Gymnarch nilský (Gymnarchus niloticus) je elektrická ryba žijící na dně afrických řek a jezer. Jde o jediný druh rodu Gymnarchus a čeledi Gymnarchidae v rámci řádu Osteoglossiformes. Dospělí jedinci mohou dorůstat délky 1,6 m a dosahovat hmotnosti 19 kg. Gymnarch je dlouhá štíhlá ryba, plavající atypicky pomocí prodloužené hřbetní ploutve. Generované elektrické pole využívá pro orientaci a detekci kořisti.

Taxonomie Gymnarcha nilského (Gymnarchus niloticus) prvně vědecky popsal Georges Cuvier v roce 1829, přičemž pro něj vytvořil samostatný rod Gymnarchus. Samostatnou čeleď Gymnarchidae popsal Pieter Bleeker v roce 1859. Za vědecké synonymum druhu se pokládá jméno Gymnarchus electricus, neúmyslný přepis Henriho Émila Sauvageho z roku 1880. Rodové jméno pochází z řeckého slova ve významu „nahý“ a ve významu „anus“. Druhový název pochází z latiny a odkazuje na řeku Nil.

Čeleď Gymnarchidae je sesterskou skupinou čeledi rypounovití (Mormyridae). Společně utvářejí nadčeleď Mormyroidea. Obě rybí skupiny mají schopnost generovat elektrické pole, kterou zjevně zdědili od společného předka.

Nejstarší známé fosilní pozůstatky gymnarchů pocházejí ze středního eocénu (věku lutet) Libye, ačkoli divergence od čeledi Mormyridae se možná udála již během svrchní křídy.

Biologie

Popis Gymnarch nilský má dlouhé a štíhlé tělo s hnědošedým zbarvením na horní polovině těla a bílým zbarvením na spodní polovině těla (což vytváří protistín).Froese, Rainer; Pauly, Daniel, eds. (2014). "Gymnarchus niloticus". FishBase. Na levé i pravé straně těla vyrůstají čtyři malé kostěné žábry, ovšem ryba je uzpůsobena obligátnímu dýchání vzduchu. Na pravé straně těla vyrůstá jediná plíce, která ústí štěrbinou napravo od hrdla. Tělo kryjí malé a kulaté cykloidní šupiny. Při plavání se gymnarchové pohybují podobně jako úhoři, což jim umožňuje pohyb jak v otevřené vodě, tak ve viskóznějších prostředích, jako je husté bahno nebo písek.

Gymnarcha nilského charakterizují atypické modifikace ploutví. Chybí mu jak ploutve břišní, tak řitní ploutev, ocasní ploutev pak svým tvarem připomíná krysí ocas. Prsní ploutve jsou malé a zaoblené. Hřbetní ploutev je podlouhlá a táhne se podél středu těla až k ocasu. Právě ona zodpovídá za pohyb ve vodě, zatímco většina dalších ryb generuje tah osvalenou ocasní ploutví. Díky plavání za pomoci hřbetní ploutve může gymnarch plavat nejen dopředu, ale i vzad.

Dospělci dosahují délky těla až 1,6 m a hmotnosti až 19 kg. Růst vykazuje negativní alometrii, s rostoucí velikostí bývá tedy tělo štíhlejší. Larvální stádium vyniká atypickým uspořádáním hlavových nervů.

Karyotyp gymnarchů z různých lokalit činí buď 2n = 34, nebo 2n = 54 chromozomů, což naznačuje existenci alespoň dvou druhů.

Elektrorecepce vlevo|náhled|Gymnarch plave vyrovnán a pomocí hřbetní ploutve, nikoli ocasu. To mu umožňuje generovat stálé elektrické pole pro navigaci a detekci kořisti. Gymnarchové jsou noční ryby se špatným zrakem. Ve vodě se namísto toho orientují a vyhledávají menší ryby pomocí slabého elektrického pole. V roce 1950 toto chování poprvé popsal zoolog Hans Lissmann, jenž si všiml, že tato ryba dokáže plavat stejně dobře dopředu, jako dozadu, tedy se zjevně spoléhá na jiný smysl, než je zrak. Lissmannovy práce odstartovaly výzkum fenoménu elektrorecepce a elektrogeneze u ryb. Lissmann experimentálně prokázal, že gymnarch dokáže ve tmě nalézt kořist pouze pomocí její elektrické vodivosti. Stejně jako příbuzní rypouni, již loví stejným způsobem, má i gymnarch neobvykle rozvinutý mozek kvůli nutnosti interpretovat elektrické signály. Ocas gymnarcha je záporně nabitý vůči hlavě, což umožňuje vznik symetrického elektrické pole kolem celého těla. K tomu však dochází pouze tehdy, když je tělo drženo rovně – a jde o hlavní důvod neobvyklého způsobu plavání pomocí hřbetní ploutve. Elektrické pole umožňuje rybě orientaci v prostoru a detekci objektů, protože blízké objekty generované pole zkreslují a ryba toto zkreslení dokáže vnímat kožními receptory. Samotný elektrický orgán vzniká přeměnou příčně-pruhovaného svalstva.

