Príroda, Živočíchy, Ryby, Akvaristika, Organizmy, Fotografie

Drobná krásna divoká živorodka Girardinus metallicus

Hits: 5143

Girardinus metallicus Poey, 1854 je divoký druh malého vzrastu. Patrí do čeľade Poeciliidae. Synonymá: Girardinus garmani, Girardinus pygmaeus. Je pôvodne kubánskym endemitom. Samice Girardinus metallicus majú tendenciu dorastať o niečo väčšie ako samci. Jedným z charakteristických rysov tohto druhu je ich schopnosť živiť sa predovšetkým hmyzom a inými drobnými bezstavovcami, ktoré nachádzajú na hladine . Je pomerne nenáročný na a starostlivosť, čo ich robí vhodnými pre začiatočníkov v akvaristike. Sú pokojné a spoločenské. Má viacero farebných typov. Niektoré sú fŕkané, iné majú čierny spodok bruška až po koniec gonopódia. Wischnath uvádza teóriu, podľa ktorej by čiernobruchá forma mohla byť prírodným krížencom G. metallicus a G. punctulatus.

Dosahuje dĺžku 4 až 6 cm. Samce sú zvyčajne menšie a majú výrazné gonopódium. Hlavným vizuálnym rysom tohto druhu je ich kovový lesk, ktorý môže mať odtiene zlatej, striebornej alebo bronzovej . Obýva pomaly tečúce alebo stojaté vody s bohatou vegetáciou. Sú to mierumilovné , ktoré sa dobre cítia v skupinách. Pre chov je vhodné akvárium s objemom aspoň 50 litrov, kde by mala byť hustá vegetácia a dostatok otvoreného priestoru na plávanie. Samice sú schopné rodiť každých 4-6 týždňov, pričom počet mláďat sa pohybuje od 10 do 30. Akvárium pre Girardinus metallicus by malo mať vody v rozmedzí 22 – 26 °C s pH 7,0–8,0. Tvrdosť vody by mala byť stredná až vyššia. Tieto ryby sú citlivé na kvalitu vody. Girardinus metallicus je všežravý druh. V prírode sa živí drobným hmyzom, riasami a rastlinným materiálom.


Girardinus metallicus Poey, 1854 is a wild species of small-sized livebearer. It belongs to the family Poeciliidae. Synonyms include Girardinus garmani and Girardinus pygmaeus. It is originally an endemic species of Cuba. Female Girardinus metallicus tend to grow slightly larger than males. One of the characteristic features of this species is their ability to feed primarily on insects and other small invertebrates found on the water’s surface. It is relatively undemanding in terms of care and maintenance, making it suitable for beginners in aquaristics. They are peaceful and social. It has several color morphs. Some are speckled, while others have a black underside of the belly extending to the end of the gonopodium. Wischnath suggests a theory according to which the black-bellied form could be a natural hybrid of G. metallicus and G. punctulatus.

It reaches a length of 4 to 6 cm. Males are usually smaller and have a pronounced gonopodium. The main visual feature of this species is its metallic sheen, which can have shades of gold, silver, or bronze. It inhabits slow-moving or still waters with rich vegetation. These are peaceful fish that thrive in groups. A tank with a capacity of at least 50 liters, with dense vegetation and plenty of open swimming space, is suitable for keeping them. Females can give birth every 4-6 weeks, with the number of fry ranging from 10 to 30. The aquarium for Girardinus metallicus should have a water temperature range of 22-26 °C with a pH of 7.0–8.0. The water hardness should be medium to high. These fish are sensitive to water quality. Girardinus metallicus is an omnivorous species. In nature, it feeds on small insects, algae, and plant material.


Girardinus metallicus Poey, 1854 ist eine wilde Art von kleinwüchsigen Lebendgebärenden. Es gehört zur Familie Poeciliidae. Synonyme sind Girardinus garmani und Girardinus pygmaeus. Es handelt sich ursprünglich um eine endemische Art aus Kuba. Weibliche Girardinus metallicus neigen dazu, etwas größer zu werden als Männchen. Eine der charakteristischen Eigenschaften dieser Art ist ihre Fähigkeit, sich hauptsächlich von Insekten und anderen kleinen Wirbellosen zu ernähren, die an der Wasseroberfläche zu finden sind. Es ist relativ anspruchslos in Bezug auf Pflege und Wartung und eignet sich daher für Anfänger in der Aquaristik. Sie sind friedlich und sozial. Es gibt mehrere Farbmorphen. Einige sind gesprenkelt, während andere einen schwarzen Bauch haben, der sich bis zum Ende des Gonopodiums erstreckt. Wischnath schlägt eine Theorie vor, nach der die schwarzbäuchige Form ein natürlicher Hybrid aus G. metallicus und G. punctulatus sein könnte.

Er erreicht eine Länge von 4 bis 6 cm. Die Männchen sind in der Regel kleiner und haben ein ausgeprägtes Gonopodium. Das Hauptmerkmal dieser Art ist ihr metallischer Glanz, der in Gold-, Silber- oder Bronzetönen schimmern kann. Er bewohnt langsam fließende oder stehende Gewässer mit reicher Vegetation. Diese Fische sind friedlich und fühlen sich in Gruppen wohl. Ein Aquarium mit einem Volumen von mindestens 50 Litern, mit dichter Bepflanzung und ausreichend freiem Schwimmraum, ist für die Haltung geeignet. Die Weibchen können alle 4-6 Wochen gebären, wobei die Anzahl der Jungfische zwischen 10 und 30 liegt. Das Aquarium für Girardinus metallicus sollte eine Wassertemperatur im Bereich von 22-26 °C und einen pH-Wert von 7,0–8,0 haben. Die Wasserhärte sollte mittel bis hoch sein. Diese Fische sind empfindlich gegenüber der Wasserqualität. Girardinus metallicus ist eine Allesfresser-Art. In der Natur ernährt er sich von kleinen Insekten, Algen und Pflanzenmaterial.


Girardinus metallicus Poey, 1854 es una especie silvestre de pez vivíparo de tamaño pequeño. Pertenece a la familia Poeciliidae. Los sinónimos incluyen Girardinus garmani y Girardinus pygmaeus. Es originalmente una especie endémica de Cuba. Las hembras de Girardinus metallicus tienden a crecer ligeramente más grandes que los machos. Una de las características distintivas de esta especie es su capacidad para alimentarse principalmente de insectos y otros invertebrados pequeños que se encuentran en la superficie del agua. Es relativamente poco exigente en cuanto a cuidados y mantenimiento, lo que lo hace adecuado para principiantes en la acuarística. Son pacíficos y sociales. Tiene varios morfos de color. Algunos están moteados, mientras que otros tienen un vientre negro que se extiende hasta el final del gonopodio. Wischnath sugiere una teoría según la cual la forma de vientre negro podría ser un híbrido natural de G. metallicus y G. punctulatus.

Alcanza una longitud de 4 a 6 cm. Los machos suelen ser más pequeños y tienen un gonopodio pronunciado. La característica visual principal de esta especie es su brillo metálico, que puede tener tonos dorados, plateados o bronceados. Habita en aguas de movimiento lento o estancadas con abundante vegetación. Son peces pacíficos que se sienten bien en grupos. Un acuario con una capacidad de al menos 50 litros, con vegetación densa y suficiente espacio abierto para nadar, es adecuado para mantenerlos. Las hembras pueden dar a luz cada 4-6 semanas, con un número de crías que varía entre 10 y 30. El acuario para Girardinus metallicus debe tener una temperatura del agua en el rango de 22-26 °C con un pH de 7,0–8,0. La dureza del agua debe ser media a alta. Estos peces son sensibles a la calidad del agua. Girardinus metallicus es una especie omnívora. En la naturaleza, se alimenta de pequeños insectos, algas y material vegetal.


:

Wischnath L.,(1993): Atlas of Livebearers of The World, T.F.H. Publications, Inc.; , 336 ss.

Akvaristika, Veda, Literatúra

Akvaristická literatúra

Hits: 12108

Slovenská

  • Černý J., Topercer E., 1991: Chováme akváriové , , 3. vyd., 170 pp.
  • Dokoupil Norbert, 1999: Moderné mečúne, SAP, ISBN 80-88908-25-6, 67 pp.
  • Dokoupil Norbert, 1980: Prvé akvárium, 53 pp.
  • James Barry, 2003: Akváriové , 120 pp.
  • Paysan Klaus, 1995: Akvarijní ryby, Granit
  • Vanko Kamil, 1998: Chováme závojnatky, Kontak Plus, ISBN 80-88855-22-5, 55 pp.
  • Mayland Henry J., 1999: Sladkovodné akvárium, Art Area, 145 pp.

Česká literatúra

  • Čítek J., Svobodová Z., Tesařík J., 1998: Nemoci sladkovodních a akvarijních ryb, Střední rybářská škola Vodňany,
  • Dařbuján Hynek, 1998: Morská , Studio Press, s.r.o., Čáslav, 122 pp.
  • Dokoupil Norbert, 1981: Živorodky. chovu, biologie druhů, standardy, SZN, Praha.
  • Drahotušský Zdeněk, Novák Jindřich, 2000, Jota, s.r.o., , ISBN 80-7217-124-0, 304 pp.
  • Frank Stanislav, Rataj Karel, Zukal Rudolf, 1982: 333 x jak a proč, Svépomoc, Praha.
  • Frank Stanislav, 1984: Akvaristika, Práce, Edícia Delfín, Praha, 364 pp.
  • Frank Stanislav, 1977: Jak žijí ryby, Artia, Praha.
  • Frank Stanislav, 2000: Sladkovodná akvaristika, , Praha, ISBN 8071812188, 247 pp.
  • Frank Stanislav, 1989: Veľký obazový atlas rýb, Mladé letá, , 2. vyd..
  • Hejný Slavomil a kol., 2000: Rostliny vod a pobřeží, East West Publishing Company & East West Publishing, Praha, ISBN 80-7219-000-8, 118 pp.
  • Hieronimus Harro, 1999: Živorodky, Praha, Vašut, ISBN 80-7236-089-2, 72 pp.
  • Hofmann Jaroslav, Novák Jindřich, 1996: Akvaristika. Jak chovat tropické ryby jinak a lépe, X-Egem, Praha
  • Hofmann Jaroslav, Novák Jindřich, 2000: , Vašut, 64 pp.
  • Kahl Wally, Kahl Burkard, Vogt Dieter, 1999: Akvarijní ryby, Svojtka & Co., ISBN 8072370987, 288 pp.
  • Krček Karel, 1984: Akvaristická elektrotechnika, Polytechnická knižnice, 297 pp.
  • Krček Karel, 1986: Akvaristický technika, Polytechnická knižnice, 295 pp.
  • Krček Karel, 1995: 333 zajímavostí pro akvaristy, VIK Vimperk.
  • Lucký Zdeněk, Zedka Vilém, 1964: Akvaristika v koutku živé přírody, SPN, Praha
  • Rataj Karel, 1980: Akvaristika začína u rostlin, Svépomoc.
  • Rataj Karel, otec & syn, 1998: Akvárium a rostliny, 150 pp.
  • Scheurmannová Ines, 1999: Akvarijní rostliny, Vašut, ISBN 807236085X, 96 pp.
  • Schmidt Jürgen, 2002: BeDe Atlas. Sladkovodní akvarijní ryby, BeDe Verlag GmbH, Ruhmannsfelden.
  • Vítek Jiří, Kadlec Jaroslav, 1988: Halančíci. Biologie, , přehled druhů, KCCH, Praha.
  • Zukal Rudolf, 1984: Akvarijní ryby, Svépomoc, 2. vyd., 229 pp.
  • Zukal Rudolf, Frank Stanslav, 1982: Jak se stát akvaristou, Svépomoc, Praha.
  • Zukal Rudolf, 1975: Zakládaní a údržba , Svépomoc, 87 pp.

Cudzojazyčná literatúra

  • Krause Hanns-J., Handbuch Aquarienwasser, BeDe Verlag, 3-927 997-00-5, 128 pp.

Technika

  • Sander , Aquarientechnik im Süßund Seewasser, Ulmer, 3-800173-41-7, 256 pp.

Prírodné akvária

  • Fohrman Kjel, 2001: Back to Nature Aquarium guide. Back to Nature. 196 pp.

Ryby

  • Eschmeyer W.N., 1990: Catalog of the genera of Recent fishes. California Academy of Sciences, San Francisco, vi + 697 pp.

Rastliny

  • Cook C.D.K., 1990: Aquatic Plant Book. SPB Academic Publishing. The Haguem 228 pp.
  • James Barry, 2003: Akváriové rastliny, 120 pp.
  • Kasselmann Christel, 1999: Aquarien pflanzen, Eugen Ulmer, 504 pp.
  • Kasselmann Christel, 2001: Echinodorus, Dähne Verlag.
  • Rataj Karel, 1980: Akvaristika začína u rostlin, Svépomoc.
  • Rataj Karel, otec & syn, 1998: Akvárium a rostliny, 150 pp.
  • Scheurmannová Ines, 1999: Akvarijní rostliny, Vašut, ISBN 807236085X, 96 pp.

  • Fryer G., 1996: Endemism, speciation and adaptive radiation in great lakes. Environmental Biology of Fishes 45: 109-131.

Živorodky

  • Dokoupil Norbert, 1999: Moderné mečúne, SAP, ISBN 80-88908-25-6, 67 pp.
  • Dokoupil Norbert, 1981: Živorodky. Technika chovu, biologie druhů, standardy, SZN, Praha.
  • Endler J.A., Houde A.E., 1995: Geographical variation in female preferences for male traits in . Evolution 49: 456-468
  • Hieronimus Harro, 1999: Živorodky, Praha, Vašut, ISBN 80-7236-089-2, 72 pp.

Závojnatky

  • Vanko Kamil, 1998: Chováme závojnatky, Kontak Plus, ISBN 80-88855-22-5, 55 pp.

