Japansk risfisk - Japanese rice fish
| Japansk risfisk | |
|---|---|
|
|
| Oryzias latipes | |
Videnskabelig klassificering 
|
|
| Kongerige: | Animalia |
| Phylum: | Chordata |
| Klasse: | Actinopterygii |
| Bestille: | Beloniformes |
| Familie: | Adrianichthyidae |
| Slægt: | Oryzias |
| Arter: |
O. latipes
|
| Binomisk navn | |
|
Oryzias latipes |
|
| Synonymer | |
|
|
Den japanske risfisk ( Oryzias latipes ), også kendt som medaka , er medlem af slægten Oryzias ( ricefish ), den eneste slægt i underfamilien Oryziinae. Denne lille (op til ca. 3,6 cm eller 1,4 tommer) hjemmehørende i Østasien er en borger af rismarker , moser, damme, langsomt vandløb og tidevandsbassiner . Det er euryhalin , der forekommer i både brak og ferskvand. Den blev populær som akvariefisk på grund af dens hårdførhed og behagelige farve: dens farve varierer fra cremet-hvid til gullig i naturen til hvid, cremegul eller orange i akvarieopdrættede individer. Lyse gule, røde eller grønne transgene populationer, der ligner GloFish , er også blevet udviklet, men er forbudt at sælge i EU . Medaka har været et populært kæledyr siden det 17. århundrede i Japan. Efter befrugtning bærer hunnen sine æg, der er fastgjort anteriort til anusfinnen i en periode, før de deponeres på planter eller lignende ting.
Økologi
Medaka lever i små damme, lavvandede floder og rismarker. De kan overleve i en lang række vandtemperaturer (3–42 ° C eller 37–108 ° F), men de foretrækker en vandtemperatur på 15–28 ° C (59–82 ° F). Da de spiser ung myg og lille plankton, er de kendt som en gavnlig organisme for mennesker. De producerer 10-20 æg pr. Fødsel, og de kan producere æg hver dag under laboratorieforhold. De er sæsonbestemte avlsdyr og lægger normalt æg mellem forår og sommer. De foretrækker at lægge æg omkring vandgræs og ofte foretrækker de at bo på rismarker. Ægget tager normalt 4-10 dage at klække. De har en avanceret nyrefunktion, som gør dem i stand til at leve i saltvand og brakvand. Den gennemsnitlige levetid for denne art i naturen anslås til at være 2 år, selvom de under laboratorieforhold kan overleve 3-5 år. De bor på skoler, og de kan genkende ansigterne på andre individuelle medaka.
Taksonomi og rækkevidde
Som oprindeligt defineret var O. latipes hjemmehørende i store dele af øst- og fastlandet sydøstasien , men i de seneste årtier er de fleste af disse populationer blevet opdelt som separate arter baseret på morfologiske ( morfometrik og meristik ) og genetiske beviser. Dette begrænser den oprindelige række af bestemte O. latipes til Japan: østlige og sydlige Honshu , Shikoku , Kyushu og mindre sydlige øer i landet. Tidligere inkluderet i denne art, men nu betragtes som adskilte er O. sakaizumii i det nordvestlige Honshu i Japan (lokalt hybridiserer den med O. latipes ) og O. sinensis (kinesisk risfisk ) i store dele af Kina, vestkorea og dele af fastlandet Sydøstasien. Den taksonomiske placering af visse befolkningsgrupper, herunder nogle i Kina, Laos og øst Korea, er uklart og kræver yderligere undersøgelse. Det er muligt, at alle disse kinesiske populationer er en del af O. sinensis , men Laos -prøverne er relativt store, ligner O. latipes frem for den lille O. sinensis . Den østkoreanske befolkning er en del af en clade med O. sakaizumii og O. latipes . Baseret på morfologi er det tættere på O. sakaizumii end O. latipes , men det kan være en ubeskrevet art .
O. latipes er blevet introduceret til Hokkaido i det nordlige Japan (hvor ricefish ikke er hjemmehørende). Der er andre rapporter om introduktioner rundt om i verden, men i det mindste de fleste af dem på fastlandet Asien og Europa involverer O. sinensis (kinesisk risfisk).
Oprindelsen af de sydlige og nordjapanske befolkninger
Fylogenetisk analyse viser, at den sydlige japanske befolkning stammer fra befolkningen i det nordlige Kyushu -område og spredes til Honshu. På den anden side blev den nordlige befolkning afledt af en befolkning fra Tajima - Tango -regionen og spredt langs kysten af Japans hav. O. latipes er kendt for at have ni underpopulationer: East Japanese type, East Setouchi type, West Setouchi type, San'in type, Northern Kyushu type, Osumi Type, Ariake type, Satsuma type og Ryukyu type. Disse underpopulationer er blevet blandet med hinanden på grund af kunstig frigivelse og faldende lokal genetisk mangfoldighed.
Brug i videnskab
Oryzias latipes er en modelorganisme og bruges i vid udstrækning på mange områder af biologisk forskning, især inden for toksikologi . Medaka har en kort drægtighedsperiode og er reproduktivt produktive - egenskaber, der gør dem lette at opdrage i laboratoriet. De tåler kulde og kan nemt sendes. Næsten alle aspekter af livscyklus af Medaka er blevet analyseret af forskere, herunder seksuel adfærd , genetiske arv af farvning, gydende vaner , fodring, patologi, embryologiske udvikling , økologi , etc. Det har en relativt lille genom (~ 800 mega basepar , halv størrelse af genomet for en anden populær modelfisk, zebrafisken ) samt en generationstid på 7 uger (frem for 9 uger for zebrafisk) og hårdere vækst i et bredt temperaturområde (6-40 ° C eller 43-104 ° F).
