Các cơ quan phát sáng hoặc Photophore của các loài cá (Có sơ đồ)

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận về: - 1. Ý nghĩa của các cơ quan phát sáng 2. Cấu trúc của cơ quan phát sáng 3. Các loại 4. Kiểm soát 5. Ý nghĩa sinh học.

Ý nghĩa của các cơ quan phát sáng:

Một số loài cá đặc biệt là các loài sinh vật biển được biết là tạo ra ánh sáng đặc trưng thông qua các cơ quan đặc biệt của chúng được gọi là các cơ quan phát sáng. Những cơ quan này thường được tìm thấy ở những loài cá sống ở vùng biển sâu nơi ánh sáng mặt trời ngừng chiếu vào. Các cơ quan phát sáng vắng mặt trong các loài cá nước ngọt.

Chức năng quan trọng nhất của phát quang sinh học là chiếu sáng môi trường xung quanh cho mục đích ngụy trang, học hành và để nhận biết sự di chuyển của động vật săn mồi trong nước. Các cơ quan phát sáng hoặc photophores là các tế bào tuyến đặc biệt của lớp biểu bì. Phân bố của chúng trên loại cơ thể và giá trị thích nghi có thể khác nhau ở các loài cá khác nhau.

Cấu trúc của các cơ quan phát sáng:

Trên cơ sở giải phẫu của các photophores, chúng có thể được phân loại thành hai loại:

1. Photophore đơn giản:

Chúng có kích thước nhỏ, chiều rộng khoảng 0, 1 đến 0, 34 mm. Nó bao gồm các tế bào tạo ra ánh sáng được gọi là tế bào quang. Loại đơn giản có thể được cung cấp có hoặc không có lớp phủ sắc tố. Các ống kính được hình thành bằng cách nhóm các tế bào được gọi là tế bào dạng thấu kính.

Phần xa của tế bào quang được cung cấp với các hạt axitophilic. Một lớp melanophres bao quanh photophore. Loại photophores đơn giản có trong cá mập. Trong Stomias, các cơ quan phát sáng được đăng nhập vào corium gelatin của lớp biểu bì.

2. Photophore hợp chất:

Loại photophores này bao gồm các cấu trúc bổ sung như gương phản xạ, lớp phủ sắc tố và các cơ quan dưới mắt. Cái thứ hai là một cơ quan lớn được nhúng sâu vào mô da. Các tế bào quang được sắp xếp dưới dạng dây và dải.

Các mô, sắc tố và các lớp phản xạ ăn ảnh được cung cấp với các dây thần kinh và mạch máu (Hình 18.1). Các mô ăn ảnh được tìm thấy ở trung tâm của photophore và bao gồm hai loại tế bào tuyến.

Cơ chế sản xuất ánh sáng rất đặc biệt ở cá và diễn ra các bộ cơ đặc biệt có mặt xung quanh tế bào quang. Khi các cơ này co lại, chúng kéo bề mặt ngoài của photophore xuống dưới khiến bề mặt sáng hơn bị che giấu.

Ngược lại sự thư giãn của các cơ này làm lộ ra bề mặt sáng của các photophores. Ở một số loài, sự di chuyển của lớp sắc tố thực hiện việc che giấu và xoay các photophores.

Các loại cơ quan phát sáng:

Trên cơ sở nguồn chiếu sáng, nó có thể được phân loại như sau:

1. Phát quang thêm tế bào:

Ánh sáng có thể được tạo ra bởi sự bài tiết dạ quang từ các mô tuyến. Các cơ quan phát quang ngoài tế bào được tìm thấy trong một loài cá rất hạn chế. Một số loài cá như đuôi chuột và searssids phát ra ánh sáng bằng cách tiết ra chất nhờn tế bào. Đuôi chuột sở hữu các tuyến đặc biệt gần hậu môn của nó, nó tiết ra chất nhờn đủ độ sáng.

2. Phát quang nội bào:

Trong loại này, ánh sáng được tạo ra trong tế bào tuyến hoặc tế bào quang nội tại. Những cơ quan phát sáng phát triển từ lớp biểu bì.

Các loài cá được trang trí bằng loại cơ quan phát sáng này phần lớn thuộc về họ teleosts, tức là Sternoptychidae (cá hatchet), Myctophidae (cá đèn lồng), Halizardidae (Halizardid lươn), Stomiatidae (cá rồng vảy), Bromida cá anglerfish) và Zoarcidae (cá chình).

3. Phát quang vi khuẩn:

Trong loại này, vi khuẩn cộng sinh có trong ánh sáng tế bào phát quang hoặc tế bào phát sáng. Nhiều loài khác nhau được công nhận đặc biệt là vi khuẩn ảnh và achromobacterium đã được phân lập và phát triển trong các nền văn hóa. Chúng phổ biến trên cá chết hoặc làm hỏng thịt.

Bước sinh hóa trong phát quang của vi khuẩn được liên kết với chuỗi vận chuyển điện tử của quá trình phosphoryl hóa oxy hóa, trong đó flavin mononucleotide (FMNH ₂ ) từ chuỗi vận chuyển điện tử phản ứng với một aldehyd (RCHO) để tạo thành một phức hợp (luciferin) bị oxy hóa thành axit (RCOOH) với sự phát xạ ánh sáng.

