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Welcher Fisch ist das?

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Ich war beim Schnorcheln in der Biscayne Bay in Miami, Florida, im seichten Wasser nahe der Küste, als ich diesen Fisch sah.

Welcher Fisch ist das?

Ich sehe, dass es schwarze Flecken an der Unterseite und fünf weiße Linien entlang seiner Hinterflosse hat.


Ich denke, das ist wahrscheinlich ein karierter Kugelfisch Sphoeroides testudineus basierend auf Ihrem Standort und Ihrem Bild, wobei die Wellenreflexionsmuster auf der Rückenfläche und die ventralen Sprenkel die offensichtlichsten Merkmale sind.

(Bild von https://biogeodb.stri.si.edu/caribbean/en/thefishes/species/4403 )

Könnte anders sein Sphoeroides, aber ich habe mir andere Arten angesehen, die vor Florida gefunden wurden, und keine hatte ein ähnliches Muster.


12.11: Fischentwicklung und Ökologie

  • Beigetragen von CK-12: Biologiekonzepte
  • Aus der CK-12 Foundation

Gibt es im Meer tatsächlich Ökosysteme?

Es gibt. Verschiedene Fischarten leben in verschiedenen Ökosystemen. Oben abgebildet sind tropische Fische in einem Korallenriff-Ökosystem. Einige Fische sind Tiefseebodenbewohner, während andere in flachen Gewässern leben. Andere Fische können im Ozean möglicherweise nicht überleben, da sie Süßwasser benötigen.


Wissenswertes über den Röntgenfisch!

Die schnelle Brutrate und das einzigartige Aussehen des X-Ray Fisches machen ihn zu einer der beliebtesten Aquarienarten weltweit. Es gibt jedoch noch mehr interessante Fakten und interessante biologische Konzepte, die es bei dieser Art neben ihrer berühmt durchscheinenden Haut zu entdecken gibt.

Der Webersche Apparat

Eines der faszinierendsten Merkmale dieses kleinen Fisches ist eine knöcherne Struktur in seinem Körper, die als Weber-Apparat bekannt ist. Diese einzigartige Struktur ist bei anderen verwandten Arten zu sehen und ermöglicht es, dass Schallwellen durch ihre Wirbel geleitet und so von ihrem Innenohr wahrgenommen werden. Je nach Art besteht der Webersche Apparat im Allgemeinen aus zwei Teilen: einem beweglichen Teil, dem sog pars auditum oder Webersche Gehörknöchelchen und eine Stützstruktur, bekannt als die pars sustentaculum, mehrere einzigartig modifizierte vordere Wirbel. In Kombination mit der Luft in ihrer Schwimmblase ermöglicht diese einzigartige Struktur den Röntgenfischen ein ausgezeichnetes Gehör, das sowohl bei der Vermeidung von Raubtieren als auch bei der Erkennung von Beutetieren helfen kann.

Tarnumhang

Der Röntgenfisch ist für seine durchscheinende Haut bekannt, daher sein allgemeiner Name. Aber wie viele morphologische Merkmale hat es sich entwickelt, um einen bestimmten Zweck zu erfüllen. In diesem Fall handelt es sich wahrscheinlich um eine Form der Raubtiervermeidung, da sie für die meisten ihrer Raubtiere schwieriger zu erkennen sind. Dies liegt nicht nur an der Durchsichtigkeit ihrer Haut, sondern auch an der Art und Weise, wie sie das Licht reflektiert und ähnlich wie die Wasserumgebung schimmert, in der sie vorkommt. Dies, kombiniert mit ihren deutlichen gelben, schwarzen und weißen Markierungen auf einigen ihrer Flossen, macht sie schwer zu erkennen, insbesondere unter den Gräsern und anderer Vegetation am Boden der Gewässer, die sie normalerweise bewohnen.

Der Weltreisende

Tetras sind eine sehr häufige Art in Aquarien. Einige haben einzigartige Merkmale wie schillernde ‘Neon’-Streifen an ihren Flanken. Andere wie der Röntgenfisch sind für ihre durchscheinende Haut bekannt. Darüber hinaus haben sie eine sehr hohe Produktivitätsrate. Außerdem sind sie relativ langlebig und langlebig. Solange sie mit einem ausreichend großen Aquarium ohne Raubfischarten und einigen anderen zum Schwärmen ausgestattet sind, können sie mit minimaler Sorgfalt und Aufmerksamkeit bis zu 8 Jahre lang leben. Auf diese Weise konnte dieser kleine Fisch, der in Bächen und Sümpfen an der Küste Südamerikas heimisch ist, seinen Weg um die Welt finden.


Inhalt

In der Biologie ist eine Sonde ein DNA- oder RNA-Einzelstrang, der zu einer interessierenden Nukleotidsequenz komplementär ist.

RNA-Sonden können für jedes Gen oder jede beliebige Sequenz innerhalb eines Gens zur Visualisierung von mRNA, [3] [4] [5] lncRNA [6] [7] [8] und miRNA in Geweben und Zellen entworfen werden. FISH wird verwendet, indem der zelluläre Reproduktionszyklus, insbesondere die Interphase der Kerne, auf Chromosomenanomalien untersucht wird. [9] FISH ermöglicht die Analyse einer großen Reihe von Archivfällen viel einfacher, um das punktgenaue Chromosom zu identifizieren, indem eine Sonde mit einer künstlichen chromosomalen Grundlage erstellt wird, die ähnliche Chromosomen anzieht. [9] Die Hybridisierungssignale für jede Sonde, wenn eine Nukleinanomalie nachgewiesen wird. [9] Jede Sonde zum Nachweis von mRNA und lncRNA besteht aus

20–50 Oligonukleotidpaare, wobei jedes Paar einen Raum von 40–50 bp abdeckt. Die Besonderheiten hängen von der verwendeten spezifischen FISH-Technik ab. Für den miRNA-Nachweis verwenden die Sonden eine proprietäre Chemie zum spezifischen Nachweis von miRNA und decken die gesamte miRNA-Sequenz ab.

Sonden werden oft von DNA-Fragmenten abgeleitet, die für die Verwendung im Humangenomprojekt isoliert, gereinigt und amplifiziert wurden. Die Größe des menschlichen Genoms ist im Vergleich zu der Länge, die direkt sequenziert werden konnte, so groß, dass es notwendig war, das Genom in Fragmente aufzuteilen. (Bei der abschließenden Analyse wurden diese Fragmente geordnet, indem eine Kopie jedes Fragments unter Verwendung sequenzspezifischer Endonukleasen in noch kleinere Fragmente verdaut wurde, die Größe jedes kleinen Fragments unter Verwendung von Größenausschlusschromatographie gemessen wurde und diese Informationen verwendet wurden, um zu bestimmen, wo die große Fragmente überlappten sich.) Um die Fragmente mit ihren individuellen DNA-Sequenzen zu erhalten, wurden die Fragmente in ein System kontinuierlich replizierender Bakterienpopulationen eingefügt. Klonische Bakterienpopulationen, wobei jede Population ein einziges künstliches Chromosom besitzt, werden in verschiedenen Labors auf der ganzen Welt gelagert. Die künstlichen Chromosomen (BAC) können in jedem Labor mit einer Bibliothek gezüchtet, extrahiert und markiert werden. Genomische Bibliotheken werden oft nach der Institution benannt, in der sie entwickelt wurden. Ein Beispiel ist die RPCI-11-Bibliothek, die nach dem Roswell Park Comprehensive Cancer Center (früher bekannt als Roswell Park Cancer Institute) in Buffalo, New York, benannt ist. Diese Fragmente liegen in der Größenordnung von 100.000 Basenpaaren und sind die Basis für die meisten FISH-Sonden.

Vorbereitungs- und Hybridisierungsprozess – RNA Edit

Zellen, zirkulierende Tumorzellen (CTCs) oder formalinfixierte Paraffin-eingebettet (FFPE) oder gefrorene Gewebeschnitte werden fixiert und dann permeabilisiert, um den Zugang zum Ziel zu ermöglichen. FISH wurde auch erfolgreich an unfixierten Zellen durchgeführt. [10] Eine zielspezifische Sonde, bestehend aus 20 Oligonukleotidpaaren, hybridisiert an die Ziel-RNA(s). Separate, aber kompatible Signalverstärkungssysteme ermöglichen den Multiplex-Assay (bis zu zwei Targets pro Assay). Die Signalverstärkung wird über eine Reihe von sequentiellen Hybridisierungsschritten erreicht. Am Ende des Assays werden die Gewebeproben unter einem Fluoreszenzmikroskop sichtbar gemacht.

