Translate

Tuesday, 26 December 2017

Atlantic pyrosome – Pyrosoma atlanticum Péron, 1804 – Cyprus

Photos by Costas Constantinou

Below in English

Κείμενο George Konstantinou

Ένα φωτεινό αποικιακό χιτωνόζωο

Το Pyrosoma atlanticum είναι πελαγικό, αποικιακό χιτωνόζωο της οικογένειας Pyrosomatidae. Παρά τη ζελατινώδη και ασυνήθιστη εμφάνισή του, δεν είναι μέδουσα. Ανήκει στα Χορδωτά και επομένως βρίσκεται εξελικτικά πλησιέστερα στα σπονδυλωτά από ό,τι οι μέδουσες.

Αυτό που φαίνεται ως ένα ενιαίο ζώο είναι στην πραγματικότητα μια αποικία αποτελούμενη από πολυάριθμα μικροσκοπικά άτομα, τα οποία ονομάζονται ζωοειδή. Τα ζωοειδή είναι ενσωματωμένα σε έναν κοινό ζελατινώδη χιτώνα και λειτουργούν συντονισμένα, σχηματίζοντας έναν κοίλο σωλήνα με κλειστό το ένα άκρο και ανοικτό το άλλο.

Η ονομασία Pyrosoma προέρχεται από τις ελληνικές λέξεις «πυρ» και «σώμα» και σημαίνει «πύρινο σώμα», αναφορά στην εντυπωσιακή βιοφωταύγεια των αποικιών.

Μορφή και κατασκευή της αποικίας

Η αποικία έχει συνήθως κυλινδρικό ή κωνικό σχήμα και μοιάζει με διαφανή ή υπόλευκο σωλήνα. Η εξωτερική της επιφάνεια μπορεί να φαίνεται ανώμαλη ή κοκκώδης εξαιτίας των πολυάριθμων ζωοειδών που είναι τοποθετημένα το ένα δίπλα στο άλλο.

Κάθε ζωοειδές διαθέτει δύο σίφωνες. Ο εισπνευστικός σίφωνας επικοινωνεί με το εξωτερικό περιβάλλον, ενώ ο εκπνευστικός ανοίγει προς την εσωτερική κοιλότητα της αποικίας. Το θαλασσινό νερό εισέρχεται από την εξωτερική επιφάνεια, φιλτράρεται από τα ζωοειδή και αποβάλλεται στο εσωτερικό του κοινού σωλήνα.

Το μέγεθος των αποικιών παρουσιάζει μεγάλη διακύμανση. Μπορούν να είναι πολύ μικρές, μήκους λίγων χιλιοστών, ή να φτάνουν σε μήκος αρκετών δεκάδων εκατοστών. Το P. atlanticum δεν πρέπει να συγχέεται με άλλα πυροσώματα που μπορούν να σχηματίσουν αποικίες μήκους πολλών μέτρων.

Κίνηση χωρίς πτερύγια

Το πυρόσωμα δεν διαθέτει πτερύγια ή μυώδη ουρά. Η κίνησή του επιτυγχάνεται μέσω της συντονισμένης άντλησης νερού από τα χιλιάδες ζωοειδή της αποικίας.

Το νερό εισέρχεται από τους εξωτερικούς σίφωνες, περνά μέσα από τα σώματα των ζωοειδών και καταλήγει στην κεντρική κοιλότητα. Στη συνέχεια εξέρχεται από το ανοικτό άκρο της αποικίας. Η συνεχής αυτή ροή δημιουργεί μια ήπια προωθητική δύναμη, μετακινώντας ολόκληρη την αποικία προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Η κίνηση είναι συνήθως αργή, αλλά επιτρέπει στην αποικία να αλλάζει θέση μέσα στη στήλη του νερού. Τα θαλάσσια ρεύματα, τα μέτωπα και οι δίνες επηρεάζουν επίσης σημαντικά τη μεταφορά και τη συγκέντρωση των πυροσωμάτων.

Διατροφή μέσω διήθησης

Το Pyrosoma atlanticum είναι εξαιρετικά αποτελεσματικός διηθηματοφάγος οργανισμός. Καθώς το νερό περνά μέσα από κάθε ζωοειδές, μικροσκοπικά σωματίδια τροφής συγκρατούνται σε ένα βλεννώδες φίλτρο.