4. Phát quang hóa học:

Người ta đã xác định rằng mô tuyến tiết ra một chất hóa học gọi là luciferin, là một dẫn xuất indole bao gồm tryptamine, arginine và isoleucine. Dưới ảnh hưởng của enzyme luciferase, chất này được chuyển đổi thành oxy-luciferin và phát ra ánh sáng màu xanh lam hoặc xanh lục. Apogon, Parapriacanthus được biết là sở hữu các tuyến dạ quang chứa dạng thô của luciferin và luciferase.

Kiểm soát các cơ quan phát sáng:

Chức năng của các cơ quan sản xuất ánh sáng được kiểm soát bởi hệ thống thần kinh hoặc nội tiết.

1. Kiểm soát thần kinh:

Một số công nhân đã báo cáo rằng việc sản xuất ánh sáng của các cơ quan phát sáng được kiểm soát bởi hệ thống thần kinh, có thể là do hệ thống giao cảm ngoại biên. Các dây thần kinh bẩm sinh các phagocytes. Các dây thần kinh tràn vào các tế bào ăn ảnh và kích hoạt chúng.

2. Kiểm soát nội tiết tố:

Nó đã được báo cáo rằng một số loài cá có kiểm soát nội tiết tố trên các tế bào quang. Tuyến nội tiết như supra thận kích hoạt chúng. Adrenalin hoặc noradrenalin được biết đến để kiểm soát sự phát xạ ánh sáng từ các photophores.

3. Điều khiển cơ:

Các cơ hiện diện bên dưới các photophores co lại và xoay các photophores theo cách mà chúng được che giấu. Do đó, cá được ngăn chặn chiếu sáng đặc biệt khi gặp nguy hiểm.

Trong Photoblepharon palpebratus, phần bụng của cơ quan phát sáng có nếp gấp mô đen (Hình 18.2). Nếp gấp này có thể được vẽ trên các photophores và che giấu ánh sáng. Ở một số loài cá, việc sản xuất ánh sáng cũng được cho là bị ảnh hưởng bởi sự chuyển động của sắc tố trong các sắc tố.

Ý nghĩa sinh học của các cơ quan phát sáng:

Điều này rất hữu ích theo nhiều cách khác nhau ở các loài cá biển đặc biệt ở các loài cá biển sâu.

1. Chiếu sáng xung quanh:

Một số loài cá sử dụng các cơ quan phát sáng của chúng để chiếu sáng môi trường xung quanh trong trường hợp mờ. Do đó, chúng có thể tìm kiếm con mồi trong vùng nước tối. Một số loài (stomiatoid) có thể phát ra chùm ánh sáng từ cơ quan má phát sáng được thiết kế đặc biệt để bắt những sinh vật nhỏ như sinh vật phù du. Các cơ quan má của Anamalops tạo ra ánh sáng như một ngọn đuốc.

2. Là thiết bị phòng thủ:

Nhiều loài cá tạo ra ánh sáng đột ngột từ các cơ quan phát sáng của chúng, giúp chuyển hướng sự chú ý của động vật ăn thịt. Sự phát xạ ánh sáng tạo điều kiện cho cá thoát ra bằng cách đánh đố kẻ thù. Alepocephalidae tạo ra một tia lửa phát sáng, khiến kẻ săn mồi bối rối trong một khoảnh khắc và giúp cá trốn thoát.

Tuy nhiên, một số loài cá sử dụng các cơ quan phát sáng để cho phép chúng không nhìn thấy được. Khi làm như vậy, chúng chiếu sáng bề mặt bụng của chúng làm cho chúng không nhìn rõ so với nền sáng phía trên.

3. Như một tín hiệu cảnh báo:

Một số loài cá sử dụng cơ quan phát sáng của nó để cảnh báo những kẻ săn mồi. Chẳng hạn, con chim nhạn porichthys sở hữu, một dấu hiệu độc hại, lóe lên ánh sáng khi nó bị một con cá săn mồi tấn công và tránh được nguy hiểm (Hình 18.3).

4. Nhận biết các loài riêng:

Mỗi loài có một sự sắp xếp và phân bố các photophores duy nhất trên cơ thể chúng, giúp cá nhận ra các loài cùng loại và do đó giúp ích trong hành vi học. Các cơ quan phát sáng cũng hữu ích trong việc nhận ra bạn tình để tán tỉnh, vì các cơ quan ánh sáng có thể khác nhau ở cả nam và nữ.

Cá đèn lồng đực có một hoặc nhiều photophores hiện diện ở trên nhưng cả hai con cái đều sở hữu nó bên dưới cuống đuôi. Ở một số loài kích thước của cơ quan phát sáng là khác nhau ở cả hai giới. Ví dụ, ở nhiều loài melanostommiatidae, cơ quan phát sáng sau hấp thụ lớn hơn ở nam và nhỏ hơn ở nữ.