Vorbereitungs- und Hybridisierungsprozess – DNA Edit

Zuerst wird eine Sonde konstruiert. Die Sonde muss groß genug sein, um spezifisch mit ihrem Ziel zu hybridisieren, aber nicht so groß, dass sie den Hybridisierungsprozess behindert. Die Sonde wird direkt mit Fluorophoren, mit Targets für Antikörper oder mit Biotin markiert. Die Markierung kann auf verschiedene Weise erfolgen, wie beispielsweise durch Nick-Translation oder Polymerase-Kettenreaktion unter Verwendung von markierten Nukleotiden.

Dann wird eine Interphase- oder Metaphase-Chromosomenpräparation hergestellt. Die Chromosomen sind fest mit einem Substrat, meist Glas, verbunden. Repetitive DNA-Sequenzen müssen durch Hinzufügen kurzer DNA-Fragmente zur Probe blockiert werden. Die Sonde wird dann auf die Chromosomen-DNA aufgebracht und während ungefähr 12 Stunden während der Hybridisierung inkubiert. Mehrere Waschschritte entfernen alle unhybridisierten oder teilweise hybridisierten Sonden. Die Ergebnisse werden dann mit einem Mikroskop, das den Farbstoff anregen und Bilder aufnehmen kann, visualisiert und quantifiziert.

Bei schwachem Fluoreszenzsignal kann eine Verstärkung des Signals erforderlich sein, um die Nachweisschwelle des Mikroskops zu überschreiten. Die Stärke des Fluoreszenzsignals hängt von vielen Faktoren ab, wie der Effizienz der Sondenmarkierung, dem Sondentyp und dem Farbstofftyp. An das Farbstoffmolekül sind fluoreszierend markierte Antikörper oder Streptavidin gebunden. Diese Nebenkomponenten sind so ausgewählt, dass sie ein starkes Signal haben.

FISH ist eine sehr allgemeine Technik. Die Unterschiede zwischen den verschiedenen FISH-Techniken sind normalerweise auf Variationen in der Sequenz und Markierung der Sonden und deren Kombination zurückzuführen. Sonden werden in zwei generische Kategorien unterteilt: zellulär und azellulär. Bei der Fluoreszenz-"in situ"-Hybridisierung bezieht sich die zelluläre Platzierung der Sonde

Die Sondengröße ist wichtig, da längere Sonden weniger spezifisch hybridisieren als kürzere Sonden, so dass häufig kurze DNA- oder RNA-Stränge (oft 10–25 Nukleotide), die zu einer bestimmten Zielsequenz komplementär sind, verwendet werden, um ein Ziel zu lokalisieren. Die Überlappung definiert die Auflösung der erkennbaren Merkmale. Wenn beispielsweise das Ziel eines Experiments darin besteht, den Bruchpunkt einer Translokation zu erkennen, dann definiert die Überlappung der Sonden – der Grad, in dem eine DNA-Sequenz in den benachbarten Sonden enthalten ist – das minimale Fenster, in dem der Bruchpunkt nachgewiesen werden kann .

Die Mischung der Sondensequenzen bestimmt die Art des Merkmals, das die Sonde erkennen kann. Sonden, die entlang eines ganzen Chromosoms hybridisieren, werden verwendet, um die Nummer eines bestimmten Chromosoms zu zählen, Translokationen anzuzeigen oder extrachromosomale Chromatinfragmente zu identifizieren. Dies wird oft als "Ganzchromosomenmalerei" bezeichnet. Wenn jede mögliche Sonde verwendet wird, würde jedes Chromosom (das gesamte Genom) fluoreszierend markiert, was für die Bestimmung von Merkmalen einzelner Sequenzen nicht besonders nützlich wäre. Es ist jedoch möglich, eine Mischung kleinerer Sonden zu erzeugen, die für eine bestimmte Region (Locus) der DNA spezifisch sind. Diese Mischungen werden verwendet, um Deletionsmutationen nachzuweisen. In Kombination mit einer bestimmten Farbe wird ein Locus-spezifisches Sondengemisch verwendet, um sehr spezifische Translokationen nachzuweisen. Spezielle Locus-spezifische Sondenmischungen werden oft verwendet, um Chromosomen zu zählen, indem sie an die zentromeren Regionen der Chromosomen binden, die charakteristisch genug sind, um jedes Chromosom zu identifizieren (mit Ausnahme von Chromosom 13, 14, 21, 22.)

Eine Vielzahl anderer Techniken verwendet Mischungen unterschiedlich gefärbter Sonden. Es kann eine Reihe von Farben in Mischungen von Fluoreszenzfarbstoffen nachgewiesen werden, sodass jedes menschliche Chromosom durch eine charakteristische Farbe unter Verwendung von Gesamtchromosomen-Sondenmischungen und einer Vielzahl von Farbverhältnissen identifiziert werden kann. Obwohl es mehr Chromosomen als leicht unterscheidbare Fluoreszenzfarbstoffe gibt, können Verhältnisse von Sondenmischungen verwendet werden, um sekundär Farben. Ähnlich wie bei der vergleichenden genomischen Hybridisierung wird die Sondenmischung für die Sekundärfarben durch Mischen des richtigen Verhältnisses von zwei Sätzen unterschiedlich gefärbter Sonden für dasselbe Chromosom erzeugt. Diese Technik wird manchmal als M-FISH bezeichnet.

Dieselbe Physik, die eine Vielzahl von Farben für M-FISH ermöglicht, kann für die Erkennung von Translokationen verwendet werden. Das heißt, benachbarte Farben scheinen eine Sekundärfarbe zu überlappen, wird beobachtet. Einige Assays sind so konzipiert, dass die Sekundärfarbe in interessierenden Fällen vorhanden ist oder fehlt. Ein Beispiel ist der Nachweis von BCR/ABL-Translokationen, bei denen die Sekundärfarbe eine Krankheit anzeigt. Diese Variante wird oft als Doppelfusions-FISH oder D-FISH bezeichnet. In der umgekehrten Situation – wo das Fehlen der Sekundärfarbe pathologisch ist – wird durch einen Assay veranschaulicht, der verwendet wird, um Translokationen zu untersuchen, bei denen nur einer der Bruchpunkte bekannt oder konstant ist. Locus-spezifische Sonden werden für eine Seite des Breakpoints und das andere intakte Chromosom hergestellt. In normalen Zellen wird die Sekundärfarbe beobachtet, aber nur die Primärfarben werden beobachtet, wenn die Translokation auftritt. Diese Technik wird manchmal als "Break-Apart-FISH" bezeichnet.

Einzelmolekül-RNA FISH Bearbeiten

Einzelmolekül-RNA-FISH, auch bekannt als Stellaris® RNA-FISH, [11] ist eine Methode zum Nachweis und zur Quantifizierung von mRNA und anderen langen RNA-Molekülen in einer dünnen Schicht einer Gewebeprobe. Durch die Anwendung mehrerer kurzer, einzeln markierter Oligonukleotidsonden können Targets zuverlässig abgebildet werden. [12] Die Bindung von bis zu 48 fluoreszenzmarkierten Oligos an ein einzelnes mRNA-Molekül liefert ausreichend Fluoreszenz, um jede Ziel-mRNA in einem Weitfeld-Fluoreszenzmikroskopiebild genau nachzuweisen und zu lokalisieren. Sonden, die nicht an die beabsichtigte Sequenz binden, erreichen keine ausreichende lokalisierte Fluoreszenz, um vom Hintergrund unterschieden zu werden. [13]

Einzelmolekül-RNA-FISH-Assays können im Simplex- oder Multiplex-Verfahren durchgeführt werden und können als Folgeexperiment zur quantitativen PCR verwendet oder gleichzeitig mit einem Fluoreszenz-Antikörper-Assay abgebildet werden. Die Technologie hat potenzielle Anwendungen in der Krebsdiagnose, [14] Neurowissenschaften, Genexpressionsanalyse [15] und Begleitdiagnostik.