Η διατροφή του αποτελείται κυρίως από φυτοπλαγκτόν, όπως διάτομα, δινομαστιγωτά, κοκκολιθοφόρα και άλλους μικροσκοπικούς φωτοσυνθετικούς οργανισμούς. Μπορεί επίσης να κατακρατεί πολύ μικρά οργανικά σωματίδια και μικροβιακούς οργανισμούς.

Σε συνθήκες μεγάλης αφθονίας, οι αποικίες μπορούν να φιλτράρουν τεράστιες ποσότητες θαλασσινού νερού και να καταναλώνουν σημαντικό μέρος του διαθέσιμου φυτοπλαγκτού. Για τον λόγο αυτό μπορούν να επηρεάζουν έντονα τη δομή και τη λειτουργία του πελαγικού οικοσυστήματος.

Βιοφωταύγεια

Ένα από τα εντυπωσιακότερα χαρακτηριστικά του είδους είναι η δυνατότητα παραγωγής φωτός. Όταν ενοχληθεί τη νύχτα, η αποικία μπορεί να εκπέμψει έντονο γαλαζοπράσινο φως. Η φωτεινή αντίδραση μπορεί να αρχίσει σε ένα σημείο και να εξαπλωθεί γρήγορα σε ολόκληρη την αποικία, καθώς τα ζωοειδή αντιδρούν συντονισμένα.

Γειτονικές αποικίες μπορούν επίσης να ανταποκριθούν στο φως, δημιουργώντας την εντύπωση μιας αλυσιδωτής φωτεινής αντίδρασης μέσα στο σκοτεινό νερό.

Ο ακριβής βιοχημικός μηχανισμός της βιοφωταύγειας των πυροσωμάτων έχει αποτελέσει αντικείμενο επιστημονικής συζήτησης. Έχουν εξεταστεί τόσο η πιθανότητα παραγωγής φωτός από τα ίδια τα ζωοειδή όσο και η συμμετοχή συμβιωτικών φωτοβακτηρίων. Επειδή η επιστημονική έρευνα δεν έχει επιλύσει πλήρως όλα τα επιμέρους ερωτήματα, δεν είναι σωστό να παρουσιάζεται ένας μόνο μηχανισμός ως οριστικά αποδεδειγμένος.

Ημερήσια κατακόρυφη μετανάστευση

Οι μεγαλύτερες αποικίες του P. atlanticum πραγματοποιούν ημερήσια κατακόρυφη μετανάστευση. Τη νύχτα ανεβαίνουν προς τα παραγωγικά επιφανειακά νερά, όπου υπάρχει μεγαλύτερη συγκέντρωση φυτοπλαγκτού. Κατά τη διάρκεια της ημέρας κατεβαίνουν σε μεγαλύτερα βάθη.

Μελέτη στη βορειοδυτική Μεσόγειο έδειξε ότι το βάθος και η ένταση της μετακίνησης συνδέονται με το μέγεθος της αποικίας. Οι πολύ μικρές αποικίες μπορούν να παραμένουν κοντά στην επιφάνεια τόσο την ημέρα όσο και τη νύχτα, ενώ οι μεγαλύτερες παρουσιάζουν σαφέστερη και βαθύτερη ημερήσια κάθοδο.

Αυτή η συμπεριφορά πιθανόν μειώνει την έκθεση στους θηρευτές που βασίζονται στην όραση και επιτρέπει στα πυροσώματα να εκμεταλλεύονται τη διαθέσιμη τροφή των επιφανειακών στρωμάτων κατά τη διάρκεια της νύχτας.

Αναπαραγωγή και ανάπτυξη της αποικίας

Ο κύκλος ζωής των πυροσωμάτων περιλαμβάνει τόσο φυλετικές όσο και αγενείς διαδικασίες. Τα ζωοειδή είναι ερμαφρόδιτα και διαθέτουν αρσενικά και θηλυκά αναπαραγωγικά όργανα.