Transgene medaka er relativt lette at producere. De er blevet genetisk modificeret til at udskille forskellige menneskelige hormoner , udtrykke promotorsekvenser fra andre fisk og til at lave antimikrobielle proteiner og et protein, der får medaka til at lyse fluorescerende grønt, gult eller rødt. Der er også mange mutationer, der dukker op i medaka tilfældigt, for eksempel en mutant stamme, der mangler skalaer, og en med ekstra lange finner. Haploid embryonale stamcellelinier er blevet etableret.
I rummet
O. latipes udmærker sig ved at have været den første hvirveldyr, der parrede sig i kredsløb . Resultatet af parringen var en kylling af sunde yngel, der blev udklækket på rumfærgen Columbia i 1994. O. latipes vendte tilbage til rummet i 2012, lancerede ombord på et Soyuz-rumfartøj Soyuz TMA-06M og opstaldede i et akvarium ombord på den internationale rumstation .
Indavlslinjer
Muligheden for seriel indavl letter genetisk forskning på grund af reduktion af heterozygote steder i genomet. I medaka er det relativt let at etablere indavlede linjer, i modsætning til andre modelarter som zebrafisk og mus. I 1979 havde forskere genereret 10 indavlede stammer . Disse indavlede linjer gjorde medaka til en model for videnskabelig forskning inden for genetik. I 2014 begyndte arbejdet med at generere 111 forskellige indavlede linjer, der stammer fra en enkelt population indsamlet i naturen.
Forståelse af sex og reproduktion
Medaka formerer sig dagligt, hvilket er et optimalt træk for at studere deres reproduktive biologi. Forskere har undersøgt HPG -akseaktiviteter intensivt i denne art. Desuden Medaka er de første ikke-mammale hvirveldyr arter, for hvilke en sex-bestemmelse gen (DMY) er blevet identificeret, deres køn er reversibel ved kønssteroid manipulation , og de udviser morfologiske kønsdimorfisme mellem hanner og hunner. Desuden er nogle metoder såsom ovariektomi og ændrede lys-mørke cyklusser blevet udviklet til at studere reproduktionsmekanismen i medaka.
Immunologi
Opdagelsen af, at T-lymfocytter er hjemsted for thymus i medaka, har ført til en forståelse af, at dette ikke er specifikt for pattedyr, men kan findes hos andre hvirveldyr.
Bevarelse
Status
Medaka er opført som den mindst bekymrede art på IUCNs rødliste. Begrundelsen for denne kategorisering er, at denne art lever i udstrakt levested (755 tusind km 2 ) og er relativt rigeligt i sine forskellige levesteder. Det betragtes dog som en truet art af Japans miljøministerium . Mange lokalsamfund forsøger at bevare vild medaka i Japan.
Bekymringer
Der er to store bekymringer ved bevarelse af medaka: nedbrydning af levesteder og hybridisering med domesticeret medaka (himedaka). På grund af moderniseringen af rismarker og kunstvandingskanaler falder de optimale steder for medaka -reproduktion massivt. Derudover bekræftede nylige undersøgelser, at himedaka er blevet introduceret i mange lokale regioner ved kunstig frigivelse. Dette vil eliminere lokale genetiske tilpasninger af hver underpopulation af medaka. Da himedaka desuden har en levende orange kropsfarve, vil hybriderne tiltrække flere rovdyr og dermed reducere den samlede medaka -befolkning. I 2011 opdagede forskere, at næsten 15% af vildfangede medaka i Nara havde en himedaka-specifik genmarkør. Ud over disse bekymringer konkurrerer invasive arter som myg med medaka ved at dele det samme habitat. En undersøgelse rapporterede, at over 70% af medaka havde halefinner skadet af angreb fra myg. Skaden ved analfinnen vil reducere medaka -afkom ved at forhindre friereadfærd. I 2006 blev det konstateret, at en transgen linje af medaka blev bragt til Japan fra Taiwan til kommercielle formål. Denne transgene linje havde et introduceret gen, der udtrykker grøn fluorescens, hvilket får kroppen til at lyse. Nu er denne transgene linje blevet frigivet i naturen og forårsager genetisk forurening . Der er ingen omfattende undersøgelse af medakas befolkningsstørrelse, men den genomiske analyse af en medaka-underpopulation indikerer, at deres effektive befolkningsstørrelse er omkring 25000–70000.
Social betydning i Japan
Medakaen har været holdt som et husdyr i Japan i århundreder. I de senere år har fisken fået yderligere popularitet, med nogle sjældnere racer til en værdi af over 1 million yen (cirka 10.000 dollars) - selvom de mest almindelige sorter (som himedaka) kan købes for omkring 50 yen pr. Fisk. I øjeblikket er 456 kommercielle stammer dokumenteret og tilgængelige til fiskehold . Medaka opbevares ikke kun som kæledyr, men bruges også i vid udstrækning i uddannelse; Japanske folkeskoleklasser hæver ofte medaka for at give eleverne førstehåndsoplevelse med pasning af levende organismer samt for at fremme mere bred forståelse for dyrs livscyklus.
Se også
- Mummichog ( Fundulus heteroclitus ), første fisk sendt til rummet i 1973
- Rosenrød elve