Faser FISH Bearbeiten

In einer alternativen Technik zu Interphase- oder Metaphase-Präparaten, Faser-FISH, werden Interphase-Chromosomen so auf einem Objektträger befestigt, dass sie in einer geraden Linie gestreckt sind, anstatt wie beim herkömmlichen FISH eng gewickelt zu sein oder ein Chromosomengebiet einzunehmen Konformation, wie beim Interphase-FISH. Dies wird erreicht, indem entlang der Länge des Objektträgers eine mechanische Scherung angewendet wird, entweder auf Zellen, die auf dem Objektträger fixiert und dann lysiert wurden, oder auf eine Lösung gereinigter DNA. Zu diesem Zweck wird zunehmend eine Technik verwendet, die als Chromosomenkämmen bekannt ist. Die erweiterte Konformation der Chromosomen ermöglicht eine dramatisch höhere Auflösung – sogar bis hinunter zu einigen Kilobasen. Die Herstellung von Faser-FISH-Proben ist, obwohl konzeptionell einfach, eine ziemlich erfahrene Kunst, und nur spezialisierte Labors verwenden diese Technik routinemäßig. [16]

Q-FISH Bearbeiten

Q-FISH kombiniert FISH mit PNAs und Computersoftware, um die Fluoreszenzintensität zu quantifizieren. Diese Technik wird routinemäßig in der Telomerlängenforschung verwendet.

Flow-FISH Bearbeiten

Flow-FISH verwendet Durchflusszytometrie zur automatischen Durchführung von FISH unter Verwendung von Fluoreszenzmessungen pro Zelle.

MA-FISH Bearbeiten

Microfluidics-assisted FISH (MA-FISH) verwendet einen mikrofluidischen Fluss, um die Effizienz der DNA-Hybridisierung zu erhöhen, den teuren FISH-Sondenverbrauch zu senken und die Hybridisierungszeit zu verkürzen. MA-FISH wird zur Erkennung der HER2 Gen im Brustkrebsgewebe. [17]

MAR-FISH Bearbeiten

Mikroautoradiographie FISH ist eine Technik, um radioaktiv markierte Substrate mit konventionellem FISH zu kombinieren, um gleichzeitig phylogenetische Gruppen und metabolische Aktivitäten zu erkennen. [18]

Hybrid Fusion-FISH Bearbeiten

Hybrid Fusion FISH (HF-FISH) verwendet eine primäre additive Anregungs-/Emissionskombination von Fluorophoren, um zusätzliche Spektren durch einen Markierungsprozess zu erzeugen, der als dynamische optische Transmission (DOT) bekannt ist. Drei primäre Fluorophore sind in der Lage, durch kombinatorische Markierung mit DOT insgesamt 7 gut nachweisbare Emissionsspektren zu erzeugen. Hybrid Fusion FISH ermöglicht hoch gemultiplexte FISH-Anwendungen, die auf klinische Onkologie-Panels ausgerichtet sind. Die Technologie bietet eine schnellere Bewertung mit effizienten Sondensätzen, die mit herkömmlichen Fluoreszenzmikroskopen leicht nachgewiesen werden können.

Oft möchten Eltern von Kindern mit einer Entwicklungsstörung mehr über die Situation ihres Kindes wissen, bevor sie sich für ein weiteres Kind entscheiden. Diesen Bedenken kann durch eine Analyse der DNA der Eltern und des Kindes Rechnung getragen werden. In Fällen, in denen die Entwicklungsstörung des Kindes nicht verstanden wird, kann die Ursache möglicherweise mithilfe von FISH und zytogenetischen Techniken bestimmt werden. Beispiele für Krankheiten, die mit FISH diagnostiziert werden, sind das Prader-Willi-Syndrom, das Angelman-Syndrom, das 22q13-Deletionssyndrom, die chronische myeloische Leukämie, die akute lymphoblastische Leukämie, Cri-du-chat, das Velokardiofaziale Syndrom und das Down-Syndrom. FISH auf Samenzellen ist für Männer mit einem abnormalen somatischen oder meiotischen Karyotyp sowie für solche mit Oligozoospermie indiziert, da etwa 50 % der oligozoospermischen Männer eine erhöhte Rate an Chromosomenanomalien der Spermien aufweisen. [19] Die Analyse der Chromosomen 21, X und Y reicht aus, um gefährdete oligozoospermische Individuen zu identifizieren. [19]

In der Medizin kann FISH verwendet werden, um eine Diagnose zu stellen, die Prognose zu bewerten oder die Remission einer Krankheit wie Krebs zu beurteilen. Die Behandlung kann dann gezielt angepasst werden. Eine traditionelle Untersuchung mit Metaphase-Chromosomenanalyse ist oft nicht in der Lage, Merkmale zu identifizieren, die eine Krankheit von einer anderen unterscheiden, da FISH diese Unterschiede aufklären kann. FISH kann auch verwendet werden, um erkrankte Zellen leichter zu erkennen als zytogenetische Standardmethoden, die sich teilende Zellen erfordern und eine arbeits- und zeitintensive manuelle Vorbereitung und Analyse der Objektträger durch einen Techniker erfordern. FISH hingegen benötigt keine lebenden Zellen und kann automatisch quantifiziert werden, ein Computer zählt die vorhandenen fluoreszierenden Punkte. Es ist jedoch ein geschulter Technologe erforderlich, um feine Unterschiede in den Streifenmustern auf gebogenen und verdrehten Metaphasechromosomen zu unterscheiden. FISH kann in ein mikrofluidisches Lab-on-a-Chip-Gerät integriert werden. Diese Technologie befindet sich noch in der Entwicklungsphase, kann aber wie andere Lab-on-a-Chip-Methoden zu tragbareren Diagnosetechniken führen. [20] [21]

Artenidentifikation Bearbeiten

FISH wurde als diagnostisches Verfahren zur Identifizierung von Krankheitserregern im Bereich der medizinischen Mikrobiologie umfassend untersucht. [22] Obwohl es sich als nützliches und anwendbares Verfahren erwiesen hat, wird es in diagnostischen Labors noch nicht weit verbreitet eingesetzt. Die kurze Zeit bis zur Diagnose (weniger als 2 Stunden) war ein großer Vorteil im Vergleich zur biochemischen Differenzierung, aber dieser Vorteil wird durch MALDI-TOF-MS, die die Identifizierung eines breiteren Spektrums von Krankheitserregern im Vergleich zu biochemischen Differenzierungstechniken ermöglicht, in Frage gestellt. Der Einsatz von FISH zu diagnostischen Zwecken hat seinen Zweck gefunden, wenn eine sofortige Speziesidentifikation erforderlich ist, insbesondere für die Untersuchung von Blutkulturen, für die FISH eine kostengünstige und einfache Technik zur vorläufigen Schnelldiagnose ist. [22]

FISH kann auch verwendet werden, um die Genome zweier biologischer Arten zu vergleichen, um evolutionäre Beziehungen abzuleiten. Eine ähnliche Hybridisierungstechnik wird Zoo-Blot genannt. Bakterielle FISH-Sonden sind oft Primer für die 16s-rRNA-Region.

FISH ist im Bereich der mikrobiellen Ökologie weit verbreitet, um Mikroorganismen zu identifizieren. Biofilme zum Beispiel bestehen aus komplexen (oft) Bakterienorganisationen mehrerer Arten. Die Herstellung von DNA-Sonden für eine Spezies und die Durchführung von FISH mit dieser Sonde ermöglicht es, die Verteilung dieser spezifischen Spezies innerhalb des Biofilms zu visualisieren. Die Vorbereitung von Sonden (in zwei verschiedenen Farben) für zwei Arten ermöglicht es den Forschern, die Co-Lokalisierung dieser beiden Arten im Biofilm zu visualisieren/zu untersuchen und kann bei der Bestimmung der feinen Architektur des Biofilms nützlich sein.

Vergleichende genomische Hybridisierung Bearbeiten

Die vergleichende genomische Hybridisierung kann als eine Methode beschrieben werden, die FISH parallel zum Vergleich der Hybridisierungsstärke verwendet, um an größere Störungen im Duplikationsprozess der DNA-Sequenzen im Genom des Zellkerns zu erinnern. [23]

Virtueller Karyotyp Bearbeiten

Die virtuelle Karyotypisierung ist eine weitere kostengünstige, klinisch verfügbare Alternative zu FISH-Panels, bei der Tausende bis Millionen von Sonden auf einem einzigen Array verwendet werden, um genomweite Kopienzahländerungen mit beispielloser Auflösung zu erkennen. Gegenwärtig erkennt diese Art der Analyse nur Zuwächse und Verluste von chromosomalem Material und erkennt keine ausgewogenen Neuanordnungen, wie Translokationen und Inversionen, die charakteristische Aberrationen sind, die bei vielen Arten von Leukämie und Lymphomen auftreten.

Spektraler Karyotyp Bearbeiten

Die spektrale Karyotypisierung ist ein Bild von farbigen Chromosomen. Die spektrale Karyotypisierung beinhaltet FISH unter Verwendung mehrerer Formen vieler Arten von Sonden mit dem Ergebnis, dass jedes Chromosom durch sein Metaphasenstadium markiert wird. Diese Art der Karyotypisierung wird speziell bei der Suche nach Chromosomenanordnungen verwendet.