Kaprozúbky

  • Vítek Jiří, Kadlec Jaroslav, 1988: Halančíci. Biologie, chov, přehled druhů, KCCH, Praha.

  • Barlow George W., 2002: The Cichlid Fishes: Nature’s Grand Experiment in Evolution, Perseus Publishing, ISBN 0738205281.
  • Erlandsson A., Ribbink A.J., 1997: Patterns of sexual size dimorphism in African cichlid fishes. South African Journal of Science 93: 498-508.
  • Farias I. P., Ortí G., Sampaio I., Schneider H., Meyer A., 1999: Mitochondrial DNA phylogeny of the family Cichlidae: Monophyly and fast molecular evolution of the Neotropical assemblage. Journal of Molecular Evolution 48: 703-711. Link
  • Farias I.P., Ortí G., Meyer A, 2000: Total evidence: Molecules, morphology, and the phylogenetics of cichlid fishes. Journal of Experimental Zoology 288 (1): 76-92. Link
  • Fryer G. 1977: Evolution of species flocks of cichlid fishes in African lakes. Zeitschrift für zoologische Systematik und Evolutionsforschung 15: 141-165.
  • Keenleyside M.H.A. (ed.), 1991: Cichlid fishes. Behaviour, ecology and evolution. (Fish & Fisheries Series Volume 2.) Chapman & Hall, London; xxii + 378 pages. ISBN 0-412-32200-5.
  • Kocher T.D., Conroy J.A., McKaye K.R., Stauffer J.R., 1993. Similar morphologies of cichlid fishes in Lakes Tanganyika and are due to convergence. Molecular Phylogenetics and Evolution 2 (2): 158-165. Link
  • Konings Ad ed., contr., 1991: The Cichlids Yearbook, Vol. 1., Cichlid Press. 96 pp.
  • Konings Ad ed., contr., 1992: The Cichlids Yearbook, Vol. 2., Cichlid Press. 96 pp.
  • Konings Ad ed., contr., 1993: Enjoying Cichlids. Cichlid Press. 240 pp.
  • Konings Ad ed., contr., 1993: The Cichlids Yearbook, Vol. 3., Cichlid Press. 96 pp.
  • Konings Ad ed., contr., 1994: The Cichlids Yearbook, Vol. 4., Cichlid Press. 96 pp.
  • Konings Ad ed., contr., 1995: The Cichlids Yearbook, Vol. 5., Cichlid Press. 96 pp.
  • Konings Ad ed., contr., 1996: The Cichlids Yearbook, Vol. 6., Cichlid Press. 96 pp.
  • Konings Ad, 2002: Enjoying Cichlids. Second edition.
  • Liem K.F., 1973: Evolutionary strategies and morphological innovations: Cichlid pharyngeal jaws. Syst. Zool. 22: 425-441
  • Loiselle Paul, 1994: :The Cichlid Aquarium, Tetra Press, ISBN 1564651460, 447 pp
  • Loiselle Paul, 1993: Fishkeepers Guide to African Cichlid, Tetra, ISBN 1564651444
  • Meyer A., 1993: Phylogenetic relationships and evolutionary processes in East African cichlid fishes. Trends in Ecology and Evolution 8: 279–284.
  • Ribbink A.J., 1991: Distribution and ecology of the cichlids of the African Great Lakes. Pp. 36-59 in Keenleyside, M.H.A. (ed.), Cichlid fishes. Behaviour, ecology and evolution. Chapman & Hall, London.
  • Seehausen O., Mayhew P.J., van Alphen J.J.M., 1999: Evolution of colour patterns in East African cichlid fish. Journal of Evolutionary Biology 12 (3): 514-534.
  • Stiassny M.L.J., 1981: The phyletic status of the family Cichlidae (Pisces, Perciformes): A comparative anatomical investigation. Netherlands Journal of Zoology 31 (2): 275-314.
  • Stiassny M.L.J., 1991: Phylogenetic intrarelationships of the family Cichlidae: An overview. Pp. 1-35 in Keenleyside, M.H.A. (ed.), Cichlid fishes. Behaviour, ecology and evolution. Chapman & Hall, London.
  • Sturmbauer C., Meyer A., 1992: Genetic divergence, speciation and morphological stasis in a lineage of African cichlid fishes. Nature 358 (6387): 578-581.
  • Sültmann H., Mayer W.E., 1997: Reconstruction of cichlid phylogeny using nuclear DNA markers. Pp. 39-51 in: Molecular Systematics of Fishes. T. Kocher and C. Stepien (ed.). Academic Press, San Diego.
  • Trewavas E. 1949: The origin and evolution of the cichlid fisches of the Great African lakes, with special reference to Lake Nyasa. Comptes Rendus 13th Congrès International de Zoologie 1948: 365-368.

Diskusy

  • Au Dick, 1998: Back to Nature guide Discus. Back to Nature. 128 pp.

  • Boruchovitz David, 2000: African Cichlids of Lake Tanganyika, TFH Publications, ISBN 0793830265.
  • Konings Ad, 1988: Tanganyika Cichlids, Verduijn Cichlids. 272 pp.
  • Konings Ad, 1992: Tanganyika Secrets, Cichlid Press. 208 pp.
  • Konings Ad, 1996: Back to Nature guide Tanganyika Cichlids. Back to Nature. 128 pp.
  • Konings Ad, 1998: Tanganyika Cichlids in their natural habitat. Cichlid Press, 272 pp.
  • Regan, C.T., 1920: The classification of the fishes of the family Cichlidae. The Tanganyika genera. Annals and Magazine of Natural History (9) 5: 33-53.
  • Smith Mark, 1998: Lake Tanganyikan Cichlids: Everything About Purchasing, Care, Nutrition, Behaviour, & Aquarium Maintenance, Barrons Educational Series, ISBN 0764106155
  • Sturmbauer C., Verheyen E., Ruber L., Meyer A., 1997. Phylogenetic patterns in populations of cichlid fishes from rocky habitats in Lake Tanganyika. Pp. 97-111 in: Molecular Systematics of Fishes. T. Kocher and C. Stepien (ed.). Academic Press, San Diego.
  • Zurlo Georg, Brandstetter, 2000: The Tanganyika Cichlid Aquarium, Barrons Educational Series, ISBN 0764116436

Malawi

  • Bornemann Rainer, Hämel Wolfgang, Ahrens Renate E., Reise Know How: Simbabwe, Botswana, Malawi, Mosambik & Sambia, Reise Know How Verlag, ISBN 3896620266, 531 pp.
  • Boruchowitz David E., 1997: The guide to ownong malawi cichlids, TFH Publications, ISBN 0793803594.
  • Boruchowitz David E., 2003: Malawi Cichlids Keeping & Breeding Them in Captivity, TFH Publications, ISBN 0-7938-0359-4
  • Deutsch J. C., 1997: Colour diversification in Malawi cichlids: evidence for adaptation, reinforcement, or sexual selection? Biological Journal of the Linnean Society 62: 1-14.
  • Eccles D.H., Trewavas E., 1989: Malawian cichlid fishes. The classification of some Haplochromine genera. Lake Fish Movies, Herten, Germany, 335 pp.
  • Fryer G., 1959: Some aspects of evolution in Lake Nyasa. Evolution 13 (4): 440-451.
  • Fryer G., 1959: The trophic interrelationships and ecology of some littoral communities of Lake Nyasa with especial reference to the fishes, and a discussion of the evolution of a group of rock-frequenting Cichlidae. Proceedings of the Zoological Society of London 132: 153-281.
  • Hupe Ilona, Reisen in Sambia und Malawi, Ilona Hupe Verlag, ISBN 3932084217, 368 pp.
  • Iles T.D., 1960: A group of zooplankton feeders of the genus Haplochromis (Cichlidae) in Lake Nyasa. Annals and Magazine of Natural History (13) 2, 1959: 257-280. [This paper was published in the May 1959 issue, but separates of it include the printed notation „Published 15/3/1960.“]
  • Jubb R.A, 1967: Freshwater fishes of southern Africa. A.A. Balkema, Cape Town; viii + 248 pp.
  • Konings Ad, 1989: Malawi Cichlids in their natural habitat. Verduijn Cichlids. ISBN 3-928457-29-2, 304 pp. Link
  • Konings Ad, 1990: Ad Konings‘ book of Cichlids and all the other fishes of Lake Malawi. Tropical Fish Hobbyist. 496 pp. 0-86622-527-7.
  • Konings Ad, 1990: Description of six new Malawi cichlids. TFH magazine, vol. 38 (11), pp 110-129. (Copadichromis azureus, C. mbenjii, C. verduijni, Otopharynx walteri, Iodotropheus stuartgranti, and Pseudotropheus saulosi).
  • Konings Ad, 1993: A revision of the genus Sciaenochromis Eccles & Trewavas, 1989 (Pisces, Cichlidae). The Cichlids Yearbook, vol. 3, pp 28-36. (Sciaenochromis fryeri, S. psammophilus, S. benthicola).
  • Konings Ad, 1994: Pseudotropheus demasoni sp. nov.: a sexually monomorphic cichlid from the Tanzanian coast of Lake Malawi. The Cichlids Yearbook, vol. 4, pp 24-27. (Pseudotropheus demasoni).
  • Konings Ad, 1995. A review of the sand-dwelling species of the genus Aulonocara, with the description of three new species.  The Cichlids Yearbook, vol. 5, pp 26-36. (Aulonocara gertrudae, A. brevinidus, and A. aquilonium).
  • Konings Ad, 1995: Malawi Cichlids in their natural habitat, 2nd Edition. Cichlid Press. 352 pp.
  • Konings Ad, 1996: Atlas der Malawisee-Cichliden. Vol. 1 and Vol 2., BeDe Verlag. 304 and 288 pp.
  • Konings Ad, 1997: Back to Nature guide Malawi Cichlids. Back to Nature. 128 pp.
  • Konings Ad, 2000. Description of Three New Copadichromis Species (Labroidei; Cichlidae) from Lake Malawi, Africa. TFH magazine, vol. 47 (9) May: pp 62-85 (Copadichromis ilesi, C. geertsi, and C. trewavasae).
  • Konings Ad, 2001: Malawi Cichlid in their natural habitat. 3rd Edition. 352 pp. Cichlid Press
  • Konings Ad, 2002: The Cichlids of Lake Malawi. Program for searching fish names and locality names; >5000 photos.
  • Konings Ad, ed. 1989: Malawian Cichlid Fishes. The classification of some haplochromine genera by David H. Eccles and Ethelwynn Trewavas. Lake Fish Movies.
  • Kornfield I., Smith P.F., 2000: African cichlid fishes: Model systems for evolutionary biology. Annual Review of Ecology and Systematics 31: 163-196.
  • Kornfield I.L., 1974: Evolutionary genetics of endemic cichlid fishes (Pisces: Cichlidae) in Lake Malawi, Africa. Unpublished Ph.D. dissertation, State University of New York, Stony Brook, xv+139 pp.
  • McElroy D.M., Kornfield I., 1990: Sexual selection, reproductive behavior, and speciation in the mbuna species flock of Lake Malawi (Pisces: Cichlidae). Environmental Biology of Fishes 28: 273-284.
  • McElroy D.M., Kornfield I., Everett J., 1991: Coloration in African cichlids: Diversity and constraints in Lake Malawi endemics. Netherlands Journal of Zoology 41 (4): 250-268.
  • McKaye K.R., 1991: Sexual selection and the evolution of the cichlid fishes of Lake Malawi, Africa. Pp. 241-257 in Keenleyside, M.H.A. (ed.), Cichlid fishes. Behaviour, ecology and evolution. Chapman & Hall, London.
  • McKaye K.R., Kocher T., Reinthal P., Harrison R., Kornfield I., 1984: Genetic evidence for allopatric and sympatric differentiation among morphs of a Lake Malawi cichlid fish. Evolution 38: 215-219.
  • Oliver M.K., McKaye K.R., 1982: Floating islands: A means of fish dispersal in Lake Malawi, Africa. Copeia 1982 (4): 748-754.
  • Owen R.B., Crossley R., Johnson T.C., Tweddle D., Kornfield I. et al., 1990: Major low lake levels of Lake Malawi and their implications for speciation rates in cichlid fishes. Proceedings of the Royal Society, London 240: 519-553.
  • Ransford O., 1966: Livingstone’s lake. The drama of Nyasa. John Murray, London, x + 313 pp.
  • Regan C.T., 1922: The cichlid fishes of Lake Nyassa. Proceedings of the Zoological Society of London 1921: 675-727 & Plates I-VI.
  • Reinthal P.N., 1987: Morphology, ecology, and behavior of a group of the rock-dwelling cichlid fishes (Pisces: Perciformes) from Lake Malawi, Africa. Unpublished Ph.D. dissertation, Duke University, Durham, North Carolina.
  • Ribbink A.J., Marsh A.C., Marsh B., Sharp B.J., 1980: Parental behaviour and mixed broods among cichlid fish of Lake Malawi. South African Journal of Zoology 15: 1-6.
  • Schraml Erwin, 1998: Aqualog Special. Korallenfische des Süßwassers Malawi, Aqualog, ISBN 3-931-702-48-0, 48 pp.
  • Schraml Erwin, 1998: Aqualog. African Cichlids I. Malawi. Mbuna. Verlag A.C.S. GmbH. ISBN 3-931-702-79-0
  • Smith Mark Phillip, 2000: Lake Malawi cichlids. Everything About History, Setting Up an Aquarium, Health Concerns, Spawning, Barrons Educational Series, ISBN 0764115251
  • Snoeks Jos ed. in press: The cichlid diversity of Lake Malawi/Nyasa/Niassa:
    identification, distribution and taxonomy. Cichlid Press
  • Stiassny M.L.J., 1981. Phylogenetic versus convergent relationship between piscivorous cichlid fishes from Lakes Malawi and Tanganyika. Bulletin of the British Museum (Natural History), Zoology 40 (3): 67-101.
  • Sweeney Mary E., 1997: Malawi cichlids: Mbuna, T.F.H. Publications, ISBN 079380115X, 64 pp-
  • Tepoot Pabol. Tepoot Ian, 1995: The pictorial guide, New Life Publications, ISBN 0964505800.
  • Thompson A.B., Allison E.H., Ngatunga B.P., 1996: Distribution and breeding biology of offshore cichlids in Lake Malawi/Niassa. Environmental Biology of Fishes 47 (3): 235-?.
  • Turner G., 1996: Offshore cichlids of Lake Malawi. Cichlid Press, Lauenau, Germany; 240 pp. ISBN 3-928457-33-0.
  • Turner G.F. 1994. Speciation mechanisms in Lake Malawi cichlids. A critical review. Archiv für Hydrobiologie Beiheft Ergebnisse der Limnologie 44: 139-160.

