :1 Diffusions coefficient :8000 Do 2 (cm 2 s 1 Dco 2 (cm 2 s 1 ) :9000

23 Effekt av temperatur på syreinnehåll Temperatur Löslighet för syre SÖTVATTEN 0 C C 6.4 SALTVATTEN 0 C C % 36% 50%

24 Anpassningar till vattenandning

25 Cirkulations systemet Body Lungs Left Right side side Atrium Sinus venosus Bulbus arteriosus Gills Ventricle Body Blood pressure drives entire circulation Ventricle

26 Autonoma nervsystemet Langley y( ( ) I propose the term autonomic nervous system for the sympathetic system and the allied nervous system of the cranial and sacral nerves, and for the local nervous system of the gut. Langley delade in ANS i tre delar: 1. sympatiska nervsystemet 2. parasympatiska nervsystemet 3. enteriska nervsystemet pdf

27 Sympatiska nervsystemet Parasympatiska nervsystemet

28 Autonoma nervsystemet i fisk Mammal X IX VII III Sup.cerv.g. Cil.g. Coel./mes.gg. Sph.g. Eye Adrenals Urinogenitals Gut Lungs Heart Gut } Sub.g. Otic g. Blood vessels }and glands Teleost fish X III Post.spl. Coel.g. Ant.spl. nk VS tru Cil l.g. Eye Chromaff. Urinogenitals Gut? Gut Swimbl. Heart } Gill blood vessels Elasmobranch fish X III Post.spl. Mid.spl. Ant.spl. Axill. bodies Cil.g. Eye Urino- genitals Gut Heart Gut } Nilsson, Acta Physiol Scand 1997

29 Käklösa fiskar CNS *** ** * ** * CNS Spinal autonomic ganglia ** ** ** * * * n +

30 Broskfiskar CNS Sympatethic chain ganglia ** * ** * m NPY

31 Benfiskar wrc Sympatethic chain ganglia ** * X Heart CNS Gills grc g + spl * m 5HTm Arteries Veins

32 Gälarna hos benfisk

33 Barostatisk reflex

34 Stresseffekter på magtarmkanalen Cardiac output 120 (%) ach content Control Instrumented * 80 Blood flow (%) 40 CMA flow Stom 20 0 * * Time post feeding (h) 24 f H (min -1 ) Stress (chasing)

35 Effekten av arbete på magtarmkanalen GBF ml min -1 kg -1 I (m ) Postprandial state Fasted state Increasing swimming speed

36 Effekten av temperatur på magtarmkanalen 20 Gut blood flow (ml min -1 ) Body temperature (ºC) min

37 Effekten av hypoxi Dorsal aortic pressuree (kpa) Cardiac output (%) 20 COA 0-20 MEA Gastrointestinal Blood flow (%) -80

38 Effekten av hypercapni

39 Nya modellorganismer i biomedicinsk forskning Model organismer Två arter som används inom biomedicinska forskning: Zebrafisk (Danio reiro) I likhet med musen känner man hl hela genomet och man kan mainpulera det på samma sätt The Japanese pufferfish fi (Fugu rubrips) because of its extraordinarily compact genome.