Από τη φυλετική αναπαραγωγή προκύπτει ένα αρχικό άτομο, από το οποίο σχηματίζονται νέα ζωοειδή με εκβλάστηση. Με τη συνεχή παραγωγή και προσθήκη ζωοειδών αναπτύσσεται σταδιακά ολόκληρη η αποικία.

Η δυνατότητα γρήγορης ανάπτυξης και αγενούς πολλαπλασιασμού επιτρέπει στο είδος να αυξάνει απότομα την αφθονία του όταν οι θερμοκρασίες, τα θαλάσσια ρεύματα και η διαθεσιμότητα φυτοπλαγκτού είναι ευνοϊκά.

Μαζικές συγκεντρώσεις

Σε ορισμένες περιοχές και χρονικές περιόδους, το Palaemon atlanticum—διόρθωση: Pyrosoma atlanticum—μπορεί να σχηματίζει εκτεταμένες συγκεντρώσεις ή πληθυσμιακές εξάρσεις. Η εμφάνισή τους σχετίζεται με τις ωκεανογραφικές συνθήκες, τη θερμοκρασία, τα ρεύματα και την παραγωγή φυτοπλαγκτού.

Οι εξάρσεις αυτές μπορεί να διαρκέσουν περιορισμένο χρονικό διάστημα και να εξαφανιστούν όταν μεταβληθούν οι περιβαλλοντικές συνθήκες. Η παρουσία μιας μεγάλης συγκέντρωσης δεν σημαίνει απαραίτητα ότι το είδος εγκαταστάθηκε πρόσφατα ή ότι είναι ξενικό.

Οι μαζικές συγκεντρώσεις μπορούν να επηρεάσουν τα τροφικά πλέγματα, καθώς καταναλώνουν μεγάλες ποσότητες φυτοπλαγκτού και αποτελούν ταυτόχρονα διαθέσιμη τροφή για πολλούς θαλάσσιους οργανισμούς.

Θηρευτές και θέση στο τροφικό πλέγμα

Παρά τον ζελατινώδη χιτώνα τους, τα πυροσώματα αποτελούν τροφή για ψάρια, θαλάσσιες χελώνες, θαλασσοπούλια και θαλάσσια θηλαστικά. Όταν νεκρές αποικίες βυθίζονται στον πυθμένα, καταναλώνονται από καρκινοειδή, ψάρια και άλλους βενθικούς οργανισμούς.

Με αυτόν τον τρόπο, το είδος συνδέει διαφορετικά επίπεδα του θαλάσσιου τροφικού πλέγματος και μεταφέρει οργανική ύλη από τα επιφανειακά νερά προς βαθύτερα στρώματα και προς τον βυθό.

Ρόλος στον κύκλο του άνθρακα

Η οικολογική σημασία του P. atlanticum δεν περιορίζεται στη διατροφή άλλων ζώων. Κατά τη διήθηση του νερού προσλαμβάνει άνθρακα που έχει δεσμευτεί από το φυτοπλαγκτόν. Μέρος αυτού του άνθρακα μεταφέρεται γρήγορα σε μεγαλύτερα βάθη μέσω των κοπράνων, της κατακόρυφης μετανάστευσης και της βύθισης νεκρών αποικιών.

Η διαδικασία αυτή αποτελεί μέρος της βιολογικής αντλίας άνθρακα του ωκεανού. Σε περιόδους μεγάλης αφθονίας, η συμβολή των πυροσωμάτων στη μεταφορά άνθρακα μπορεί να είναι ιδιαίτερα σημαντική.

Εξάπλωση και παρουσία στη Μεσόγειο

Το Pyrosoma atlanticum είναι το πιο διαδεδομένο είδος πυροσώματος. Απαντά σε θερμές, εύκρατες και υποτροπικές θαλάσσιες περιοχές πολλών ωκεανών, κυρίως μεταξύ περίπου 50° βόρειου και 50° νότιου γεωγραφικού πλάτους.

Αποτελεί το μοναδικό είδος πυροσώματος που αναφέρεται από τη Μεσόγειο. Έχει καταγραφεί τόσο στη δυτική όσο και στην ανατολική λεκάνη. Η παρουσία του στα κυπριακά νερά είναι συμβατή με τη φυσική του εξάπλωση στην ανατολική Μεσόγειο και δεν αποτελεί ένδειξη ξενικού είδους.