Keine Fischgruppe hat das Meer mehr erobert als die Knochenfische. Sie sind die fortschrittlichsten aller Fische und dominieren sowohl in Meeres- als auch in Süßwasserlebensräumen. Eine unglaubliche Vielfalt an Knochenfischen ist auf der ganzen Welt zu finden.

Das Leben in einem Fluss ist nicht immer einfach, aber Flussfische gedeihen aufgrund einiger wichtiger Anpassungen in den frei fließenden Bedingungen von Flüssen.

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Dieser Fisch ist so cool!

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Taucher trifft auf „Geisterfisch“, der fast vollständig durchsichtig ist

Kein Fisch für den Rekord, sondern ein Mantel namens Salp

Ich wollte sagen, das Notochord ist auf der ventralen Seite.

Edit, es ist so transparent, dass ich es kaum erkennen konnte, aber ich glaube, das Notochord ist auf der Rückenseite.

Ist jemand anderem aufgefallen, dass dieses Video von „The Sun“ stammt, einer bekannten Boulevardzeitung, die auch untersucht hat, wohin Außerirdische Elvis entführt haben?

Haben sie irgendwelche Informationen darüber, wohin sie ihn gebracht haben?

Es ist kein Fisch, sondern ein Mantel. Es hat kein Gehirn. Es sind sehr basale Akkorddaten. Schwesterngruppe zu allen Wirbeltieren.

Es ist kein Thunfisch, und nenn mich nicht Kate.

Wenn das Plastik des Meeres zum Leben erwacht.

Warum benutzen sie ihre bloßen Hände?

Der Taucher weiß, dass er, wenn der Fisch einen oder zwei Finger abbeißt, die Finger im Fisch sehen kann und sie nicht verloren gehen. Wenn er den Fisch und die Finger schnell genug zu einem Podologen bringt, können sie die Finger am Fisch befestigen und dann wird er die Matheprüfung bestehen.


Fischfutter

Wie andere Tiere brauchen Fische Nahrung, um zu wachsen und zu überleben. Die Materialien, die ein Fisch für sein Wachstum, seinen Nachschub, seine Energieproduktion und seine Fortpflanzung verbraucht, werden als Fischfutter bezeichnet. Bei der Fischzucht spielt das Futter eine wichtige Rolle. Eine ausgewogene Ernährung beschleunigt das Wachstum der Fische und die Fische erreichen rechtzeitig die Geschlechtsreife. Dadurch sind die Fortpflanzungsdrüsen der Fische voll entwickelt und die Produktion von Eiern und Spermien wird gesteigert. Fische brauchen viel Energie für verschiedene wichtige Lebensprozesse, wie Blutzirkulation, Atmungsmanagement, Bluthochdruckkontrolle, Schweben und Untertauchen. Fische erhalten diese Energie durch die Nahrungsaufnahme.

Arten von Fischfutter

Es gibt verschiedene Arten von Fischfutter im Wasser, wie zum Beispiel gelöste Nährstoffe und verschiedene Arten von Pflanzen und Tieren. Details zur direkten Nährstoffaufnahme sind nicht bekannt, aber bei einigen Fischen wurde festgestellt, dass sie Glukose direkt aus dem Wasser aufnehmen. Es gibt viele Primär- und Sekundärbestandteile und Ionen, die in Wasser gelöst und von den Fischen direkt über die Kiemen oder mit dem Futter in den Verdauungstrakt aufgenommen werden.

Einige Fische nehmen Kalziumionen durch den Verdauungskanal auf, um Fasern und Knochen zu bilden. In ähnlicher Weise werden auch einige Aminosäuren absorbiert. Verschiedene Fische fressen verschiedene Arten von Nahrung. Einige Fische fressen nur pflanzliches Material, während einige Fische auf Tiere als Nahrung angewiesen sind. Die meisten Fische nehmen für ihr Wachstum und Wohlbefinden Protein, Kohlenhydrate, Fette, Vitamine usw. und andere Zutaten aus pflanzlichen und tierischen Quellen zu sich.

Diese Fischfutter stammen aus zwei Hauptquellen, nämlich-

(1) Die Umgebung, in der Fische leben, d. h. aus der aquatischen Umgebung und

(2) Außerhalb der aquatischen Umwelt, d. h. von der Landoberfläche der Erde.

Aufgrund dieses Unterschieds in den Nahrungsquellen kann Fischfutter hauptsächlich in zwei Teile unterteilt werden, nämlich.

1. Natürliche Nahrung

Wasser ist das Medium, um das Leben von Fischen zu erhalten. Die im Wasser eines Stausees auf natürliche Weise produzierten Lebensmittel werden als natürliches Fischfutter bezeichnet. Plankton, Wasserinsekten und -pflanzen, Blattläuse, organisches Material am Boden von Teichen usw. sind natürliche Nahrung für Fische. Natürliche Nahrung ist die wichtigste Nahrungsquelle für Fische, um zu überleben. Die Angemessenheit der natürlichen Nahrung in einem Reservoir hängt von der anfänglichen Produktivität dieses Reservoirs ab.

Quellen für natürliche Nahrung

Fast alle im Wasser natürlich vorkommenden Organismen, unabhängig von Pflanzen oder Tieren, sind natürliche Nahrungsquellen. Fische verbrauchen auch nicht lebende, zerfallende Stoffe am Grund des Wassers und im Schlamm. Diese verrottenden Organismen enthalten eine große Anzahl von Bakterien und Protozoen, die nahrhafter und wichtiger als natürliche Nahrung für Fische sind. Diese natürlichen Nahrungsquellen von Fischen interagieren hauptsächlich als Jäger und Raubtiere miteinander und konkurrieren miteinander um Nahrung, Platz usw. Eine solche Interaktion von organischem Material wird als Nahrungskreislauf bezeichnet. Die natürliche Nahrung von Fischen in Gewässern wird durch die Bereitstellung von Nahrung hergestellt.

Die in Gewässern gewonnene natürliche Nahrung von Fischen kann in die folgenden 6 Kategorien unterteilt werden, nämlich

(A) Plankton: Die winzigen oder mikroskopisch kleinen Tier- und Pflanzenorganismen, die im Wasser vorkommen, werden Plankton genannt. Plankton kann nicht gegen Wasserwellen oder Strömungen schwimmen. Sie schweben passiv im Rhythmus von Strömungen oder Wellen. Plankton ist die wichtigste natürliche Nahrung von Fischen. Das Vorhandensein von mehr Plankton im Wasser weist auf eine höhere Produktivität des Reservoirs hin. Die Farbe des Wassers erscheint grün oder braun, was auf einen Überschuss an Plankton hindeutet. Plankton wird in Pflanzenplankton (Phytoplankton) und Tierplankton (Zooplankton) unterteilt.

(B) Periphyton: Periphyton sind kleine Pflanzen und Tiere, die sich mit Wurzeln an die Zweige relativ großer Wasserpflanzen klammern oder am Boden fest in einem festen Unterstand leben.

(C) Nekton: Ein relativ großes Wassertier, das frei schwimmen und sich frei bewegen kann, wird als Nekton bezeichnet. Nektone können sich von Planktonnetzen wie dem Austernkäfer, Wasserinsekten usw. befreien.

(C) Neuston: Eine Kreatur, die auf der Wasseroberfläche schwimmt oder ruht oder sich in einem schwimmenden Zustand befindet, wird als Neuston wie Insekten bezeichnet.

(D) Benthos: Ein Organismus, der auf der Oberfläche von Schlamm oder im Schlamm unter Wasser lebt, wird als Benthos bezeichnet, wie Schnecken, Austern, Insektenlarven, Oligochaeten usw.

(E) Makrophyten: Eine relativ große Wasserpflanze wird als Makrophyt bezeichnet, wie z Pistia, Hydrilla, Najas, Ceratophyllum, Wolffia, Lemna usw.

2. Ergänzungsfuttermittel

Neben der Bereitstellung natürlicher Nahrung für eine höhere Produktion wird ein Teil der Nahrung von außerhalb des Reservoirs bereitgestellt. Diese von außen zugeführten Lebensmittel werden als Ergänzungsnahrung bezeichnet. Reisschalen, Weizenkleie, Senfölkuchen, Reiskleie etc. sind Ergänzungsfuttermittel für Fische.

Zusätzlich zu den oben genannten Kategorien kann Fischfutter auch in folgende Arten eingeteilt werden, nämlich:

(1) Pflanzennahrung: Lebensmittel, die aus Pflanzen oder pflanzlichen Quellen gewonnen werden, werden als pflanzliche oder pflanzliche Lebensmittel bezeichnet, wie Phytoplankton, Azola, Pistia, grünes Gras, weiche Wasserpflanzen, Reisschalen, Maisschalen, Senfölkuchen, Weizenkleie usw.