Victoria

  • Kaufman L.S., Chapman L.J., Chapman, C.A., 1997: Evolution in fast forward: haplochromine fishes of the Lake Victoria region. Endeavour 21: 23-30
  • Greenwood P.H., 1974: The cichlid fishes of Lake Victoria, east Africa: The biology and evolution of a species flock. Bulletin of the British Museum (Natural History), Zoology, Supplement 6, 134 pp.
  • Seehausen Ole, 1996: Lake Victoria Rock Cichlids by Ole Seehausen. Verduijn Cichlids, Zevenhuizen, 304 pp.
  • Tijs Goldschmidt, 1998: Darwin’s Dreampond: Drama on Lake Victoria, MIT Press, ISBN 0262571218

Afrika

  • Boulenger G.A., 1911: Catalogue of the fresh-water fishes of Africa in the British Museum (Natural History). London. Volume 2: xii + 529 pp.
  • Fryer G., Iles T. D., 1972: The cichlid fishes of the Great Lakes of Africa. Oliver & Boyd, Edinburgh; TFH Publications, Neptune City, New Jersey; 641 pp.
  • Greenwood P.H., 1966: The Fishes of Uganda. 2nd edition. The Uganda Society, Kampala; [viii] + 131 pages.
  • Skelton P.H., 1993: A complete guide to the freshwater fishes of southern Africa. Southern Book Publishers, Halfway House, South Africa.
  • Staeck Wolfgang, Linke Horst, 1994: African Cichlids II: Cichlids from Eastern Africa : A Handbook for Their Identification, Care and Breeding, Tetra Press, ISBN 1-56465-167-3
  • Sturmbauer C., Baric S., Salzburger W., Ruber L., Verheyen E.. 2001: Lake level fluctuations synchronize genetic divergences of cichlid fishes in African lakes. Molecular Biology and Evolution 18 (2): 144-154 Link
  • Talling J.F., Talling I.B., 1965: The chemical composition of African lake waters. Internationale Revue ges. Hydrobiologie 50 (3): 421-463.

Južná Amerika

  • Sands David, 1997: Back to Nature guide Catfishes, Back to Nature. 128 pp.
  • Stauffer Jay, McKaye Ken at all, 2002: Cuadernos de investigacion de la UCA: The midas cichlid species complex in two Nicaraguan lakes. Description of three new species by and others. Cichlid Press. 47pp.
  • Weidner Thomas contr., Konings Ad ed., 2000: South American Eartheaters, Cichlid Press. 336 pp.

Stredná Amerika

  • Konings Ad, 1989: Cichlids from Central America. Tropical Fish Hobbyist. 224 pp.

Príroda, Živočíchy, Ryby, Akvaristika, Cichlidy, Africké cichlidy, Organizmy, Fotografie

Evolúcia rodu Tropheus v jazere Tanganika

Hits: 7793

Autor príspevku: Róbert Toman / The author of the post: Róbert Toman / Autor des Beitrags: Róbert Toman / 

Mwandishi wa makala: Róbert Toman


Africké vyprodukovali ohromujúco rozličnú faunu cichlidovitých rýb. Jazero , ktorého vek sa odhaduje na 9 – 12 miliónov rokov, je najstaršie východoafrické jazero a skrýva morfologicky, geneticky a behaviorálne najrozmanitejšiu skupinu cichlidovitých rýb. Mnoho z vyše 200 popísaných druhov sa delí do geograficky a geneticky odlišných populácií, ktoré sa líšia hlavne v ich sfarbení. Najlepším príkladom tohto javu je endemický rod Tropheus, v rámci ktorého sa popísalo 6 druhov a viac ako 70 odlišne sfarbených miestnych variantov. Okrem Tropheus duboisi, je celková morfológia v tomto rode veľmi podobná. Tropheusy sa hojne vyskytujú v hornej pobrežnej zóne vo všetkých typoch skalnatých biotopov, kde sa kŕmia riasami a skrývajú sa pred predátormi. Piesočnatým a bahnitým pobrežiam, ako aj ústiam riek sa striktne vyhýbajú. Je dokázané, že Tropheusy sa nedokážu pohybovať na väčšie vzdialenosti, najmä cez voľnú vodu, ako dôsledok ich vyhranenej špecifickosti životného prostredia a vernosti k určitému miestu a teritoriality.

Tropheus je jeden z najštudovanejších rodov jazera. Etologické štúdie Tropheus moori ukázali komplexné vzory správania sa a vysoko vyvinutú sociálnu organizáciu. Neexistuje u nich vyhranený pohlavný dimorfizmus. Obe pohlavia si chránia teritórium a na rozdiel od mnohých ďalších papuľovcov, Tropheusy tvoria dočasné páry počas rozmnožovania. Vývoj ikier a plôdika prebieha výlučne v ústach samíc. Predchádzajúce fylogeografické štúdie Tropheusov demonštrovali prekvapujúco veľké genetické rozdiely medzi populáciami. Tropheus duboisi bol opísaný ako najpôvodnejšia vetva a sedem odlišných skupín vzniklo väčšinou súčasne. Šesť z nich sa vyskytuje v individuálnych pobrežných oblastiach a jedna skupina sa sekundárne rozšírila a kolonizovala skalnaté miesta v podstate po celom jazere. Údaje získané analýzou mitochondriálnej DNA (mtDNA) ukázali, že napriek všeobecne podobnej morfológii sa môže sfarbenie rýb ohromne líšiť medzi geneticky blízko príbuznými populáciami a naopak, môže byť veľmi podobné medzi geneticky veľmi vzdialenými populáciami sesterských druhov. Tieto pozorovania sa čiastočne vysvetľujú ako dôsledok paralelnej evolúcie podobných farebných vzorov v rámci prirodzeného výberu alebo ako dôsledok priestorového kontaktu medzi dvoma geneticky odlišnými populáciami po druhotnom kontakte a následnom triedení rodu, kedy sa kríženci týchto populácií a ich potomkovia spätne krížili prednostne len s členmi jednej pôvodnej populácie.


African lakes have produced an astonishingly diverse of cichlids. Lake Tanganyika, estimated to be 9-12 million years old, is the oldest East African lake and harbors the morphologically, genetically, and behaviorally most diverse group of cichlids. Many of the over 200 described species divide into geographically and genetically distinct populations that differ mainly in their coloration. The endemic genus Tropheus is a prime example of this phenomenon, with six species and over 70 differently colored local variants described within the genus. Apart from Tropheus duboisi, the overall morphology within this genus is very similar. Tropheus are abundant in the upper littoral zone in all types of rocky biotopes, where they feed on algae and seek shelter from predators. They strictly avoid sandy and muddy shores, as well as river mouths. It has been proven that Tropheus cannot move over long distances, especially through open water, due to their highly specific environmental requirements, site fidelity, and territoriality.

Tropheus is one of the most studied genera in the lake. Ethological studies of Tropheus moori revealed complex behavior patterns and highly developed social organization. There is no distinct sexual dimorphism. Both sexes defend territories, and unlike many other mouthbrooders, Tropheus form temporary pairs during breeding. The development of eggs and fry occurs exclusively in the mouths of females. Previous phylogeographic studies on Tropheus demonstrated surprisingly large genetic differences between populations. Tropheus duboisi was described as the most ancestral lineage, and seven distinct groups arose mostly simultaneously. Six of them occur in individual littoral areas, and one group secondarily colonized rocky sites throughout the lake. Data obtained from mitochondrial DNA (mtDNA) analysis showed that, despite a generally similar morphology, fish coloration can vary greatly among genetically closely related populations. Conversely, it can be very similar among genetically distant populations of sister species. These observations are partially explained as a result of parallel evolution of similar color patterns through natural selection or as a consequence of spatial contact between two genetically distinct populations following secondary contact and subsequent sorting of the genus when hybrids of these populations and their descendants selectively backcrossed with members of one original population.


Afrikanische Seen haben eine erstaunlich vielfältige Fauna von Buntbarschen hervorgebracht. Der Tanganjikasee, dessen Alter auf 9 bis 12 Millionen Jahre geschätzt wird, ist der älteste ostafrikanische See und beherbergt die morphologisch, genetisch und verhaltensmäßig vielfältigste Gruppe von Buntbarschen. Viele der über 200 beschriebenen Arten teilen sich in geografisch und genetisch unterschiedliche Populationen auf, die sich hauptsächlich in ihrer Färbung unterscheiden. Das endemische Genus Tropheus ist ein hervorragendes Beispiel für dieses Phänomen, mit sechs Arten und über 70 unterschiedlich gefärbten lokalen Varianten, die innerhalb des Genus beschrieben wurden. Abgesehen von Tropheus duboisi ist die Gesamtmorphologie innerhalb dieses Genus sehr ähnlich. Tropheus sind reichlich in der oberen Uferzone in allen Arten von felsigen Biotopen zu finden, wo sie Algen fressen und sich vor Raubtieren verstecken. Sie meiden strikt sandige und schlammige Ufer sowie Flussmündungen. Es wurde nachgewiesen, dass Tropheus sich nicht über weite Strecken bewegen können, insbesondere nicht über freies Wasser, aufgrund ihrer hochspezifischen Umweltanforderungen, der Treue zum Lebensraum und der Territorialität.

Tropheus ist eines der am besten erforschten Gattungen des Sees. Ethologische Studien an Tropheus moori zeigten komplexe Verhaltensmuster und eine hoch entwickelte soziale Organisation. Es gibt keinen ausgeprägten Geschlechtsdimorphismus. Beide Geschlechter verteidigen Territorien, und im Gegensatz zu vielen anderen Maulbrütern bilden Tropheus während der Brutzeit vorübergehende Paare. Die Entwicklung von Eiern und Jungfischen erfolgt ausschließlich im Maul der Weibchen. Frühere phylogeografische Studien zu Tropheus zeigten überraschend große genetische Unterschiede zwischen Populationen. Tropheus duboisi wurde als der ursprünglichste Stamm beschrieben, und sieben verschiedene Gruppen entstanden größtenteils gleichzeitig. Sechs davon kommen in einzelnen Ufergebieten vor, und eine Gruppe besiedelte sekundär felsige Stellen im gesamten See. Die aus der Analyse der mitochondrialen DNA (mtDNA) gewonnenen Daten zeigten, dass die Fischfärbung trotz einer im Allgemeinen ähnlichen Morphologie zwischen genetisch eng verwandten Populationen stark variieren kann. Umgekehrt kann sie zwischen genetisch entfernten Populationen von Schwesterarten sehr ähnlich sein. Diese Beobachtungen werden teilweise als Ergebnis paralleler Evolution ähnlicher Farbmuster durch natürliche Selektion oder als Folge des räumlichen Kontakts zwischen zwei genetisch unterschiedlichen Populationen nach dem sekundären Kontakt und anschließender Sortierung der Gattung erklärt, wenn Hybriden dieser Populationen und ihre Nachkommen selektiv mit Mitgliedern einer ursprünglichen Population zurückgekreuzt wurden.


Maziwa ya Kiafrika yametengeneza aina tofauti sana ya samaki wa cichlid. Ziwa Tanganyika, ambalo umri wake unakadiriwa kuwa kati ya miaka 9 hadi 12 milioni, ni ziwa la Kiafrika la Mashariki lenye kundi la samaki wa cichlid lenye tofauti kubwa kwa upande wa umbo, jenetiki, na tabia. Wengi wa spishi zaidi ya 200 zilizoelezewa zimegawanyika katika idadi tofauti za kijiografia na kijenetiki, zinazotofautiana hasa katika rangi zao. Mfano mzuri wa hii ni jenasi ya Tropheus, ambayo ina spishi 6 na zaidi ya tofauti 70 za mitaa zenye rangi tofauti. Isipokuwa Tropheus duboisi, morfolojia ya jumla katika jenasi hii ni sawa sana. Tropheus wanapatikana sana katika eneo la pwani la juu katika aina zote za makazi ya miamba, wanakula mwani, na kujificha kutoka kwa wawindaji. Wanakwepa pwani zenye mchanga na matope, pamoja na vijito. Imethibitishwa kuwa Tropheus hawawezi kusafiri umbali mrefu, haswa kupitia maji wazi, kama matokeo ya mazingira yao maalum na uaminifu kwa eneo fulani na utaifa.