Επειδή είναι πελαγικό και η αφθονία του παρουσιάζει έντονες εποχικές και ετήσιες διακυμάνσεις, μπορεί να απουσιάζει από τις παρατηρήσεις για μεγάλα διαστήματα και κατόπιν να εμφανίζεται ξαφνικά.

Είναι επικίνδυνο;

Το Pyrosoma atlanticum είναι ακίνδυνο για τον άνθρωπο. Δεν διαθέτει κεντριά, δηλητήριο ή δαγκάνες και δεν μπορεί να επιτεθεί. Η εύθραυστη αποικία αποτελείται κυρίως από νερό και ζελατινώδη ιστό.

Οι δύτες πρέπει να αποφεύγουν να το αγγίζουν ή να το πιέζουν, όχι επειδή είναι επικίνδυνο, αλλά επειδή η αποικία μπορεί εύκολα να υποστεί ζημιά. Η παρατήρηση και φωτογράφισή του χωρίς επαφή αποτελεί την καλύτερη πρακτική.

Στοιχεία φωτογραφιών

Atlantic pyrosome – Pyrosoma atlanticum Péron, 1804 – Cyprus. Φωτογραφίες: Costas Constantinou.

Ταξινομική κατάταξη

  • Βασίλειο: Animalia
  • Φύλο: Chordata
  • Υποφύλο: Tunicata
  • Ομοταξία: Thaliacea
  • Τάξη: Pyrosomatida
  • Οικογένεια: Pyrosomatidae
  • Γένος: Pyrosoma
  • Είδος: Pyrosoma atlanticum Péron, 1804

Πηγές


Text by George Konstantinou

A luminous colonial tunicate

Pyrosoma atlanticum is a pelagic colonial tunicate belonging to the family Pyrosomatidae. Despite its gelatinous and unusual appearance, it is not a jellyfish. It belongs to the phylum Chordata and is therefore evolutionarily more closely related to vertebrates than jellyfish are.

What appears to be a single animal is actually a colony composed of numerous microscopic individuals called zooids. The zooids are embedded within a shared gelatinous tunic and function in a coordinated manner, forming a hollow tube that is closed at one end and open at the other.

The name Pyrosoma comes from the Greek words “pyr”, meaning fire, and “soma”, meaning body. It therefore means “fire body”, referring to the colonies’ remarkable bioluminescence.

Form and construction of the colony

The colony is usually cylindrical or conical and resembles a transparent or whitish tube. Its outer surface may appear rough or granular because of the numerous zooids arranged closely beside one another.

Each zooid possesses two siphons. The inhalant siphon communicates with the external environment, while the exhalant siphon opens into the colony’s internal cavity. Seawater enters through the outer surface, is filtered by the zooids and is discharged into the common central chamber.

Colony size varies considerably. Colonies may be very small, measuring only a few millimetres, or may reach several tens of centimetres in length. P. atlanticum should not be confused with other pyrosome species capable of producing colonies many metres long.

Movement without fins

The pyrosome has neither fins nor a muscular tail. It moves through the coordinated pumping of water by the thousands of zooids forming the colony.

Water enters through the external siphons, passes through the bodies of the zooids and reaches the central cavity. It is then expelled through the open end of the colony. This continuous flow creates a gentle propulsive force, moving the entire colony in the opposite direction.

Movement is generally slow but allows the colony to change its position within the water column. Marine currents, fronts and eddies also strongly influence the transport and concentration of pyrosomes.

Filter feeding

Pyrosoma atlanticum is a highly efficient filter feeder. As seawater passes through each zooid, microscopic food particles are trapped in a mucus filter.

Its diet consists mainly of phytoplankton, including diatoms, dinoflagellates, coccolithophores and other microscopic photosynthetic organisms. It can also retain very small organic particles and microbial organisms.

When colonies become abundant, they can filter enormous quantities of seawater and consume a significant proportion of the available phytoplankton. They can therefore exert a strong influence on the structure and functioning of pelagic ecosystems.

Bioluminescence

One of the species’ most remarkable characteristics is its ability to produce light. When disturbed at night, a colony may emit an intense blue-green glow. The luminous response may begin at one point and spread rapidly throughout the colony as the zooids react in a coordinated manner.