(2) Tierfutter: Als Tierfutter bezeichnet man Lebensmittel, die aus Tieren oder tierischen Quellen gewonnen werden, wie Zooplankton, kleine Wasserinsekten, Rinderblut, Seidenraupen, Fischmehl usw.

(3) Mischfutter: Mischfutter ist das Futter, das durch Mischen von Nahrungsmitteln aus Pflanzen und Tieren oder aus beiden Quellen hergestellt wird, wie z.

(5) Fertiggerichte: Das ausgewogene Essen, das durch das Zusammenmischen verschiedener Lebensmittelzutaten zubereitet wird, wird als Fertiggericht bezeichnet. Lebensmittel werden in Form von Granulaten, Pellets hergestellt. Es gibt mittlerweile verschiedene Arten von Fertiggerichten auf dem Markt. Als Starter, Züchter usw.

Parasitäre Fische, insbesondere Meerneunaugen (Petromyzon marinus), ernähren sich von Blut und Gewebeflüssigkeiten anderer Fische. Viele kleine Fische fangen an, Plankton zu fressen, während sie sich mit ihrem kleinen Maul im Dottersack aufhalten. Einige Fische, insbesondere die Gizard Sads (Dorosoma) haben eine Reihe von langen, dicht gepackten Kiemenrechen, die ihr Leben lang hauptsächlich Plankton fressen.

Fische mit Schneidzähnen, die Pflanzenteile wie Blätter, Stängel, Gras usw. Akanthurus, Süßwasser-Tilapia - Oreochromis mossambicus und Graskarpfen - Ctenopharyngodon idella). In einigen Fällen nehmen Fische Körperteile wie Schuppen, Skelett usw. als Nahrung von anderen Fischen auf. Darüber hinaus nehmen indische Welse (Schibeidae) und afrikanische Buntbarsche die Schuppen anderer als Nahrung (Lepidocaly). Außerdem Forellen (Salmo, Salvelinus) kann man kleine Teile der Flossen anderer Fische fressen.

Bei verschiedenen Fischarten kommt es zu unterschiedlicher Ernährung und Nahrungsaufnahme. Nikolsky (1983) teilte Fischfutter in vier Kategorien ein, nämlich:

(1) Grundnahrungsmittel: Grundnahrungsmittel sind die Lebensmittel, die die meisten Fische essen. Es ist normalerweise in den meisten Fischnahrungsmitteln enthalten.

(2) Sekundäre Lebensmittel: Manchmal verbrauchen Fische kleine Mengen an Nahrung, die mit den grundlegenden Nahrungselementen zusammenhängt. Diese Nahrung bildet die Sekundärnahrung von Fischen.

(3) Beiläufige Lebensmittel: Eine Zutat gelangt selten in den Verdauungstrakt und bildet eine solche Nahrung.

(4) Obligatorische Lebensmittel: Alle Lebensmittel, die Fische aufgrund eines Mangels an Grundnahrungsmitteln unter widrigen Bedingungen verzehren, werden als Pflichtnahrungsmittel bezeichnet.


Ausscheidung in Fisch

Verschiedene Teile des Körpers, insbesondere das Ausscheidungssystem, sind an der Abfuhr von Abfallprodukten des Stoffwechsels beteiligt. Der Prozess der Entfernung von stickstoffhaltigen Abfällen aus dem Körper wird als Ausscheidung bezeichnet. Das Nebensystem der Ausscheidungsfunktion wird als Ausscheidungssystem bezeichnet. Diese Ausscheidungsstoffe werden durch die Anlagerungsreaktion von Aminosäuren gebildet. Bei der Desaminierung wird das Amino (-NH2)-Gruppe ist von der Aminosäure getrennt. Einige dieser Nebenprodukte sind für den Körper lebensnotwendig, während andere unnötig oder schädlich sind. Natürlich müssen unnötige und schädliche Stoffe aus dem Körper entfernt werden.

Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O) werden im tierischen Körper durch den Oxidationsprozess produziert und der Proteinstoffwechsel führt zur Bildung von stickstoffhaltigen Abfallprodukten wie Ammoniak, Harnsäure, Purinen usw. Obwohl Kohlendioxid und Wasser zur Steuerung einiger physiologischer Prozesse benötigt werden, sind diese Substanzen gelten als Abfallprodukte, wenn sie sich in großen Mengen ansammeln und von Zeit zu Zeit aus dem Körper entfernt werden müssen.

Bei Wirbeltieren helfen Haut, Lunge, Leber und Verdauungstrakt bei der Ausscheidung, aber das Hauptorgan für diese Funktion ist die Niere. Das Ausscheidungssystem von Wirbeltieren besteht aus einem Nierenpaar und einigen angrenzenden Organen. Dieses System ist bei allen Wirbeltieren fast gleich. Obwohl die Nieren aller Wirbeltiere besonders daran gewöhnt sind, stickstoffhaltige Abfälle zu entfernen, haben nicht alle Tiere die gleichen Organe.

Die Wirbeltierniere wird entsprechend dem Zustand des Nephros bei ausgewachsenen Tieren in Pronefros, Mesonephros und Metanephros unterteilt. Obwohl Pronefros im embryonalen Zustand bei allen Wirbeltieren gefunden wird, nur bei einigen Tieren wie z Bellostoma, Myxine, etc., ist es eine wirksame Niere im Erwachsenenalter. Solche Nieren finden sich aber auch in den Embryonen von Reptilien, Vögeln und Säugetieren. Fische haben mesonephrische Nieren.

Wassertiere haben kein Problem damit, Ammoniak zu entfernen. Deshalb werden sie amnotetische Tiere genannt. Zu den amnotelen Organismen gehören Krebstiere, Polychaets, Knochenfische, Amphibien-Kaulquappenlarven usw.

Es gibt einige Tiere, die einige Zeit im Wasser und einige Zeit an Land leben. Sie wandeln giftiges Ammoniak in der Leber in weniger giftiges Ammoniak und später in Harnstoff um. Urea stays in the body longer than ammonia. Animals whose main excretory substance is urea are called ureotelic animals. Animals such as elasmobranch, amphibians and mammals are ureotelic animals.

Terrestrial animals are not able to remove water from their bodies due to low water content. In this case, the nitrogenous waste material is converted to a less toxic substance called uric acid. It is removed from the body in the form of crystals. Animals whose main excretory substance is uric acid are called ureotelic animals. Insects, gastropods, lizards, snakes and birds are among the ureotelic animals. Because the excretory and reproductive organs of the fish are very close together, so these two systems are collectively called the urinogenital system. However, excretion and reproductive system work separately.

Excretory Products in Fishes

The excretory substances produced by fish are ammonia, urea, uric acid, creatine, creatinine, amino acids and trimethyl amine oxide (especially marine fish). The kidneys, liver, gills and other tissues play an important role in the production and removal of these excretory substances. Protein foods are the main source of nitrogen. Ammonia production from proteins is shown through the following reactions:

Freshwater and saltwater fish`s urine contains very little nitrogen. However, freshwater fish urine contains less nitrogen than salt water. Most of the nitrogen is removed as ammonia through the gills. Highly permeable elements such as urea, amine or amine oxide are removed by the gills, but less permeable nitrogenous elements such as creatine, creatinine and uric acid are mainly removed by the kidneys. The following is a detailed description of ammonia, urea and trimethyl amine oxide:

Ammonia

Ammonia is the main component produced from nitrogen metabolism. It is a toxic substance formed by the deamination reaction of amino acids. No energy is required to make ammonia from proteins. The process of deamination produces free energy from glutamate. The reaction of glutamic acid dehydrogenase(enzyme) with the transamination system plays an important role in ATP production. NAD + or NADP + is required for glutamic acid dehydrogenase. When the amount of NAD + or NADP + decreases, they enter the oxidative phosphorylation chain.

Because ammonia is soluble in fat, it can spread without losing water. Ammonium (NH4 + ) is instantly converted to ammonia (NH3). The exchange efficiency of NH4 + with sodium absorption through freshwater fish gills has been known. The exchange of NH4 + and Na + plays two roles, namely, the removal of nitrogenous wastes and the support of Na + storage. Very small amounts of ammonia are removed through the kidneys.