Tropheus ni moja wapo ya majenasi yanayosomewa zaidi katika ziwa. Masomo ya tabia ya Tropheus moori yameonyesha mifumo mingi ya tabia na shirika kubwa la kijamii. Hakuna tofauti za kujitokeza kwa jinsia. Jinsia zote mbili zinalinda eneo lao na, tofauti na wengi wa papilota wengine, Tropheus hufanya jozi za muda wakati wa uzazi. Maendeleo ya mayai na vifaranga hufanyika kikamilifu kinywani mwa wanawake. Utafiti wa zamani wa phylogeographic wa Tropheus ulionyesha tofauti za kushangaza za kijenetiki kati ya idadi ya watu. Tropheus duboisi ilielezwa kama tawi la awali, na vikundi saba tofauti vilijitokeza kwa kiasi kikubwa wakati huo huo. Sita kati yao zinapatikana katika maeneo ya pwani ya kibinafsi, na kikundi kimoja kilitawanyika sekondari na kuvamia maeneo ya miamba karibu kote ziwa. Takwimu zilizopatikana kutoka kwa uchambuzi wa DNA ya mitokondria (mtDNA) zilionyesha kuwa, licha ya morfolojia kwa ujumla kufanana, rangi ya samaki inaweza kutofautiana sana kati ya idadi za watu zinazohusiana kijenetiki na, kinyume chake, inaweza kuwa sawa sana kati ya idadi za watu sio karibu kijenetiki za spishi ndugu. Mabadiliko haya yanaweza kueleweka kwa sehemu kama matokeo ya mageuzi sawa ya mifano ya rangi ndani ya uteuzi wa asilia au kama matokeo ya mawasiliano ya nafasi kati ya idadi mbili tofauti kijenetiki baada ya mawasiliano ya sekondari na usambazaji wa tena wa jenasi, ambapo mseto wa idadi hizi na watoto wao ulifanyika kwa kiasi kikubwa na wanachama wa idadi moja ya awali.


Historické zmeny jazera

Predpokladá sa, že rýchle formovanie veľkých druhových skupín východoafrických cichlíd spôsobujú abiotické (fyzikálne) faktory, ako geologické procesy a klimatické udalosti, ako aj biologické vlastnosti šíriacich sa organizmov. Niekoľko štúdií ukázalo, že veľké kolísanie hladiny jazera malo vážny vplyv na skalnaté prostredie a druhové spoločenstvá vo východoafrických priekopových jazerách. Jazero bolo vážne ovplyvnené zmenou na suché podnebie asi pred 1,1 miliónmi rokov, čo spôsobilo pokles hladiny asi o 650 – 700 m pod súčasnú hladinu. Potom sa jazero zväčšovalo postupne do obdobia asi pred 550 000 rokmi. Ďalší pokles hladiny nastal asi pred 390 000 až 360 000 rokmi o 360 metrov, medzi 290 000 až 260 000 rokmi o 350 m a medzi 190 000 až 170 000 rokmi to bol pokles o 250 m. V najbližšej histórii poklesla hladina počas neskorého pleistocénu ľadovej doby, kedy bolo v Afrike suché podnebie. Ide o obdobie spred 40 000 – 35 000 rokmi (pokles o 160 m) a medzi 23 000 – 18 000 rokmi (pravdepodobne o 600 m). Akýkoľvek vzrast hladiny posúva pobrežnú líniu a tvoria sa nové skalnaté oblasti. Len čo vzdialenosti medzi novo formovanými oblasťami prekročia schopnosť šírenia sa jednotlivých druhov, tok génov sa preruší a hromadia sa genetické rozdiely medzi populáciami. Následný pokles hladiny môže viesť k sekundárnemu miešaniu, čo vedie k buď k zvyšujúcej sa genetickej rozdielnosti alebo príbuznosti nových druhov.

Šírenie rodu Tropheus v jazere Tanganika

Na základe genetickej analýzy sa určili 3 obdobia šírenia sa Tropheusov v jazere. Prvé obdobie prebiehalo počas stúpania hladiny v období medzi 1,1 mil. – 550 000 rokmi, druhé šírenie prebiehalo počas poklesu hladiny v období medzi 390 000 – 360 000 rokmi a tretie šírenie nastalo počas poklesu hladiny v období medzi 190 000 – 170 000 rokmi. Klimatické zmeny pred 17 000 rokmi spôsobili dramatický pokles hladiny nielen v Tanganike, ale aj v a dokonca vyschnutie jazera Viktória. Tieto udalosti synchronizovali procesy diverzifikácie cichlíd vo všetkých troch jazerách. Najdôveryhodnejšie vysvetlenie genetických vzorov Tropheusov sú tri obdobia nízkej hladiny jazera, kedy klesala hladina najmenej o 550 m, takže jazero bolo rozdelené na tri jazerá. Tropheusov boli rozdelené do osem hlavných skupín podľa mtDNA a podľa výskytu v jednotlivých lokalitách jazera, ktoré dostali názov podľa osád na pobreží:

  • Skupina A1 (Kibwe, Kabwe, Kiti Point)
  • Skupina A2 (Kabezi, Ikola, Bilila Island, Kyeso I./Kungwe – T. „yellow“, Kala, Mpulungu)
  • Skupina A3 (Nyanza Lac – T. brichardi, Ngombe, Bemba)
  • Skupina A4 (Nvuna Island, Katoto I.)
  • Skupina B (Rutunga, Kiriza)
  • Skupina C (Kyeso II.)
  • Skupina D (Zongwe, Moba, Kibwesa – T. „Kibwesa“)
  • Skupina E (Bulu – T. polli, Bulu – T. „Kirschfleck“)
  • Skupina F (Kibwesa – T. „Kirschfleck“, Mvua I., Inangu)
  • Skupina G (Wapembe juh, Katoto II., Mvua II.)
  • Skupina H (Wapembe sever)

Historical changes of the lake

It is assumed that the rapid formation of large species groups of East African cichlids is caused by abiotic (physical) factors such as geological processes and climatic events, as well as biological characteristics of spreading organisms. Several studies have shown that large fluctuations in lake levels had a significant impact on rocky environments and species communities in East African rift lakes. The lake was seriously affected by a shift to a dry climate about 1.1 million years ago, causing a drop in the water level by about 650-700 meters below the current level. Then, the lake gradually expanded into the period around 550,000 years ago. Another drop in the water level occurred about 390,000 to 360,000 years ago by 360 meters, between 290,000 and 260,000 years ago by 350 meters, and between 190,000 and 170,000 years ago, there was a drop of 250 meters. In recent history, the lake level dropped during the late Pleistocene ice age when the climate in Africa became arid. This occurred approximately 40,000 – 35,000 years ago (a decrease of 160 meters) and between 23,000 – 18,000 years ago (probably by 600 meters). Any increase in the water level shifts the shoreline, forming new rocky areas. Once the distances between newly formed areas exceed the ability of individual species to spread, the gene flow is interrupted, and genetic differences accumulate between populations. Subsequent drops in the water level can lead to secondary mixing, resulting in either increased genetic diversity or relatedness of new species.

Dissemination of the Tropheus genus in Lake Tanganyika

Based on genetic analysis, three periods of Tropheus spread in the lake have been identified. The first period occurred during the rise in lake levels between 1.1 million – 550,000 years ago, the second spread occurred during the decline in lake levels between 390,000 – 360,000 years ago, and the third spread occurred during the decline in lake levels between 190,000 – 170,000 years ago. Climatic changes around 17,000 years ago caused a dramatic drop in water levels not only in Tanganyika but also in Malawi and even the drying up of Lake Victoria. These events synchronized the processes of cichlid diversification in all three lakes. The most plausible explanation for the genetic patterns of Tropheus involves three periods of low lake levels when the water level dropped by at least 550 meters, causing the lake to be divided into three separate bodies of water. Tropheus groups were divided into eight main groups based on mtDNA and their occurrence in specific lake locations, named after settlements on the shore:

Group A1 (Kibwe, Kabwe, Kiti Point)
Group A2 (Kabezi, Ikola, Bilila Island, Kyeso I./Kungwe – T. „yellow“, Kala, Mpulungu)
Group A3 (Nyanza Lac – T. brichardi, Ngombe, Bemba)
Group A4 (Nvuna Island, Katoto I.)
Group B (Rutunga, Kiriza)
Group C (Kyeso II.)
Group D (Zongwe, Moba, Kibwesa – T. „Kibwesa“)
Group E (Bulu – T. polli, Bulu – T. „Kirschfleck“)
Group F (Kibwesa – T. „Kirschfleck“, Mvua I., Inangu)
Group G (Wapembe south, Katoto II., Mvua II.)
Group H (Wapembe north)


Historische Veränderungen des Sees

Es wird vermutet, dass die schnelle Bildung großer Artengruppen ostafrikanischer Buntbarsche durch abiotische (physikalische) Faktoren verursacht wird, wie geologische Prozesse und klimatische Ereignisse, sowie biologische Merkmale sich ausbreitender Organismen. Mehrere Studien haben gezeigt, dass große Schwankungen des Seespiegels ernsthafte Auswirkungen auf die felsige Umgebung und die Artenzusammensetzung in den ostafrikanischen Grabenseen hatten. Der See wurde vor etwa 1,1 Millionen Jahren ernsthaft von einem Wechsel zu einem trockenen Klima beeinflusst, was zu einem Rückgang des Wasserspiegels um etwa 650-700 Meter unter das aktuelle Niveau führte. Dann vergrößerte sich der See allmählich bis zur Periode vor etwa 550.000 Jahren. Ein weiterer Rückgang des Wasserspiegels erfolgte vor etwa 390.000 bis 360.000 Jahren um 360 Meter, zwischen 290.000 und 260.000 Jahren um 350 Meter und zwischen 190.000 und 170.000 Jahren erfolgte ein Rückgang um 250 Meter. In der jüngeren Geschichte sank der Wasserspiegel während der späten Eiszeit des Pleistozäns, als das Klima in Afrika trocken wurde. Dies geschah etwa vor 40.000 – 35.000 Jahren (ein Rückgang um 160 Meter) und zwischen 23.000 – 18.000 Jahren (wahrscheinlich um 600 Meter). Jeder Anstieg des Wasserspiegels verschiebt die Küstenlinie und es entstehen neue felsige Gebiete. Sobald die Abstände zwischen den neu entstandenen Gebieten die Ausbreitungsfähigkeit einzelner Arten überschreiten, wird der Genaustausch unterbrochen und genetische Unterschiede zwischen Populationen sammeln sich an. Ein anschließender Rückgang des Wasserspiegels kann zu sekundärer Durchmischung führen, was entweder zu einer erhöhten genetischen Vielfalt oder Verwandtschaft neuer Arten führt.

Verbreitung der Gattung Tropheus im Tanganjikasee

Basierend auf genetischen Analysen wurden drei Zeiträume der Verbreitung von Tropheus im See identifiziert. Die erste Periode erfolgte während des Anstiegs des Seespiegels zwischen 1,1 Millionen und 550.000 Jahren, die zweite Verbreitung erfolgte während des Rückgangs des Seespiegels zwischen 390.000 und 360.000 Jahren und die dritte Verbreitung erfolgte während des Rückgangs des Seespiegels zwischen 190.000 und 170.000 Jahren. Klimatische Veränderungen vor 17.000 Jahren führten zu einem dramatischen Rückgang des Wasserspiegels nicht nur im Tanganjika, sondern auch im Malawi-See und sogar zum Austrocknen des Viktoriasees. Diese Ereignisse synchronisierten die Prozesse der Cichlidendiversifikation in allen drei Seen. Die plausibelste Erklärung für die genetischen Muster von Tropheus umfasst drei Perioden niedriger Wasserstände, bei denen der Wasserstand um mindestens 550 Meter sank und der See in drei separate Gewässer aufgeteilt wurde. Die Tropheus-Gruppen wurden in acht Hauptgruppen unterteilt, basierend auf mtDNA und ihrem Vorkommen an bestimmten Seeorten, benannt nach Siedlungen am Ufer:

Gruppe A1 (Kibwe, Kabwe, Kiti Point)
Gruppe A2 (Kabezi, Ikola, Bilila Island, Kyeso I./Kungwe – T. „yellow“, Kala, Mpulungu)
Gruppe A3 (Nyanza Lac – T. brichardi, Ngombe, Bemba)
Gruppe A4 (Nvuna Island, Katoto I.)
Gruppe B (Rutunga, Kiriza)
Gruppe C (Kyeso II.)
Gruppe D (Zongwe, Moba, Kibwesa – T. „Kibwesa“)
Gruppe E (Bulu – T. polli, Bulu – T. „Kirschfleck“)
Gruppe F (Kibwesa – T. „Kirschfleck“, Mvua I., Inangu)
Gruppe G (Wapembe südlich, Katoto II., Mvua II.)
Gruppe H (Wapembe nördlich)


Swahili: Mabadiliko ya Historia katika Ziwa

Inaaminiwa kwamba kuundwa haraka kwa vikundi vikubwa vya spishi za Cichlid za Afrika Mashariki kunachangiwa na mambo ya abiotiki (kimwili), kama vile mchakato wa kijiolojia na matukio ya hali ya hewa, pamoja na sifa za kibaolojia za viumbe vinavyoenea. Utafiti kadhaa umefunua kuwa mabadiliko makubwa ya kiwango cha maji yalikuwa na athari kubwa kwenye mazingira ya miamba na jumuiya ya spishi katika maziwa ya bonde la Ufa la Afrika Mashariki. Ziwa lilipata athari kubwa kutokana na mabadiliko ya hali ya hewa kavu karibu miaka 1.1 milioni iliyopita, ikisababisha kupungua kwa kiwango cha maji kwa takriban mita 650-700 chini ya kiwango cha sasa. Kisha ziwa likaongezeka polepole hadi kipindi cha miaka takriban 550,000 iliyopita. Kupungua kwa kiwango kingine kilifanyika takriban miaka 390,000 hadi 360,000 iliyopita kwa mita 360, kati ya miaka 290,000 hadi 260,000 iliyopita kwa mita 350, na kati ya miaka 190,000 hadi 170,000 iliyopita kwa kupungua kwa mita 250. Katika historia ya karibu, kiwango cha maji kilipungua wakati wa kipindi cha Pleistocene mwishoni, wakati hali ya hewa ilipokuwa kavu barani Afrika. Hii ilitokea karibu miaka 40,000 – 35,000 iliyopita (kipungua kwa mita 160) na kati ya miaka 23,000 – 18,000 iliyopita (labda kwa mita 600). Ongezeko lolote la kiwango cha maji kunasogeza pwani na kusababisha maeneo mapya ya miamba. Mara tu umbali kati ya maeneo mapya yaliyoletwa unapovuka uwezo wa kusambaa kwa spishi binafsi, mzunguko wa jeni unakatishwa na tofauti za kijenetiki hukusanyika kati ya idadi ya watu. Kupungua kwa kiwango cha maji baadaye kunaweza kusababisha kuchanganyika kwa sekondari, ambayo inaongoza kwa kuongezeka kwa tofauti za kijenetiki au uhusiano wa karibu kati ya spishi mpya.