Dva gymnarchové s podobnými frekvencemi elektrických výbojů si mohou při vzájemné blízkosti narušovat schopnost elektrolokace. Aby se tomuto rušivému jevu vyhnuli, dovedou frekvence v závislosti na svém sousedu recipročně zvýšit, resp. snížit. Podobné chování se objevuje také u jihoamerické dlouhoocasky rodu Eigenmannia, jež rovněž zpracovává senzorické informace podobně jako gymnarchové – jde o zajímavý příklad konvergentní evoluce.

Ekologie Gymnarch nilský se během celého života krmí dravě. Mláďata loví zejména vodní hmyz a desetinožce. Dospělci mají pestřejší jídelníček, včetně vodního hmyzu (28 %) a ryb (27 %), s menším množstvím klanonožců, krevet, krabů, žab a hlemýžďů. Potravu si gymnarchové shánějí u dna.

Reprodukce Samice gymnarchů mají jen jeden vaječník a samci jen jedno varle. Spermie postrádají bičík a pohybují se amébovitě. Rozmnožování probíhá v bažinách během záplav. Gymnarchové si budují velká eliptická hnízda o šířce až 1,5 m, která leží v hloubce přibližně 1–1,5 m. Jako hnízdní materiál slouží rostlina Echinochloa pyramidalis, která roste na březích, a proto je rybám k dispozici pouze během záplav. Samice klade do hnízda 620 až 1 378 vajíček. Jikry podle měření ve dvou různých populacích měří 4,7, resp. 5,4 mm, a díky tomu jsou největší v rámci celého kladu Mormyroidea. Poměr pohlaví se vychyluje ve prospěch samců, což zřejmě maximalizuje oplodnění malého počtu velkých jiker. Gymnarchové spolu se vzdáleně příbuzným rodem Pollimyrus (z Mormyroidea) svému potomstvu poskytují rodičovskou péči, dospělci mláďata dokonce hlídají i po vylíhnutí.

Výskyt Gymnarch nilský je sladkovodní ryba vyskytující se výhradně v tropických sladkých vodách Afriky. Žije v povodí Nilu, Nigeru, Volty, Senegalu a Gambie a v jezerech Turkana a Čad.

Ohrožení Podle vyhodnocení IUCN z roku 2019 patřil gymnarch nilský mezi málo dotčené druhy. Populační trend však zůstával nejistý. Zatímco ve většině afrických států se ryba nezdá býti ohrožena, Nigérie ji zařadila mezi ohrožené druhy. Úbytek populací v Nigérii je snad vyvolán ničením biotopů, nelegálním a nadměrným rybolovem a lidskou činností poblíž řek. Populacím může navíc škodit i skutečnost, že mláďata jsou často odchytávána spolu se svými rodiči, přičemž záhy hynou.

Využití lidmi

Jídlo Díky dobré chuti, značné velikosti a velkému množství masa jsou gymnarchové ceněnými konzumními rybami v několika západoafrických státech. Často se jedí syroví nebo zauzení. Konzumovat lze i jejich velké jikry. Pro své přednosti mají gymnarchové potenciál pro chov v akvakulturách.

Pro Joruby ze západní Afriky hrají gymnarchové důležitou roli při tradičních rituálech v rámci slavností a svateb. Využívají se jako dar pro rodinu nevěsty nebo vysoce představené členy komunit.

Biomimetika Neobvyklý způsob plavání pomocí hřbetní ploutve inspiroval biomimetický vývoj robotické ploutve s názvem RoboGnilos. Odkazy Reference

Externí odkazy

Kategorie:Ostnojazyční Kategorie:Ryby s elektrickými orgány