Studies by Braunstein (1939), Braunstein and Byechkov (1939) have shown that the main process of making ammonia is the deamination of amino acids through the transaminase system. In carp and other freshwater teleosts, gills act as sources of ammonia (Zydowo 1960, Makarewicz and Zydowo 1962). High activity of adenosine monophosphate amino hydrolase can be observed in the tissues of gills. At first, it is partially involved in the ‍aminatiion of inosine monophosphate in the process of producing aspartate salts from aspartic acid. At the next step deamination of adenosine monophosphate occurs through AMP deaminase as shown in the following flow diagram:

Urea is a nitrogenous compound that is less toxic. It is more soluble in water than ammonia. It is produced from ammonia and carbon dioxide through complex ornithine cycles. It has been found in the blood of marine coelocanth (Latimaria chalumnae) which is probably produced in the liver through the ornithine-urea cycle. However, in the case of teleost, there is disagreement as to whether urea is produced through the ornithine-citrulline-arginine cycle.

Brown and Cohen (1960) failed to detect two enzymes called carbamyl phosphate synthetase and ornithine transcarbamylase in the liver of teleost. These two enzymes are involved in the first two stages of the ornithine cycle. Therefore urea is not produced in the liver of teleost through the ornithine cycle.

Purine is thought to be one of the main sources of urea in fish. Several researchers (Przylecki 1925, Stansky 1933, Brunel 1937) have found evidence of the presence of urate oxidase, allantoinase, and allantoicase in the breakdown of uric acid in the liver of many teleosts. It is considered that urea is produced through a three-step process which is given below:

Trimethyleamine Oxide (TMAO)

It is a mild alkaline non-toxic component producing from nitrogen metabolism. It is found in the blood and body fluids of fish, especially marine fish. It has an osmotic regulating role with urea. Freshwater teleosts contain trimethyl amine oxide at a much lower concentration than marine teleosts. Decreases in the concentration of trimethyl amine oxide have been observed in euryhaline fish, especially in salmon fish (Salmo salar). The amount of trimethyl amine oxide is increased in the tissues of marine phase of euryhaline fish.

Excretion in Fishes

Excretion and secretion control are closely related and in fish it is done through the gills and kidneys. Although gills are the main respiratory organ, they also act as an important excretory and osmoregulatory organs. The kidneys play an important role in removing nitrogenous wastes and maintaining water-salt balance (homeostasis). A kidney has numerous large ducts or nephrons that develop from front to back.

The ducts of the anterior region develop and form pronephroses which are active in the early stages of life. Most of the ducts in the posterior region develop and form mesonephros which become functional in later life. The ancestor of the craniates probably had a set of segmental ducts in the trunk region that formed into the archionephros and opened into an archionepric duct. Archionephros later became distinct and produced Pro, Meso, and Metanephros.

In fish, a functional pronephros is seen which is subsequently replaced by a mesonephric duct. These are exposed to the pronephric duct and later turn into the mesonephric duct. Many ducts in the anterior region of the mesonephros become narrowed and even extinct to form a lymphoid organ. In fish and amphibians, most of the posterior ducts are located behind the pronephros, so their kidneys are called ophisthonephros.

Structure of Kidney of Fishes

Kidneys are two in number with elongated structure. They are located above the alimentary canal and adjacent to the vertebral column. The kidney of teleost is usually divided into two parts, namely the head kidney and the trunk kidney. However, in many species, these areas cannot be separated from the outside. There is no definite difference in the shape of the kidney based on sexes. The kidneys of marine teleost can be divided into following five parts:

Type-1: In this case, the two kidneys are completely integrated. There is no difference between head kidney and trunk kidney. It can be observed in fish of the order Clupeiformes.

Type-2: In this case, the middle and posterior part of the kidney is integrated. There is a clear difference between the head kidney and the trunk kidney. It is found in marine catfish (Plotosidae) and eel (Anguillidae).

Type-3: In this case, only the posterior part of the kidney is integrated. The apex has two narrow branches. The head and trunk kidneys can be clearly identified. It is found in most marine fish of the family Belonidae, Scopelidae, Mugilidae, Scombridae, Carangidae, Cottidae and Pleuronectidae.

Type-4: In this case, the posterior end of the kidney is united. The head and trunk kidneys cannot be separated. Such kidneys are found in sea horse and pipe fish of the family Syngnathidae.

Type-5: In this case, the two kidneys are completely separate. Such kidneys are found in fish of the family Lophiidae.

The first three types of kidneys exist in freshwater teleosts. The fully integrated 1st type of kidney is found in Salmon and Trout of the family Salmonidae. The second type of kidney is found in fish (carp) of the family Cyprinidae. In this case, the middle and posterior part of the kidney are integrated. The free segment of the apex forms the head kidney and the integral part forms the trunk kidney.

In many species, the middle part of the trunk kidney is broad and the posterior part is gradually narrower. Such kidneys are found in Cirrhinus, Labeo und Puntius. The third type of kidney is found in many species under the family Cyprinodontidae, Gasterostidae and Cottidae. In this case, only the back part is united. Some fish such as Mystus, Amiurus und Dactylopterus have such kidneys. In this case, the head kidney is completely separated from the rest of the kidney.

The kidney usually has two mesonephric ducts and each crosses along the outer border of the corresponding kidney and is most clearly seen in the middle and posterior region of the kidney. The two ducts always meet to form a common duct. Such connections occur at the posterior end of the kidney (Mystus) or at a few points between the kidney and the urinary papilla. Before entering the urinary bladder, the two ducts remain separate (Labeo, Cirhhinus).

The common mesonephric duct may enlarge to form the urinary bladder, or it may have a specific sac-like structure on one side of the common mesonefric duct (Puntius). In male fish, the urinary bladder is usually exposed through a normal urinogenital opening and in females it is exposed through a separate urethral opening. The urinogenital opening of the male fish is located at the tip of a papilla.

Urethral opening and genital pores usually exist on the outside but in some species, a small cutaneous cloaca is formed and it is exposed in the ducts. Some species have a pair of abdominal pores on either side of the genital pore. Abdominal pore is a special type of opening that is exposed outside the coelom and the significance of these openings is not known.

Histology of Kidney

Histologically, the trunk kidney consists of numerous nephrons. Each nephron consists of a renal corpuscle or malpighian body and ducts, and their interductal space is filled with unevenly expanded lymphoid tissue. The head kidney is composed of lymphoid, hematopoietic, intrarenal and chromafin tissues (suprarenal) and does not contain renal corpuscles and ducts.

In some species, the lymphoid tissue of the head kidney has a small number of nephrons and collecting ducts. However, glomeruli and renal corpuscles are not usually present. The head kidney has no excretory role. It originates from the pronephric hematopoietic tissue, but in some teleosts, the mesonephros form the frontal growth of the head kidney. Renal material is found in the head kidneys in some teleosts. These look like of masonephric type.

In a freshwater teleosts, a typical nephron consists of the following parts:

(A) A renal corpuscles exists with well-developed blood vessels-rich glomerulus.

(B) A ciliary region of varying lengths which connects the renal corpuscle to the duct.

(C) There is an initial proximal segment with advanced brushborders and numerous lysosomes.

(D) A second proximal segment with rich in numerous mitochondria, exists with a weakly developed brush border.

(E) A narrow ciliated secondary segment exists which is absent in some species.

(F) A distal segment exists consisting of relatively clear cells and long mitochondria.

(G) A collecting duct system exists.

A typical nephron of marine glomerular teleost consists of the following parts, viz

(A) Renal corpuscles with glomeruli

(B) A very short cervical segment

(D) A secondary segment which lies between the 1st and 2nd proximal segments.

(E) Collecting tubule (marine fish does not contain distal segment) and

Marine pleuronectids contain euryaheline glomerular nephron which consists of the following components, viz.

(A) Tiny glomerulus with weak blood vessels

(B) Neck or cervical segment with cilia

(F) A collecting duct system

Also in dipnoid (lung fish) nephrons consist of the following parts, viz

(A) A renal corpuscles consisting of a glomerular rich blood vessels.

(B) A ciliary neck or cervical region

(C) 1st segment of proximal duct that contains small particles like lysosomes

(D) 2nd segment of the proximal duct

(E) Ciliary secondary segment

(G) A collecting duct system

Modification of Kidneys in Fishes

In some teleosts, small glomeruli are seen in the kidneys. Myxocephalus has a low number of glomeruli wtith poorly developed blood vessels. Others, on the other hand, have a very small number of glomeruli (Lophius) and in the mature stage, the glomeruli become ineffective due to disconnection between the glomeruli and the renal tubules. After all, some marine fish (Toad fish-Opsanus), including the Antarctic bony fish, have no glomeruli.