Uenezi wa Jeni la Tropheus katika Ziwa Tanganyika

Kulingana na uchambuzi wa jenetiki, kumekuwa na vipindi vitatu vya uenezi wa Tropheus katika ziwa. Kipindi cha kwanza kilifanyika wakati wa ongezeko la kiwango cha maji kati ya miaka milioni 1.1 hadi 550,000 iliyopita, uenezi wa pili ulifanyika wakati wa kupungua kwa kiwango cha maji kati ya miaka 390,000 hadi 360,000 iliyopita, na uenezi wa tatu ulitokea wakati wa kupungua kwa kiwango cha maji kati ya miaka 190,000 hadi 170,000 iliyopita. Mabadiliko ya hali ya hewa miaka 17,000 iliyopita yalisababisha kupungua kwa kasi kwa kiwango cha maji siyo tu katika Tanganyika, bali pia katika Ziwa Malawi na hata kukausha Ziwa Viktoria. Matukio haya yalisawazisha mchakato wa utofautishaji wa Cichlid katika maziwa yote matatu. Maelezo yanayoweza kueleweka zaidi ya mifumo ya kijenetiki ya Tropheus yanajumuisha vipindi vitatu vya viwango vya chini vya maji, ambapo kiwango kilipungua kwa angalau mita 550, hivyo ziwa likigawanywa katika maziwa matatu tofauti. Vikundi vya Tropheus viligawanywa katika vikundi vitatu vikuu, kulingana na mtDNA na mzunguko wao kwenye maeneo maalum ya ziwa, vilivyopewa majina ya vitongoji kwenye pwani:

Kikundi A1 (Kibwe, Kabwe, Kiti Point)
Kikundi A2 (Kabezi, Ikola, Bilila Island, Kyeso I./Kungwe – T. „yellow“, Kala, Mpulungu)
Kikundi A3 (Nyanza Lac – T. brichardi, Ngombe, Bemba)
Kikundi A4 (Nvuna Island, Katoto I.)
Kikundi B (Rutunga, Kiriza)
Kikundi C (Kyeso II.)
Kikundi D (Zongwe, Moba, Kibwesa – T. „Kibwesa“)
Kikundi E (Bulu – T. polli, Bulu – T. „Kirschfleck“)
Kikundi F (Kibwesa – T. „Kirschfleck“, Mvua I., Inangu)
Kikundi G (Wapembe kusini, Katoto II., Mvua II.)
Kikundi H (Wapembe kaskazini)


Na obrázku sú znázornené vzťahy medzi jednotlivými skupinami rodu Tropheus a ich lokalizácia v jazere.


The relationships between individual groups of the genus Tropheus and their locations in the lake are illustrated in the picture.


Auf dem Bild sind die Beziehungen zwischen den einzelnen Gruppen der Gattung Tropheus und deren Standorten im See dargestellt.


Katika picha, uhusiano kati ya vikundi binafsi vya jenasi ya Tropheus na maeneo yao katika ziwa unavyoonyeshwa.

Tropheus Phylog[1]

Text z obrázku: Príbuznosť skupín rodu Tropheus v jednotlivých lokalitách s označením lokality na mape jazera Tanganika. Čísla na diagrame vľavo označujú príbuzenský vzťah medzi formami (prípadne druhmi) rodu Tropheus v jednotlivých lokalitách. Čím vyššie číslo, tým užší príbuzenský vzťah, ktorý bol zistený na základe mitochondriálnej DNA izolovanej zo svaloviny rýb. Na porovnanie je uvedený aj druh Tropheu duboisi, ktorý je úplne odlišný druh.


Text from the image: The relatedness of Tropheus genus groups in various locations with the locations marked on the map of Lake Tanganyika. The numbers on the diagram on the left indicate the relatedness between the forms (or species) of the Tropheus genus in different locations. The higher the number, the closer the relatedness, which was determined based on mitochondrial DNA isolated from the muscle tissue of the fish. For comparison, the species Tropheus duboisi, which is a completely distinct species, is also included.


Maandishi kutoka kwenye picha: Uhusiano wa makundi ya jenasi ya Tropheus katika maeneo mbalimbali yaliyoonyeshwa kwenye ramani ya Ziwa Tanganyika. Nambari kwenye mchoro upande wa kushoto zinaonyesha uhusiano kati ya aina (au spishi) za jenasi ya Tropheus katika maeneo tofauti. Kadiri nambari inavyokuwa juu, ndivyo uhusiano unavyokuwa wa karibu zaidi, ambao ulibainishwa kwa msingi wa DNA ya mitochondriali iliyotengwa kutoka kwa tishu za misuli ya samaki. Kwa kulinganisha, spishi ya Tropheus duboisi, ambayo ni spishi tofauti kabisa, pia imejumuishwa.


Primárne šírenie rodu Tropheus bolo podmienené silným zvýšením hladiny jazera asi pred 700 000 rokmi. Prvé dve skupiny (A a B) pochádzali z obsadenia severných častí jazera, skupina C a D vznikala na západnom pobreží centrálnej časti jazera a skupina E sa rozvíjala na východe strednej časti jazera. Skupiny F, G a H sa najpravdepodobnejšie udomácnili na juhu jazera. Treba upozorniť, že nedávno objavená ôsma skupina C v Kyeso pravdepodobne reprezentuje Tropheus annectens, pretože Kyeso je lokalizované v tesnej blízkosti typu vzoriek rýb, ktorý popísal Boulenger v roku 1990. Tieto žili v blízkosti rýb, ktoré do skupiny A2, ktorú objavili na oboch stranách centrálnej časti jazera.

Morfologické analýzy ukázali, že šesť zo siedmich jedincov malo štyri lúče na análnej plutve a siedmy jedinec mal lúčov päť. Ďalších pať jedincov ulovených v Kyeso malo šesť análnych lúčov a tiež sa odlišovali v tvare úst a sfarbení od T. annectens. Je zaujímavé, že ryby odchytené v lokalite Kyeso predtým označené ako T. annectens patria do skupiny C na rozdiel od Tropheus polli (skupina E) z opačnej strany jazera, hoci majú podobnú morfológiu, počet lúčov análnej plutvy a sfarbenie.


The primary spread of the genus Tropheus was conditioned by a significant increase in the lake level around 700,000 years ago. The first two groups (A and B) originated from the occupation of the northern parts of the lake, groups C and D developed on the western shore of the central part of the lake, and group E evolved in the east of the central part of the lake. Groups F, G, and H most likely became established in the south of the lake. It should be noted that the recently discovered eighth group C in Kyeso probably represents Tropheus annectens, as Kyeso is located in close proximity to the type samples of fish described by Boulenger in 1990. These fish lived near fish belonging to group A2, which was discovered on both sides of the central part of the lake.

Morphological analyses showed that six out of seven individuals had four rays on the anal fin, and the seventh individual had five rays. Another five individuals caught in Kyeso had six anal rays and also differed in mouth shape and coloration from T. annectens. Interestingly, the fish caught at the Kyeso site previously identified as T. annectens belong to group C, unlike Tropheus polli (group E) from the opposite side of the lake, although they have similar morphology, the number of anal fin rays, and coloration.


Die primäre Verbreitung der Gattung Tropheus wurde durch einen signifikanten Anstieg des Seespiegels vor etwa 700.000 Jahren bedingt. Die ersten beiden Gruppen (A und B) stammten von der Besiedlung der nördlichen Teile des Sees, Gruppen C und D entwickelten sich am westlichen Ufer des zentralen Teils des Sees, und Gruppe E entstand im Osten des zentralen Teils des Sees. Gruppen F, G und H haben sich höchstwahrscheinlich im Süden des Sees angesiedelt. Es ist zu beachten, dass die kürzlich entdeckte achte Gruppe C in Kyeso wahrscheinlich Tropheus annectens repräsentiert, da Kyeso in unmittelbarer Nähe der von Boulenger im Jahr 1990 beschriebenen Typusproben von Fischen liegt. Diese Fische lebten in der Nähe von Fischen, die zur Gruppe A2 gehören, die auf beiden Seiten des zentralen Teils des Sees entdeckt wurde.

Morphologische Analysen zeigten, dass sechs von sieben Individuen vier Strahlen auf der Afterflosse hatten und das siebte Individuum fünf Strahlen hatte. Weitere fünf in Kyeso gefangene Individuen hatten sechs Afterflossenstrahlen und unterschieden sich auch in der Form des Mauls und der Färbung von T. annectens. Interessanterweise gehören die in der Kyeso-Stelle gefangenen Fische, die zuvor als T. annectens identifiziert wurden, zur Gruppe C, im Gegensatz zu Tropheus polli (Gruppe E) von der gegenüberliegenden Seite des Sees, obwohl sie eine ähnliche Morphologie, Anzahl der Afterflossenstrahlen und Färbung haben.


Usambazaji wa kwanza wa jenasi ya Tropheus ulitokana na ongezeko kubwa la kiwango cha ziwa takribani miaka 700,000 iliyopita. Vikundi vya kwanza viwili (A na B) vilianzia na eneo la kaskazini la ziwa, vikundi C na D vilijitokeza kwenye pwani ya magharibi ya sehemu ya kati ya ziwa, na kundi E likaendelea mashariki mwa sehemu ya kati ya ziwa. Vikundi F, G, na H huenda vilianza kujitokeza kusini mwa ziwa. Ni muhimu kutambua kuwa kundi la nane lililogunduliwa hivi karibuni C huko Kyeso linawakilisha Tropheus annectens, kwani Kyeso iko karibu na sampuli za aina za samaki zilizoelezewa na Boulenger mwaka 1990. Samaki hawa walikuwa karibu na samaki wanaoangukia kwenye kundi A2, ambalo lilibainika pande zote mbili za sehemu ya kati ya ziwa.

Uchambuzi wa umbo ulionyesha kuwa sita kati ya saba ya watu walikuwa na tindi nne kwenye fini ya haja, na mmoja alikuwa na tindi tano. Watu wengine watano waliokamatwa Kyeso walikuwa na tindi sita kwenye fini ya haja na pia walitofautiana kwenye umbo la mdomo na rangi na T. annectens. Kuvutia, samaki waliokamatwa eneo la Kyeso awali walioitwa T. annectens wanahusiana na kundi C, tofauti na Tropheus polli (kundi E) upande mwingine wa ziwa, ingawa wana umbo sawa, idadi ya tindi kwenye fini ya haja, na rangi.


Väčšina hlavných skupín sa rozširovala do susedných oblastí počas druhého rozšírenia asi pred 400 000 rokmi a skupiny A a D zvládli presun k protiľahlému pobrežiu centrálnej časti Tanganiky. V tomto období sa po obsadení východného pobrežia skupina A rozdelila na 4 odlišné podskupiny. Podskupiny A1 a A3 sa pravdepodobne objavili po expanzii na východe severného pobrežia. Podskupina A2 pochádzala z obsadenia severozápadného pobrežia na severe aj v strednej časti jazera, zatiaľ čo podskupina A4 pravdepodobne pochádzala z kolonizácie východnej časti južného pobrežia. Skupina D pravdepodobne obsadila veľmi krátky úsek v oblasti Cape Kibwesa, kam sa presídlili zo západnej časti južného pobrežia. To bolo možné jedine v období pred 400000 rokmi, keď klesla hladina o 550 m, pretože Tropheusy nie sú schopné sa presúvať pri zvýšení vodnej hladiny a tým aj zväčšení vzdialeností medzi skalnatými časťami jazera cez voľnú vodu. Iba pokles hladiny o 550 m postačoval na to, aby sa skalnaté dno dostalo do hĺbky asi 50 m, čím sa utvorili podmienky na presun Tropheusov.

Rozšírenie Tropheus“Kirschfleck“, ktoré patria do skupiny F na východnom pobreží centrálnej časti jazera a na sever od Kibwesa, sa zdá byť záhadné podľa súčasného rozšírenia ostatných členov tejto skupiny (F) na juhozápade okolo Cameron Bay. V oblasti Kibwesa žijú v blízkosti tri varianty Tropheusov (Tropheus polli, T.“Kibwesa“ a T.“Kirschfleck“). Predsa však vo vzorkách T.“Kirschfleck“ sa zistilo podľa mtDNA, že patrili dvom skupinám, čo naznačuje kríženie pravdepodobne pôvodných obyvateľov tejto oblasti – skupiny T. polli (E) a presídlených T. „Kirschfleck“ (F). Existujú dve alternatívy: zástupcovia skupiny F sa mohli presunúť pozdĺž západnej časti južného pobrežia až k hranici strednej časti jazera. Zostáva však nejasné, ako sa mohla skupina F presunúť cez tak širokú oblasť strmo klesajúceho pobrežia na západe južného pobrežia, ktoré v súčasnosti obývajú ryby skupiny D, bez toho aby zanechali nejakú genetickú stopu alebo menšiu populáciu. Alternatívne vysvetlenie by mohlo byť, že skupina F sa pôvodne šírila pozdĺž juhovýchodného pobrežia od Kibwesa asi po Wapembe a neskôr bola nahradená presídlenými zástupcami skupiny A, takže haplotypy (skupina alel v jednom chromozóme prenášaná z generácie na generáciu spoločne, pričom potomok dedí dva haplotypy – jeden od otca a druhý od matky) skupiny F v Kibwesa sú pozostatky pôvodne podstatne rozšírenejšej skupiny. Ďalej by k tejto hypotéze bolo možné dodať, že skupina F druhotne osídlila ich súčasné teritórium v okolí Cameron Bay na juhozápade počas hlavného obdobia stúpania hladiny jazera pred 400 000 rokmi. To by vysvetľovalo prítomnosť dvoch odlišných haplotypov v populácii v Mvua (F a G), ako následok kríženia po druhotnom kontakte so zástupcami skupiny F. Ak je táto hypotéza pravdivá, táto kolonizácia mohla úplne nahradiť predtým sa vyskytujúcu skupinu G, ktorá má v súčasnosti centrum výskytu južne od ústia Lufubu. Ak berieme do úvahy fakt, že rieka Lufubu, ako tretí najväčší zdroj pre jazero, predstavuje vysoko stabilnú ekologickú bariéru, ktorá oddeľuje pobrežie Chaitika od poloostrova Inangu, potom skupina G si mohla udržiavať oblasť pôvodného rozšírenia južne od rieky Lufubu, ale bola nahradená zástupcami skupiny F v Cameron Bay po poklese hladiny.