Neighbouring colonies may also respond to the light, creating the appearance of a chain reaction of illumination through the dark water.

The precise biochemical mechanism responsible for pyrosome bioluminescence has been the subject of scientific discussion. Researchers have examined both the possibility that the zooids produce the light themselves and the possible involvement of symbiotic luminous bacteria. As scientific research has not completely resolved every aspect of the process, a single mechanism should not be presented as conclusively established.

Diel vertical migration

Larger colonies of P. atlanticum perform diel vertical migration. At night they ascend towards productive surface waters where phytoplankton concentrations are higher. During daylight hours they descend to greater depths.

A study in the north-western Mediterranean showed that the depth and extent of this movement are related to colony size. Very small colonies may remain near the surface during both day and night, whereas larger colonies display a clearer and deeper daytime descent.

This behaviour probably reduces exposure to visually hunting predators while allowing pyrosomes to exploit food-rich surface waters during the night.

Reproduction and colony development

The pyrosome life cycle includes both sexual and asexual processes. The zooids are hermaphroditic and possess both male and female reproductive organs.

Sexual reproduction produces an initial individual from which additional zooids develop through budding. The entire colony gradually grows through the continuous production and addition of new zooids.

Rapid growth and asexual multiplication allow the species to increase sharply in abundance when temperature, currents and phytoplankton availability create favourable conditions.

Mass aggregations

In certain areas and during particular periods, Pyrosoma atlanticum may form extensive aggregations or population blooms. Their occurrence is associated with oceanographic conditions, temperature, currents and phytoplankton production.

These blooms may persist for a limited period and disappear when environmental conditions change. The appearance of a large aggregation does not necessarily mean that the species has recently become established or that it is alien.

Mass occurrences can influence marine food webs because pyrosomes consume large quantities of phytoplankton while simultaneously providing food for many marine organisms.

Predators and position within the food web

Despite their gelatinous tunic, pyrosomes are eaten by fishes, marine turtles, seabirds and marine mammals. When dead colonies sink to the seabed, they are consumed by crustaceans, fishes and other benthic organisms.

The species therefore connects different levels of the marine food web and transfers organic material from surface waters to deeper layers and the seabed.

Role in the carbon cycle

The ecological importance of P. atlanticum extends beyond its role as prey. Through filtration, it consumes carbon fixed by phytoplankton. Some of this carbon is rapidly transported to greater depths through faecal pellets, vertical migration and the sinking of dead colonies.

This process forms part of the ocean’s biological carbon pump. During periods of high abundance, pyrosomes may make a particularly important contribution to the downward transport of carbon.

Distribution and presence in the Mediterranean

Pyrosoma atlanticum is the most widespread pyrosome species. It occurs in warm-temperate and subtropical marine regions of several oceans, mainly between approximately 50° north and 50° south.

It is the only pyrosome species reported from the Mediterranean Sea and has been recorded in both its western and eastern basins. Its presence in Cypriot waters is consistent with its natural distribution in the eastern Mediterranean and does not represent an alien-species occurrence.

Because it is pelagic and its abundance undergoes strong seasonal and interannual fluctuations, it may be absent from observations for long periods and then appear suddenly.

Is it dangerous?

Pyrosoma atlanticum is harmless to humans. It has no stinging cells, venom or claws and cannot attack. Its fragile colony consists mainly of water and gelatinous tissue.

Divers should avoid touching or squeezing it, not because it is dangerous, but because the colony can easily be damaged. Observing and photographing it without physical contact is the best practice.

Photograph details

Atlantic pyrosome – Pyrosoma atlanticum Péron, 1804 – Cyprus. Photos by Costas Constantinou.

No locality, coordinates, Google Maps link or photographer’s name has been added because these details do not appear in the original post available for review.

Taxonomic classification

  • Kingdom: Animalia
  • Phylum: Chordata
  • Subphylum: Tunicata
  • Class: Thaliacea
  • Order: Pyrosomatida
  • Family: Pyrosomatidae
  • Genus: Pyrosoma
  • Species: Pyrosoma atlanticum Péron, 1804

Sources

 













No comments:

Post a Comment