Renal corpuscles are numerous in freshwater fish, usually round in shape, and each contains advanced blood vessels rich glomerulus. The number, size, and shape of the renal corpuscles vary widely in marine fish. Renal corpuscles rich in large and well-developed blood vessels are rarely seen. The kidneys of many marine fish usually have poorly developed glomeruli, which are rich in very few blood vessels and are probably ineffective (Therapon jarbua, Arius, Myxocephalus). These fish may have a small number of medium-sized glomerulus as well as smaller glomerulus.

In some species, there is a central ductless part(Chirocentrus, Tricanthus, Myxocephalus) surrounded by capillary loops. A significant number of marine fish (Porichthys notatuy, Hippocampus und Syngnathus) have completely ‍absent glomerular kidneys.

Lamprey larvae (Petromizonidae) have functional pronephric kidney until they are 12-15 mm long. They have a funnel in the nephrostome that is exposed to the pericardial coelom. The ionic equilibrium control technique of the developing gills and the permeability of the body fluids are determined on the basis of the penetration of the body fluids. Coelomic fluid travels through the glomeruli to the nephrostome.

The glomus is the circulatory component of the pronephric duct that reabsorbs to preserve the blood component and the remaining purified fluid goes to the urino-genital sinuses. During larval development, the openings of the pronephric kidney become extinct in the coelom and mesonephric kidney develops there. Arterial blood filtrates through the glomeruli without any selective reabsorption. Later, salts and other elements are reabsorbed in the convoluted duct.

With some exceptions, such as boffin (Amia) and Gar (Lepisosteus), the nephrostomy opening goes to the anterior coelom. In the mature freshwater ray finned fish, coelom does not connect with the mesonephric kidney. Here excess water circulates from the blood through the glomerulus and salts and sugars are reabsorbed by the epithelium of the renal tubules and enter the bloodstream through the capillaries. A typical freshwater ray finned fish (Actinopterygian) has numerous glomeruli. These are larger than the glomeruli of standard marine ray finned fish and their blood supply is well-developed.

As the kidneys of freshwater fish are larger than the body weight of marine fish, more water flows through this organ. Some freshwater fish species have more than 10,000 glomeruli in a kidney. In contrast, true marine fish have far fewer glomeruli. The salinity of the environment is related to this feature, as marine fish have much lower glomeruli than freshwater salmon (Onchorhynchus) of the same age. Moreover, differences in the diameter of the glomerulius are also observed. Some freshwater fish have a diameter of glomeruus of 47-104 microns (average 71 microns). On the other hand, in some marine fish it is 26-94 microns (average 48 microns).

The fish's kidneys receive dual blood supply through the renal arteries and portal veins. When the renal arteries send blood to the glomeruli, high blood pressure in the arteries helps to make glomerular filtrate. The renal portal vein connects to the capillary reticulum and surrounds the renal canal. Blood enters the glomeruli from the capillary blood vessels through the renal portal vein. All blood leaves the renal region through post-cardinal veins, but renal portal circulation is absent in lamprey and hagfish (Cyclostomata).

Excretory Process in Fishes

Vertebrates excrete nitrogenous wastes from the body through the intestines and skin. However, most metabolic wastes are excreted through specialized excretory organs. The glomerulus and bowman capsules act together as ultrafiltration and here the blood is filtered at high pressure. Under the influence of the overall filtration pressure, excretion of fluid flows through the renal ducts as a result of the movement of the long cilia of the neck segment and the cilia of other segment. Most of the sodium (Na + ) and chloride (Cl - ) ions are completely reabsorbed from over-filtration. Most of the glucose is removed by the same process.

In freshwater fish, the kidneys play an important excretory role in removing secondary nitrogenous compounds such as creatine and uric acid from the body, but the gills are the main organ through which major nitrogenous wastes such as ammonia (NH3) and urea are removed from the body. The magnesium (Mg ++ ) and sulfate (SO4 -- ) that enter the intestines of marine fish from water are removed by the kidneys. Other ions such as sodium (Na + ), chloride (Cl - ), potassium (K + ) and calcium (Ca ++ ) ions are also removed. Freshwater teleosts have more urine flow than marine fish. The process of filtration and reabsorption is regulated by different types of hormones.

Urine of freshwater fish have creatine, creatinine and unknown nitrogen compounds that contain some amino acids, a little urea and ammonia. The amount of nitrogen in the urine of freshwater fish is 2-25%. Fish gills emit large amounts of ammonia, and in the case of Cyprinus, it is 56%. The remaining nitrogenous substances are urea and other simple nitrogenous compounds are also excreted through the gills.

The amount of urine in fish depends entirely on the penetration of water into the body surface, gills and oral membranes. Not all fish have the same amount of impermeable mucus. Water circulates 20 times faster in the lamprey (Lampetra) than in the eel (Anguilla), and twice as fast in the body of goldfish (Carassius).

Freshwater fish produce large amounts of urine with a much lower concentration than body fluids. Lamprey produces 15-35% urine of her body weight every day. In freshwater bony fish (osteichthyes), on the other hand, it is account for 5-12%. In the case of freshwater fish, the freezing point of urine is approximately 0.025 0 C but higher levels are rare. However, in the African lung fish (Protopterus) its value has been recorded at 0.09 0 C.

The main function of kidneys of freshwater fish is to secrete water and some nitrogenous compounds. The kidneys also reabsorb sugar and other essential dissolved substances. The body of freshwater fish loses some of the salts that are hypertonic than the surrounding liquid, which is replenished through selective reabsorption through gills.

The multifaceted diffusion of matter from the body of the fish depends on the ratio of the surface of the body to the gills. Small fish with high metabolic demand have larger gill surface area than large fish. Differences in gill surface and body surface are also seen in fish of the same species. The size of the gill surface is very small than the body surface in the lamprey. The composition of urine indirectly depends on the temperature in addition to the amount of water taken through the gills and mouth.

Lamprey (Petromyzon) produces 60 ml of urine per kg body weight daily at a temperature of 20-30 ০ C. On the other hand, at a temperature of 18 0 C, 500 ml / kg of urine is produced daily. This rate of urine production fluctuates between 8-50% of body weight. Freshwater bony fish rarely produce more than 20% of urine by body weight daily, and in terrestrial mammals this amount is 1-5%.

In some freshwater bony fish, invagination is sometimes formed behind the mesonephric duct to preserve urine, called the urinary bladder. Some salts in fish, especially chloride, are removed through urine and mucus. In addition, the gills and mouth lose about the same amount of chloride as other parts of the body. The rate of total chloride loss through urine also varies from fish to fish.

In Lamprey (Petromyzon) and some Salmoninae fish, this ratio is 1: 100, on the other hand, in Cyprinus, it is 1: 35. However, the chlorine filtered in carp is again reabsorbed in the renal ducts. The total amount of chloride lost varies at a significant rate, such as Lamprey (Petromyzon) loses 7 times more chloride than carp (Cyprinus sp).


Gnathostomes: Jawed Fishes

Gnathostomes, jawed vertebrates, can be divided into two types of fish: Chondrichthyes (cartilaginous fish) or Osteichthyes (bony fish).

Lernziele

Differentiate among the types of jawed fishes

Die zentralen Thesen

Wichtige Punkte

  • Early jawed fish (gnathostomes) were able to exploit new nutrient sources because of their jaws and paired fins.
  • Chondrichthyes includes all jawed fish with cartilagenous skeletons, such as sharks, rays, skates, and chimaeras.
  • Osteichthyes includes all jawed fish with ossified (bony) skeletons this includes the majority of modern fish.
  • Osteichthyes can be further separated into Actinopterygii (the ray-finned fishes) and Sarcopterygii (lobe-finned fishes).
  • The majority of modern fish species are actinopterygii, from trout to clownfish.
  • Early Sarcopterygii (lobe-finned fishes) evolved into modern tetrapods, including reptiles, amphibians, birds, and mammals.

Schlüsselbegriffe

  • ossified: composed of bone, which is a calcium phosphate matrix created by special cells called osteoblasts
  • operculum: a covering flap or lidlike structure in plants and animals, such as a gill cover
  • Chondrichthyes: a taxonomic class within the subphylum Vertebrata: the cartilaginous fish
  • Osteichthyes: a taxonomic class within the subphylum vertebrata: the bony fish

Gnathostomes: Jawed Fishes

Gnathostomes or “jaw-mouths” are vertebrates that possess jaws. One of the most significant developments in early vertebrate evolution was the development of the jaw, which is a hinged structure attached to the cranium that allows an animal to grasp and tear its food. The evolution of jaws allowed early gnathostomes to exploit food resources that were unavailable to the jawless animals. In early evolutionary history, there were gnathostomes (jawed fishes) and agnathans (jawless fishes). Gnathostomes later evolved into all tetrapods (animals with four limbs) including amphibians, birds, and mammals.