Počas tretieho šírenia asi pred 200 000 rokmi sa šírili 3 podskupiny skupiny A pozdĺž pobrežia, kde sa pôvodne vyskytovali. Podskupina A2 sa musela premiestniť krížom cez jazero z južného okraja centrálnej časti na východné pobrežie južnej časti jazera. Podskupiny A2 a A4 sa rozšírili pozdĺž juhovýchodného pobrežia viac na juh jazera. V lokalite Wapembe na severe sa u jedného jedinca zistil haplotyp, podľa ktorého patrí do skupiny H, ktorá sa rozšírila pri primárnom šírení a všetky ďalšie jedince parili do dvoch podskupín A. Dva odlišné Tropheusy žijú v blízko príbuznom vzťahu blízko Wapembe. V Katoto, hlavnej hranici medzi skupinami A a G sa zistilo asi 50 % populácie s haplotypom skupiny G a 50% z podskupín A2 a A4. Podskupina A2 sa zistila aj v lokalite Katukula, ale táto populácia je tvorená prevažne rybami zo skupiny G.


Most of the main groups expanded into adjacent areas during the second expansion around 400,000 years ago, and groups A and D managed to move to the opposite shore of the central part of Lake Tanganyika. During this period, after occupying the eastern shore, group A split into four distinct subgroups. Subgroups A1 and A3 likely emerged after expanding to the east of the northern shore. Subgroup A2 originated from the occupation of the northwest shore in the north and central parts of the lake, while subgroup A4 probably resulted from the colonization of the eastern part of the southern shore. Group D likely occupied a very short section near Cape Kibwesa, migrating from the western part of the southern shore. This was only possible around 400,000 years ago when the lake level dropped by 550 meters, as Tropheus cannot move during rising water levels, which would increase distances between rocky parts of the lake over open water. Only a drop in the level by 550 meters was sufficient for the rocky bottom to reach a depth of about 50 meters, creating conditions for the movement of Tropheus.

The expansion of Tropheus „Kirschfleck,“ belonging to group F, on the eastern shore of the central part of the lake and north of Kibwesa, seems mysterious compared to the current distribution of other members of this group (F) to the southwest around Cameron Bay. In the Kibwesa area, three Tropheus variants (Tropheus polli, T. „Kibwesa,“ and T. „Kirschfleck“) live in close proximity. However, in T. „Kirschfleck“ samples, two groups were identified according to mtDNA, indicating crossbreeding between probably original inhabitants of this area – T. polli (E) group and relocated T. „Kirschfleck“ (F) group. There are two alternatives: representatives of group F could have moved along the western part of the southern shore to the border of the central part of the lake. However, it remains unclear how group F could have moved across such a wide area of steeply descending western shore on the southern coast, currently inhabited by fish from group D, without leaving any genetic trace or a smaller population. Alternatively, the group F might have initially spread along the southeastern shore from Kibwesa to Wapembe and later was replaced by relocated representatives of group A, so haplotypes (a group of alleles on one chromosome passed from generation to generation together, with offspring inheriting two haplotypes – one from the father and one from the mother) of group F in Kibwesa are remnants of the originally much more extensive group. Furthermore, according to this hypothesis, group F might have secondary colonized their current territory around Cameron Bay in the southwest during the main period of rising lake levels before 400,000 years ago. This would explain the presence of two different haplotypes in the population in Mvua (F and G) as a result of crossbreeding after secondary contact with representatives of group F. If this hypothesis is true, this colonization could have completely replaced the previously occurring group G, which currently has the center of occurrence south of the Lufubu River estuary. Considering the fact that the Lufubu River, as the third-largest source of water for the lake, represents a highly stable ecological barrier separating the coast of the Chaitika Mountains from the Inangu Peninsula, then group G could have maintained the area of the original distribution south of the Lufubu River but was replaced by representatives of group F in Cameron Bay after the drop in the lake level.

During the third expansion around 200,000 years ago, three subgroups of group A spread along the coast where they originally occurred. Subgroup A2 had to move across the lake from the southern edge of the central part to the eastern shore of the southern part of the lake. Subgroups A2 and A4 extended along the southeastern coast further to the south of the lake. In the Wapembe location in the north, one individual was found to have a haplotype belonging to group H, which spread during the primary expansion, and all other individuals paired into two subgroups A. Two distinct Tropheus individuals live in close proximity in the relative relationship near Wapembe. In Katoto, the main boundary between groups A and G, about 50% of the population was found with a haplotype of group G and 50% from subgroups A2 and A4. Subgroup A2 was also found in the Katukula location, but this population is mainly composed of fish from group G.


Die Mehrheit der Hauptgruppen erweiterte sich während der zweiten Ausbreitung vor etwa 400.000 Jahren in benachbarte Gebiete, und die Gruppen A und D schafften es, zur gegenüberliegenden Küste des zentralen Teils des Tanganjikasees zu gelangen. Während dieser Periode, nach der Besetzung der östlichen Küste, spaltete sich Gruppe A in vier verschiedene Untergruppen. Die Untergruppen A1 und A3 entstanden wahrscheinlich nach der Expansion nach Osten entlang der nördlichen Küste. Die Untergruppe A2 stammte aus der Besetzung der nordwestlichen Küste im Norden und in der Mitte des Sees, während die Untergruppe A4 wahrscheinlich aus der Kolonisierung des östlichen Teils der südlichen Küste resultierte. Gruppe D besetzte wahrscheinlich einen sehr kurzen Abschnitt in der Nähe von Cape Kibwesa, wanderte von der westlichen Seite der südlichen Küste aus. Dies war nur möglich vor etwa 400.000 Jahren, als der Seespiegel um 550 Meter sank, da sich Tropheus während steigender Wasserstände nicht bewegen kann, was die Entfernungen zwischen den felsigen Teilen des Sees über freies Wasser erhöhen würde. Nur ein Abfall des Pegels um 550 Meter reichte aus, damit der felsige Boden eine Tiefe von etwa 50 Metern erreichte und Bedingungen für die Bewegung von Tropheus geschaffen wurden.

Die Ausbreitung von Tropheus „Kirschfleck“, die zur Gruppe F gehört, an der östlichen Küste des zentralen Teils des Sees und nördlich von Kibwesa, scheint im Vergleich zur aktuellen Verteilung anderer Mitglieder dieser Gruppe (F) im Südwesten um Cameron Bay mysteriös zu sein. In der Gegend von Kibwesa leben drei Tropheus-Varianten (Tropheus polli, T. „Kibwesa“ und T. „Kirschfleck“) in unmittelbarer Nähe. In den Proben von T. „Kirschfleck“ wurden jedoch zwei Gruppen gemäß mtDNA identifiziert, was auf eine Kreuzung zwischen wahrscheinlich ursprünglichen Bewohnern dieses Gebiets – Gruppe T. polli (E) und umgesiedelten T. „Kirschfleck“ (F) – hinweist. Es gibt zwei Alternativen: Vertreter der Gruppe F hätten sich entlang der westlichen Seite der südlichen Küste bis an die Grenze des zentralen Teils des Sees bewegen können. Es bleibt jedoch unklar, wie die Gruppe F über eine so weite Fläche steil abfallender westlicher Küste an der Südküste hätte wandern können, die derzeit von Fischen der Gruppe D bewohnt wird, ohne dabei genetische Spuren oder eine kleinere Population zu hinterlassen. Als Alternative könnte die Gruppe F sich ursprünglich entlang der südöstlichen Küste von Kibwesa bis nach Wapembe ausgebreitet haben und wurde später durch umgesiedelte Vertreter der Gruppe A ersetzt. Daher sind Haplotypen (eine Gruppe von Allelen auf einem Chromosom, die von Generation zu Generation gemeinsam weitergegeben werden, wobei der Nachkomme zwei Haplotypen erbt – einen vom Vater und einen von der Mutter) der Gruppe F in Kibwesa Überreste der ursprünglich viel umfangreicheren Gruppe. Darüber hinaus könnte nach dieser Hypothese die Gruppe F während der Hauptperiode des Anstiegs des Seespiegels vor 400.000 Jahren ihr derzeitiges Territorium um Cameron Bay im Südwesten sekundär kolonisiert haben. Dies würde die Anwesenheit von zwei verschiedenen Haplotypen in der Bevölkerung in Mvua (F und G) als Ergebnis von Kreuzung nach dem sekundären Kontakt mit Vertretern der Gruppe F erklären. Wenn diese Hypothese wahr ist, könnte diese Kolonisierung die zuvor auftretende Gruppe G vollständig ersetzt haben, die derzeit das Zentrum des Auftretens südlich der Mündung des Flusses Lufubu hat. Angesichts der Tatsache, dass der Fluss Lufubu als drittgrößte Wasserquelle für den See eine sehr stabile ökologische Barriere darstellt, die die Küste der Chaitika-Berge von der Inangu-Halbinsel trennt, könnte die Gruppe G das Gebiet der ursprünglichen Verbreitung südlich des Flusses Lufubu beibehalten haben, wurde aber durch Vertreter der Gruppe F in Cameron Bay nach dem Rückgang des Seespiegels ersetzt.

Während der dritten Ausbreitung vor etwa 200.000 Jahren breiteten sich drei Untergruppen der Gruppe A entlang der Küste aus, wo sie ursprünglich vorkamen. Die Untergruppe A2 musste über den See vom südlichen Rand des zentralen Teils zur östlichen Küste des südlichen Teils des Sees ziehen. Die Untergruppen A2 und A4 erstreckten sich entlang der südöstlichen Küste weiter nach Süden. Am Standort Wapembe im Norden wurde bei einem Individuum ein Haplotyp gefunden, der zur Gruppe H gehört, die sich während der primären Ausbreitung verbreitete, und alle anderen Individuen paarten sich in zwei Untergruppen A. Zwei verschiedene Tropheus-Individuen leben in unmittelbarer Nähe in der relativen Beziehung nahe Wapembe. In Katoto, der Hauptgrenze zwischen den Gruppen A und G, wurde bei etwa 50% der Bevölkerung ein Haplotyp der Gruppe G und bei 50% aus den Untergruppen A2 und A4 festgestellt. Die Untergruppe A2 wurde auch am Standort Katukula gefunden, aber diese Population besteht hauptsächlich aus Fischen der Gruppe G.


Zaidi ya makundi makuu yalisambaa katika maeneo jirani wakati wa upanuzi wa pili takribani miaka 400,000 iliyopita, na makundi A na D yalifanikiwa kuhamia upande wa pili wa pwani ya katikati ya Ziwa Tanganyika. Katika kipindi hiki, baada ya kuhamia pwani ya mashariki, kundi la A liligawanyika katika vikundi 4 tofauti. Vikundi A1 na A3 labda vilijitokeza baada ya upanuzi upande wa mashariki wa pwani ya kaskazini. Kikundi cha A2 kilianzia uvamizi wa pwani ya kaskazini-magharibi kaskazini na katikati mwa ziwa, wakati kikundi cha A4 kilipatikana kutokana na ukoloni wa sehemu ya mashariki ya pwani ya kusini. Kikundi cha D kilichukua kwa uwezekano sehemu fupi sana katika eneo la Cape Kibwesa, kikihamia kutoka sehemu ya magharibi ya pwani ya kusini. Hii ilikuwa ni wakati wa pekee karibu miaka 400,000 iliyopita, ambapo kiwango cha maji kilishuka kwa mita 550. Tropheus hawawezi kuhamia wakati wa ongezeko la kiwango cha maji, hivyo kuongezeka kwa umbali kati ya sehemu za miamba za ziwa juu ya maji wazi. Kupungua kwa mita 550 tu kulitosha kwa sakafu ya miamba kufikia kina cha takribani mita 50, kuunda mazingira ya uhamiaji wa Tropheus.

Usambazaji wa Tropheus „Kirschfleck,“ wanaopatikana kwenye kundi F kwenye mwambao wa mashariki wa sehemu ya kati ya ziwa na kaskazini mwa Kibwesa, unaonekana kuwa wa kisiri kulingana na usambazaji wa sasa wa wanachama wengine wa kundi hili (F) kusini magharibi mwa Cameron Bay. Kwenye eneo la Kibwesa, kuna aina tatu za Tropheus (Tropheus polli, T.“Kibwesa,“ na T.“Kirschfleck“) wanaoishi karibu. Hata hivyo, kwenye sampuli za T.“Kirschfleck,“ kulingana na mtDNA, walikuwa sehemu ya makundi mawili, ikionyesha mchanganyiko kati ya wakazi wa awali wa eneo hili – kundi la T. polli (E) na T. „Kirschfleck“ waliohamishwa (F). Kuna njia mbili mbadala: wawakilishi wa kundi F wangeweza kuhama kando ya pwani ya kusini magharibi hadi mpaka wa sehemu ya kati ya ziwa. Hata hivyo, inabaki wazi jinsi kundi F lilivyoweza kuhamia eneo kubwa la pwani ya kusini magharibi inayoshuka kwa kasi, ambayo kwa sasa inakaliwa na samaki wa kundi D, bila kuacha ishara yoyote ya kijenetiki au idadi ndogo ya watu. Maelezo mbadala yanaweza kuwa kwamba kundi F awali lilisambaa kando ya pwani ya kusini mashariki kutoka Kibwesa hadi Wapembe na baadaye likachukuliwa na wawakilishi wa kundi A, hivyo haplotypes (kundi la aleli kwenye kromosomu moja linalopitishwa pamoja kutoka kizazi hadi kizazi, na uzao unarithi haplotypes mbili – moja kutoka kwa baba na nyingine kutoka kwa mama) za kundi F huko Kibwesa ni mabaki ya kundi lililosambaa awali kwa kiasi kikubwa. Zaidi ya hayo, kwa nadharia hii, inaweza kuongezwa kwamba kundi F kilikalia tena eneo lake la sasa karibu na Cameron Bay kusini magharibi wakati wa kipindi kikuu cha ongezeko la kiwango cha maji ya ziwa takriban miaka 400,000 iliyopita. Hii ingeeleza uwepo wa haplotypes mbili tofauti katika idadi ya watu ya Mvua (F na G) kama matokeo ya mchanganyiko baada ya mawasiliano ya pili na wawakilishi wa kundi F. Ikiwa nadharia hii ni kweli, ukoloni huu ungeweza kuchukua nafasi kabisa kundi lililokuwepo hapo awali la G, ambalo kwa sasa lina kitovu cha usambazaji kusini mwa mdomo wa Mto Lufubu. Kwa kuzingatia ukweli kwamba Mto Lufubu, kama chanzo cha tatu kikubwa cha maji kwa ziwa, inawakilisha kizuizi cha ekolojia kilichojengwa vizuri kinachotenganisha pwani ya Mlima Chaitika na Rasi ya Inangu, basi kundi la G lingeweza kudumisha eneo la usambazaji la awali kusini mwa Mto Lufubu lakini likachukuliwa na wawakilishi wa kundi F huko Cameron Bay baada ya kupungua kwa viwango vya maji.

Wakati wa kuenea kwa tatu karibu miaka 200,000 iliyopita, vikundi vitatu vya kundi A vilisambaa pwani ambapo awali vilikuwepo. Kikundi cha A2 kililazimika kuhamia upande wa pili wa ziwa kutoka kwenye ukingo wa kusini wa sehemu ya kati hadi pwani ya mashariki ya sehemu ya kusini ya ziwa. Vikundi vya A2 na A4 vilisambaa kando ya pwani ya kusini mashariki zaidi ya ziwa. Katika eneo la Wapembe kaskazini, mtu mmoja aligunduliwa kuwa na haplotyping inayomilikiwa na kundi H, ambayo ilisambaa wakati wa kuenea kwa kwanza, na watu wote wengine walipangwa katika vikundi viwili vya A. Tropheus wawili tofauti wanaweza kuonekana wanaishi katika uhusiano wa karibu karibu na Wapembe. Katika eneo la Katoto, mpaka mkuu kati ya vikundi vya A na G, takriban 50% ya idadi ya watu walikuwa na haplotyping ya kundi G, na 50% walikuwa na vikundi vya A2 na A4. Kikundi cha A2 pia kiligunduliwa katika eneo la Katukula, lakini idadi ya watu hii kwa kiasi kikubwa inajumuisha samaki kutoka kundi la G.


Súhrn

Tropheusy 7 skupín nezmenili dramaticky ich rozpätie výskytu, čo môže byť kvôli stabilite ich životného prostredia, ktoré je tvorené kolmo klesajúcim pobrežím. Tieto oblasti neboli príliš ovplyvnené kolísaním hladiny jazera, pretože sa presúvali iba smerom dolu a hore pozdĺž útesov. Jedna podskupina (A2) sa zistila takmer po celom jazere a aj jedinci zo vzdialených populácií sú v úzkom vzťahu. Keďže sa zistili podobné charakteristiky rozšírenia aj iných rodov tanganických cichlíd (Eretmodus, Cyprichromis), pravdepodobne mali zmeny v jazere (klimatické a geologické) podobný vplyv na genetickú štruktúru populácií aj iných druhov.


Summary

The seven groups of Tropheus have not dramatically changed their distribution range, which may be attributed to the stability of their environment characterized by vertically descending coastlines. These areas were less affected by fluctuations in the lake’s water level, as the Tropheus moved only up and down along the cliffs. One subgroup (A2) was found almost throughout the entire lake, and individuals from distant populations show close relationships. Similar distribution characteristics have been observed in other genera of Tanganyikan cichlids (Eretmodus, Cyprichromis), suggesting that changes in the lake (climatic and geological) likely had a similar impact on the genetic structure of populations of other species.


Zusammenfassung

Die sieben Gruppen von Tropheus haben ihre Verbreitungsbereiche nicht dramatisch verändert, was auf die Stabilität ihrer Umgebung zurückzuführen sein könnte, die durch senkrecht abfallende Küsten geprägt ist. Diese Gebiete wurden von Schwankungen des Seewasserspiegels wenig beeinflusst, da sich die Tropheus nur auf und ab entlang der Klippen bewegten. Eine Untergruppe (A2) wurde fast im gesamten See gefunden, und Individuen aus entfernten Populationen zeigen enge Verbindungen. Da ähnliche Verbreitungsmerkmale auch bei anderen Gattungen der Tanganjika-Buntbarsche (Eretmodus, Cyprichromis) festgestellt wurden, deutet dies darauf hin, dass Veränderungen im See (klimatische und geologische) wahrscheinlich einen ähnlichen Einfluss auf die genetische Struktur von Populationen anderer Arten hatten.


Muhtasari

Tropheus wa makundi 7 hawajabadilisha sana eneo lao la usambazaji, ambalo linaweza kuwa kutokana na utulivu wa mazingira yao yanayotokana na pwani inayoshuka wima. Maeneo haya hayakuathiriwa sana na mabadiliko ya kiwango cha ziwa, kwani Tropheus walisonga tu juu na chini kando ya miamba. Kundi moja (A2) lilipatikana karibu kote ziwa, na watu binafsi kutoka makundi ya mbali pia wanashiriki uhusiano wa karibu. Kwa kuwa sifa sawa za usambazaji zimeonekana pia kwa majenasi mengine wa cichlids wa Tanganyika (Eretmodus, Cyprichromis), ni kwa kiasi kikubwa kwamba mabadiliko katika ziwa (ya hali ya hewa na kijiolojia) yalikuwa na athari sawa kwenye muundo wa kijenetiki wa jamii za spishi nyingine.


Baric, S. et al.: Phylogeography and evolution of the Tanganyikan cichlid genus Tropheus based upon mitochondrial DNA saquences. J. Mol. Evol., 56, 2003, 54-68.
Cohen, A.S., Soreghan, M.R., Scholz, C.A.: Estimanting the age of formation of lakes: An example from Lake Tanganyika, East African Rift System. Geology, 21, 1993, 511-514.
Cohen, A.S. et al.: New palaeogeographic and lake-level reconstructions of Lake Tanganyika: Implications for tectonic climatic and biological evolution in a rift lake. Basin Res., 9, 1997, 107-132.
Gasse, F. et al.: Water level fluctuations of Lake Tanganyika in phase with oceanic changes during the last glaciation and deglaciation. Nature, 342, 1989, 57-59.
Sturmbauer, C.: Explosive speciation in cichlid fishes of the African Great Lakes: A dynamic model of adaptive radiation. J. Fish Biol., 53, 1998, 18-36.
Sturmbauer, C., Meyer, A.: Genetic divergence, speciation and morphological stasis in a lineage of African cichlid fishes. Nature, 358, 1992, 578-581.
Sturmbauer, C. et al.: Lake level fluctuation synchronize genetic divergences of cichlid fishes in African lakes. Mol. Biol. Evol., 18, 2001, 144-154.

S použitím uvedenej literatúry spracoval: Róbert Toman


With the use of the provided literature, processed by: Róbert Toman.


Unter Verwendung der angegebenen Literatur verarbeitet von: Róbert Toman.


Kwa kutumia marejeo yaliyotolewa, iliyosindikwa na: Róbert Toman.

Akvaristika

Kyslík v živote rýb – pozitíva i negatíva

Hits: 13948

Autor príspevku: Róbert Toman

Pozitívne pôsobenie kyslíka na živé organizmy je všeobecne známe. potrebujú k svojmu životu kyslík rovnako ako suchozemské , hoci spôsob ich dýchania je úplne odlišný. Keďže nemajú pľúca, kyslík musí prenikať z do krvi priamo cez tkanivá, ktoré sú v priamom kontakte s vodou, teda cez žiabre. Kyslík, ktorý má difundovať do krvi cez žiabre musí byť samozrejme rozpustený, pretože ryby nemajú schopnosť prijímať kyslík vo forme bubliniek. Odchyt rýb, transport a ich v zajatí má vážne metabolické nároky v mozgu, svaloch, srdci, žiabrach a ďalších tkanivách. Všeobecne ich nazývame stres, ale fyziologická situácia je omnoho komplikovanejšia. Stres spojený s odchytom a vypustením rýb do iného prostredia môže prispieť k úmrtnosti rýb. Pochopenie energetického metabolizmu rýb a faktorov, ktoré ho ovplyvňujú sú dôležité pre správne zaobchádzanie s rybami ich ošetrenie po odchyte. Pred zhodnotením rizík, ktoré súvisia s kyslíkom vo vode a pre ich pochopenie si priblížme aspoň v krátkosti fyziologické pochody spojené s funkciou kyslíka v organizme rýb.

Energetický metabolizmus a potreba kyslíka

Energia, ktorá sa používa na zabezpečenie všetkých bunkových funkcií sa získava z adenozíntrifosfátu (ATP). Je potrebný na kontrakcie svalov, vedenie nervových impulzov v mozgu, činnosť srdca, na príjem kyslíka žiabrami atď. Ak bunka potrebuje energiu, rozpojením väzieb v ATP sa uvoľní energia. Vedľajším produktom tejto reakcie je adenozíndifosfát (ADP) a anorganický fosfát. V bunke ADP a fosfát môžu znova reagovať cez komplikované metabolické deje a tvorí sa ATP. Väčšina sladkovodných rýb potrebuje veľké množstvo kyslíka v prostredí. Tento kyslík je potrebný hlavne ako „palivo“ pre biochemické mechanizmy spojené s procesmi cyklu energie. Energetický metabolizmus, ktorý je spojený s kyslíkom je vysoko účinný a zabezpečuje trvalé dodávanie energie, ktorú potrebuje ryba na základné fyziologické funkcie. Tento metabolizmus sa označuje aeróbny metabolizmus.

Nie všetka produkcia energie vyžaduje kyslík. Bunky majú vyvinutý mechanizmus udržiavať dodávku energie počas krátkeho obdobia, keď je hladina kyslíka nízka (hypoxia). Anaeróbny alebo hypoxický energetický metabolizmus je málo účinný a nie je schopný produkovať dostatok energie pre tkanivá počas dlhého obdobia. Ryby potrebujú konštantný prísun energie. K tomu potrebujú stále a dostatočné množstvo kyslíka. Nedostatok kyslíka rýchlo zbavuje ryby energie, ktorú potrebujú k životu. Ryby sú schopné plávať nepretržite na dlhé vzdialenosti bez únavy v značnej rýchlosti. Tento typ plávania ryby využívajú pri normálnom plávaní a na dlhé vzdialenosti. Svaly, ktoré sa na tomto pohybe podieľajú, využívajú veľké množstvo kyslíka na syntézu energie. Ak majú ryby dostatok kyslíka, nikdy sa neunavia pri dlhodobom plávaní. Rýchle, prudké a vysoko intenzívne plávanie trvá normálne iba niekoľko sekúnd, prípadne minút a končí fyzickým stavom vyčerpania. Tento typ plávania využívajú ryby pri love, migrácii proti prúdu alebo pri úteku. Tento typ pohybu úplne vyčerpá energetické zásoby. Obnova môže trvať hodiny, niekedy aj dni, čo závisí na prístupnosti kyslíka, trvaní rýchleho plávania a stupni vyčerpania energetických zásob. Ak sa napríklad ryba, ktorá bola pri odchyte úplne zbavená energie, umiestni do inej , potrebuje množstvo kyslíka a pokojné miesto, kde by obnovila zásoby energie. Ak sa však umiestni do nádoby, kde je málo kyslíka, nedokáže obnoviť energiu a skôr či neskôr hynie. Nie nedostatok kyslíka zabíja rybu, ale nedostatok energie a neschopnosť obnoviť energetické zásoby. Je jasné, že to sú podmienky, ktoré extrémne stresujú ryby.

Faktory ovplyvňujúce obnovu energie

Spolu so stratou energetických zásob počas rýchleho plávania narastá v tkanivách a krvi hladina laktátu. Keďže sa jedná o kyselinu, produkuje ióny vodíka, ktoré znižujú pH tkanív a dodávanie energie do bunky. Tiež zvyšuje vyplavovanie dôležitých metabolitov z bunky, ktoré sú potrebné pri obnove energie. Vylučovanie laktátu a obnova normálnej funkcie buniek môže trvať od 4 do 12 hodín. Pri tomto procese hrá dôležitú úlohu veľkosť tela, vody, tvrdosť a pH vody a dostupnosť kyslíka.