Early gnathostomes were jawed fishes that possessed two sets of paired fins, which increased their ability to maneuver accurately. These paired fins were pectoral fins, located on the anterior body, and pelvic fins, on the posterior. The evolution of the jaw combined with paired fins permitted gnathostomes to expand from the sedentary suspension feeding of jawless fishes and become mobile predators. The gnathostomes’ ability to exploit new nutrient sources led to their evolutionary success during the Devonian period. Two early groups of gnathostomes were the acanthodians and placoderms, which arose in the late Silurian period and are now extinct. Most modern gnathostomes belong to the clades Chondrichthyes and Osteichthyes.

Placoderms: Dunkleosteous was an enormous placoderm from the Devonian period, 380–360 million years ago. It measured up to 10 meters in length and weighed up to 3.6 tons. As gnathostomes, they were more mobile and could exploit more food resources than the agnathostomes.

Chondrichthyes: Cartilaginous Fishes

The clade Chondrichthyes consists of sharks, rays, and skates, together with sawfishes and a few dozen species of fishes called chimaeras, or “ghost,” sharks. Chondrichthyes are jawed fishes that possess paired fins and a skeleton made of cartilage. This clade arose approximately 370 million years ago in the early or middle Devonian.

Hammerhead shark: Hammerhead sharks tend to school during the day and hunt prey at night. As members of Chondrichthyes, their skeletons are composed of cartilage.

Most cartilaginous fishes live in marine habitats, although a few species live in fresh water for part or all of their lives. Most sharks are carnivores that feed on live prey, either swallowing it whole or using their jaws and teeth to tear it into smaller pieces. Shark teeth probably evolved from the jagged scales that cover their skin called placoid scales. Some species of sharks and rays are suspension feeders that feed on plankton.

Sharks have well-developed sense organs that aid them in locating prey, including a keen sense of smell and electroreception. Organs called ampullae of Lorenzini enable sharks to detect the electromagnetic fields that are produced by all living things, including their prey. Only aquatic or amphibious animals possess electroreception. Sharks, together with most fishes and aquatic and larval amphibians, also have a sense organ called the lateral line, which is used to detect movement and vibration in the surrounding water. It is often considered homologous to “hearing” in terrestrial vertebrates. The lateral line is visible as a darker stripe that runs along the length of a fish’s body.

Rays and skates comprise more than 500 species and are closely related to sharks. They can be distinguished from sharks by their flattened bodies, pectoral fins that are enlarged and fused to the head, and gill slits on their ventral surface. Like sharks, rays and skates have a cartilaginous skeleton. Most species are marine and live on the sea floor, with nearly a worldwide distribution.

Osteichthyes: Bony Fishes

Members of the clade Osteichthyes, also called bony fish, are characterized by a bony skeleton. The vast majority of present-day fish belong to this group, which consists of approximately 30,000 species, making it the largest class of vertebrates in existence today.

Nearly all bony fish have an ossified skeleton with specialized bone cells (osteocytes) that produce and maintain a calcium phosphate matrix. A few groups of Osteichthyes, such as sturgeons and paddlefish, have primarily cartilaginous skeletons, but retain some bony elements. The skin of bony fish is often covered by overlapping scales. Skin glands secrete mucus that reduces drag when swimming and aids the fish in osmoregulation. Like sharks, bony fish have a lateral line system that detects vibrations in water. All bony fish use gills for gas exchange. Water is drawn over gills that are located in chambers covered and ventilated by a protective, muscular flap called the operculum. Many bony fish also have a swim bladder, a gas-filled organ that helps to control the buoyancy of the fish.

Bony fish are further divided into two extant clades: Actinopterygii (ray-finned fish) and Sarcopterygii (lobe-finned fish). Actinopterygii, the ray-finned fish include many familiar fish, such as tuna, bass, trout, and salmon, among others. Ray-finned fish are named for their fins that are webs of skin supported by bony spines called rays. In contrast, the fins of Sarcopterygii are fleshy and lobed, supported by bone. Although most members of this clade are extinct, living members include the less-familiar lungfishes and coelacanths. Early Sarcopterygii evolved into modern tetrapods, including reptiles, amphibians, birds, and mammals.

Actinopterygii and Sarcopterygii: The (a) sockeye salmon (Actinopterygii) and (b) coelacanth (Sarcopterygii) are both bony fishes of the Osteichthyes clade. The coelacanth, sometimes called a lobe-finned fish, was thought to have gone extinct in the Late Cretaceous period, 100 million years ago, until one was discovered in 1938 near the Comoros Islands between Africa and Madagascar.


A biology class that tested nine different samples of fish sold in sushi restaurants and grocery stores in southwestern Ontario was shocked to learn seven of the samples were mislabelled as different species of fish.

Even worse, one of the samples included a tiny louse that feeds on human skin.

The alarming discovery was made last week by a molecular biology class led by Jennifer McDonald, a professor at Fanshawe College in London, Ont.

“I knew about fish fraud as existing, but I wasn’t aware of just how big of a problem it really is,” McDonald told CTVNews.ca on Friday. “Maybe we need to be more demanding of tighter regulations in our food so we really know what we are eating.”

The project began as a lesson in DNA barcoding. Students were tasked with picking up fish at sushi restaurants and grocery stores and bringing them to class. The samples were collected from across the region, including Mississauga, London and the Muskoka region, and sent to a lab at Western University.

McDonald suspected some mislabelling. A study released last summer by ocean advocacy group Oceana Canada found that 44 per cent of seafood tested in five different cities were mislabelled. Similar studies conducted on the east and west coasts found the odds of mislabelled fish at around 50-50.

“So I figured it might be a little bit higher than what they found there. But this much?” McDonald said.

Of the nine samples, seven were mislabelled. The results included:

  • Escolar, sometimes called “the laxative of the sea,” mislabelled as white tuna
  • Tilapia, a naturally white fish, mislabelled as red tuna, a red fish
  • Another tilapia sample mislabelled as red snapper
  • Salmon sold in a grocery store containing a body louse
  • Yellowfin tuna mislabelled as albacore tuna
  • Rainbow trout mislabelled as Atlantic salmon
  • Coho salmon mislabelled as rainbow trout
  • Atlantic cod mislabelled as Pacific cod

Several of those findings raised serious alarm bells. Escolar contains an oily, indigestible substance named gempylotoxin that can lead to diarrhea, nausea, vomiting, abdominal pain, and headache.

Eating escolar can also cause keriorrhoea, described as the “rectal passage of an oily yellow or orange substance” by the Canadian Food Inspection Agency. The CFIA says it “works to ensure that escolar is not misidentified or mislabelled when it is sold at the retail level.”

“It was just shocking to everybody,” McDonald said of the discovery.

WHITE FISH POTENTIALLY DYED RED

The fact that tilapia passed as red tuna was also concerning, considering the fact that tilapia is a white fish.

“There had to be some kind of colouring on it. Either it was from a natural source or artificial food colouring, I’m not sure,” McDonald said.

Then there was possibly the most disturbing discovery: a body louse found on a piece of salmon purchased in a grocery store. Body lice are about the size a sesame seed and are capable of passing along certain diseases. They survive by eating dead human skin.

McDonald suspects the louse may have landed on the salmon at some point in the supply chain.

“It is really surprising to find that. We hope that we’re not eating insects when we eat food,” she said.

The findings reflect a potential for very serious health concerns, especially for consumers with food-related allergies.

“We should be guaranteed that what we're seeing or what were told in a restaurant is what we’re actually being served,” McDonald said.

“And if we can’t guarantee that, as consumers, then how do we know we’re avoiding things we can’t eat in the first place?”

NEXT UP: CANNED TUNA, SCALLOPS

Despite the concerns, McDonald said she doesn’t blame sushi restaurants for mislabelled fish.

“I know at higher end sushi restaurants, they’re extremely talented at filleting fish,” she said. “At the average place that a student could afford to go -- probably not. They probably obtained the fish form their suppliers, deboned already, and it might’ve been sliced into serving style slices already … can they guarantee they know what they’re getting? I don’t think they can.”

The project was originally intended to be a fun, teachable moment for students. Moving forward, McDonald plans to test more types of fish and seafood, including canned tuna and scallops.

The professor shared the results of the experiment on Twitter in a thread expressing her shock and disgust. The thread has since been retweeted more than 6,000 times.

“I think it kind of reinforces this feeling everyone had,” McDonald said of the response, adding that many people shared stories of getting sick shortly after eating sushi.


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