  • Veľkosť tela – existuje pozitívna korelácia medzi anaeróbnym energetickým metabolizmom a potrebou energie. Väčšie ryby teda potrebujú viac energie na rýchle plávanie. To spôsobuje vyšší výdaj energie a dlhší obnovy
  • Teplota vody – vylučovanie laktátu a iných metabolitov výrazne ovplyvňuje teplota vody. Väčšie zmeny teploty výrazne ovplyvňujú schopnosť rýb obnoviť energetické zásoby. Je preto potrebné sa vyvarovať veľkým zmenám teploty, ktoré znižujú schopnosť obnovy energie.
  • Tvrdosť vody – zníženie tvrdosti vody má dôležitý účinok na metabolizmus a acidobázickú rovnováhu krvi. Väčšina prác sa zaoberala vplyvom na morské druhy a nie je úplne jasné, či sú tieto výsledky prenosné aj na sladkovodné ryby. Keď sú sladkovodné ryby stresované, preniká cez bunkové membrány, hlavne žiabier a krv je redšia. Toto zriedenie krvi zvyšuje nároky na udržiavanie rovnováhy solí v organizme, čiže udržiavanie osmotickej rovnováhy. Viac sa dočítate nižšie.
  • pH vody – v kyslejšom prostredí sú ryby schopné obnoviť energiu rýchlejšie. Vyššie pH tento proces výrazne spomaľuje, čo je rizikové pre druhy vyžadujúce vyššie pH, ako napr. jazier a .

Regulácia osmotického tlaku – udržiavanie rovnováhy solí stresovaných rýb

Regulácia hladiny solí je základom života. Štruktúra a funkcia bunky úzko súvisí s vodou a látok v nej rozpustených. Ryba používa značnú energiu na kontrolu zloženia vnútrobunkových a mimobunkových tekutín. U rýb táto osmoregulácia spotrebuje asi 25 – 50% celkového metabolického výdaja, čo je pravdepodobne najviac spomedzi živočíchov. Mechanizmus, ktorý ryby využívajú na udržiavanie rovnováhy solí je veľmi komplikovaný a extrémne závislý na energii. Pretože účinnosť anaeróbneho energetického metabolizmu je iba na úrovni 1/10 energetického metabolizmu v prostredí bohatom na kyslík, energetická potreba pre osmoreguláciu tkanív nie je možná iba anaeróbnym energetickým metabolizmom. Rýchly pokles hladiny ATP v bunke spôsobuje spomalenie až zastavenie funkcie bunkových iónových púmp, ktoré regulujú solí cez bunkovú membránu. Prerušenie činnosti iónovej pumpy spôsobuje stratu rovnováhy iónov v bunke a dochádza k riziku smrti bunky a ryby.

Sladkovodné aj morské ryby trvalo čelia nutnosti iónovej a osmotickej regulácie. Sladkovodné ryby, ktorých koncentrácia iónov v tkanivách je omnoho vyššia ako vo vode, musia regulovať príjem a stratu vody cez priepustné epiteliálne tkanivá a močom. Tieto ryby produkujú veľké množstvo moču, ktorého denné množstvo tvorí 20% hmotnosti tela. Obličky rýb sú vysoko účinné v odstraňovaní vody z tela a sú takisto účinné aj v zadržiavaní solí v tele. Zatiaľ čo veľmi malé množstvo preniká do moču, väčšina osmoregulačných dejov sa zabezpečuje žiabrami. Sodík je hlavný ión tkanív. Transport sodíka cez bunkovú membránu je vysoko závislý na energii a umožňuje ho enzým Na/K-ATP-áza. Tento enzým sa nachádza v bunkovej membráne a využíva energiu, ktorú dodáva ATP na prenos sodíka jedným smerom cez bunkovú membránu. Draslík sa pohybuje opačným smerom. Tento proces umožňuje svalovú kontrakciu, poskytuje elektrochemický gradient potrebný na činnosť srdca a umožňuje prenos všetkých signálov v mozgu a nervoch. Väčšina osmoregulácie u rýb sa deje v žiabrach a funguje nasledovne: Čpavok sa tvorí ako odpadový produkt metabolizmu rýb. Keď sú ryby v pohybe, tvoria väčšie množstvo čpavku a ten sa musí vylúčiť z krvi. Na rozdiel od vyšších živočíchov, ryby nevylučujú čpavok močom. Čpavok a väčšina dusíkatých odpadových látok prestupuje cez membránu žiabier (asi 80 – 90%). Čpavok sa vymieňa pri prechode cez membránu žiabier za sodík. Takto sa znižuje množstvo čpavku v krvi a zvyšuje sa jeho koncentrácia v bunkách žiabier. Naopak, sodík prechádza z buniek žiabier do krvi. Aby sa nahradil sodík v bunkách žiabier a obnovila sa rovnováha solí, bunky žiabier vylúčia čpavok do vody a vymenia ho za sodík z vody. Podobným spôsobom sa vymieňajú chloridové ióny za bikarbonát. Pri dýchaní je vedľajší produkt CO2 a voda. Bikarbonát sa tvorí, keď CO2 z bunkového dýchania reaguje s vodou v bunke. Ryby nemôžu, na rozdiel od suchozemských živočíchov, vydýchnuť CO2 a miesto toho sa zlučuje s vodou a tvorí sa bikarbonátový ión. Chloridové ióny sa dostávajú do bunky a bikarbonát von z bunky do vody. Týmto spôsobom sa zamieňa vodík za sodík, čím sa napomáha kontrole pH krvi.

Tieto dva mechanizmy výmeny iónov sa nazývajú absorpcia a sekrécia a vyskytujú sa v dvoch typoch buniek žiabier, respiračných a chloridových. Chloridové bunky vylučujú soli, sú väčšie a vyvinutejšie u morských druhov rýb. Respiračné bunky, ktoré sú potrebné pre výmenu plynov, odstraňovanie dusíkatých odpadových produktov a udržiavanie acidobázickej rovnováhy, sú vyvinutejšie u sladkovodných rýb. Sú zásobované arteriálnou krvou a zabezpečujú výmenu sodíka a chloridov za čpavok a bikarbonát. Tieto procesy sú opäť vysoko závislé na prístupnosti energie. Ak nie je dostatok energie na fungovanie iónovej pumpy, nemôže dochádzať k ich výmene a voda „zaplaví“ bunky difúziou a to spôsobí smrť rýb.

Dôsledky nedostatku kyslíka v procese osmoregulácie

Len niekoľko minút nedostatku kyslíka, membrána buniek mozgu stráca schopnosť kontrolovať rovnováhu iónov a uvoľňujú sa neurotransmitery, ktoré urýchľujú vstup vápnika do bunky. Zvýšená hladina vápnika v bunkách spúšťa množstvo degeneratívnych procesov, ktoré vedú k poškodeniu nervovej sústavy a k smrti. Tieto procesy zahŕňajú poškodenie DNA, dôležitých bunkových proteínov a bunkovej membrány. Tvoria sa voľné radikály a oxid dusitý, ktoré poškodzujú bunkové organely. Podobné procesy sa dejú aj v iných orgánoch (pečeň, svaly, srdce a krvné bunky). Ak sa dostane do bunky vápnik, je potrebné veľké množstvo energie na jeho odstránenie kalciovými pumpami, ktoré vyžadujú ATP. Ďalší dôsledok hypoxie je uvoľňovanie hormónov z hypofýzy, z ktorých u rýb prevažuje prolaktín. Uvoľnenie tohto hormónu ovplyvňuje priepustnosť bunkovej membrány v žiabrach, koži, obličkách, čreve a ovplyvňuje mechanizmus transportu iónov. Jeho uvoľnenie napomáha regulácii rovnováhy vody a iónov znižovaním príjmu vody a zadržiavaním dôležitých iónov, hlavne Na+ a Cl-. Tým pomáha udržiavať rovnováhu solí v krvi a v tkanivách a bráni nabobtnaniu rýb vodou.

Najväčšia hrozba pre sladkovodné ryby je strata iónov difúziou do vody, skôr než vylučovanie nadbytku vody. Hoci regulácia rovnováhy vody môže mať význam, je sekundárna vo vzťahu k zadržiavaniu iónov. Prolaktín znižuje osmotickú priepustnosť žiabier zadržiavaním iónov a vylučovaním vody. Zvyšuje tiež vylučovanie hlienu žiabrami, čím napomáha udržiavať rovnováhu iónov a vody tým, že zabraňuje prechodu molekúl cez membránu. U rýb, ktoré boli stresované chytaním, prudkým plávaním, sa z tkanív odčerpáva energia a trvá niekoľko hodín až dní, kým sa jej zásoby obnovia. Anaeróbny energetický metabolizmus nie je schopný to zabezpečiť v plnej miere a je potrebné veľké množstvo kyslíka. Ak je ho nedostatok, vedie to k úhynu rýb. Nemusia však uhynúť hneď. Rovnováha solí sa nemôže zabezpečiť bez dostatku kyslíka.

Potreba kyslíka

Kyslík je hlavným faktorom, ktorý ovplyvňuje prežitie rýb v strese. Nie teplota vody ani hladina soli. Predsa však je teplota hlavný ukazovateľ toho, koľko kyslíka vo vode je pre ryby dostupného a ako rýchlo ho budú môcť využiť. Maximálne množstvo rozpusteného kyslíka vo vode sa označuje hladina saturácie. Táto klesá so stúpaním teploty. Napr. pri teplote 20 °C je voda nasýtená kyslíkom pri jeho koncentrácii 8,9 mg/l, pri 26 °C je to pri koncentrácii 8 mg/l a pri 32 °C len 7,3 mg/l. Pri vyšších teplotách sa zvyšuje metabolizmus rýb a rýchlejšie využívajú aj kyslík. Koncentrácia kyslíka pod 5 mg/l pri 26 °C môže byť rýchlo smrteľná.

Vzduch a kyslík vo vode – môže aj škodiť. Pri chove cichlíd sa často chovateľ snaží zabezpečiť maximálne prevzdušnenie vody veľmi silným vzduchovaním. Niektorí využívajú možnosti prisávania vzduchu pred vyústením vývodu interného alebo externého filtra, iní používajú samostatné vzduchové kompresory, ktorými vháňajú vzduch do vody cez vzduchovacie s veľmi jemnými pórmi. Oba spôsoby vzduchovania sú schopné vytvoriť obrovské množstvo mikroskopických bubliniek. Veľkosť bublín kyslíka alebo vzduchu môže významne zmeniť chémiu vody, stupeň prenosu plynov a koncentráciu rozpustených plynov. Riziko poškodenia zdravia a úhynu rýb vzniká najmä pri transporte v uzavretých nádobách, do ktorých sa vháňa vzduch alebo kyslík pod tlakom. Určité riziko však vzniká aj pri nadmernom jemnom vzduchovaní v akváriách. Mikroskopické bublinky plynu sa môžu prilepiť na žiabre, skrely, kožu a oči a spôsobovať traumu a plynovú embóliu. Poškodenie žiabier a plynová embólia negatívne ovplyvňujú zdravie rýb a prežívateľnosť, obmedzujú výmenu plynov pri dýchaní a vedú k hypoxii, zadržiavaniu CO2 a respiračnej acidóze. Čistý kyslík je účinné oxidovadlo. Mikroskopické bublinky obsahujúce čistý kyslík sa môžu prichytiť na lístky žiabier, vysušujú ich, dráždia, oxidujú a spôsobujú chemické popálenie jemného epiteliálneho tkaniva. Ak voda vyzerá mliečne zakalená s množstvom miniatúrnych bublín, ktoré sa prilepujú na skrely a žiabre alebo na vnútorné steny nádoby, je potrebné tieto podmienky považovať za potenciálne toxické a všeobecne nezdravé pre ryby. Ak je pôsobenie plynu v tomto stave dlhšie trvajúce a parciálny tlak kyslíka sa pohybuje okolo 1 atmosféry (namiesto 0,2 atm., ako je vo vzduchu), šanca prežitia pre ryby klesá. Stlačený vzduch je vhodný, ak sa dopĺňa kontinuálne v rozmedzí bezpečnej koncentrácie kyslíka, ale pôsobením stlačeného vzduchu alebo dodávaného pod vysokým parciálnym tlakom vo vode, môžu ryby prestať dýchať, čím sa zvyšuje koncentrácia CO2 v ich organizme. To môže viesť k zmenám acidobázickej rovnováhy (respiračnej acidózy) v organizme rýb a zvyšovať úhyn. Čistý stlačený kyslík obsahuje 5-násobne vyšší obsah kyslíka ako vzduch. Preto je potreba jeho dodávania asi 1/5 pri čistom kyslíku oproti zásobovaniu vzduchom. Veľmi malé bubliny kyslíka sa rozpúšťajú rýchlejšie než väčšie, pretože majú väčší povrch vzhľadom k objemu, ale každá plynová bublina potrebuje na rozpustenie vo vode dostatočný priestor. Ak tento priestor chýba alebo je nedostatočný, mikrobubliny môžu zostať v suspenzii vo vode, prichytávajú sa k povrchom predmetov vo vode alebo pomaly stúpajú k hladine.

Mikroskopické bublinky plynu sa rozpúšťajú vo vode rýchlejšie a dodávajú viac plynu do roztoku než väčšie bubliny. Tieto podmienky môžu presycovať vodu kyslíkom, ak množstvo bubliniek plynu tvorí „hmlu“ vo vode a zostávajú rozptýlené (v suspenzii) a kyslík s vysokým tlakom môže byť toxický kvôli tvorbe voľných radikálov. Mikroskopické vzduchové bublinky môžu tiež spôsobiť plynovú embóliu. Arteriálna plynová embólia a emfyzém tkanív môžu byť reálne a tvoria nebezpečenstvo najmä pri transporte živých rýb. Je preto potrebné sa vyhnúť suspenzii plynových bublín v transportnej vode. Problém arteriálnej plynovej embólie počas transportu vzniká aj preto, že ryby nemajú možnosť sa potopiť do väčšej hĺbky (ako to robia ryby vypustené do jazera), kde je vyšší tlak vody, ktorý by rozpustil jemné bublinky v obehovom systéme. Dva kľúčové body zlepšujú pohodu veľkého počtu odchytených a stresovaných rýb pri transporte:

  • Zvýšiť parciálny tlak O2 nad nasýtenie stlačeným kyslíkom a dodanie dosť veľkých bublín, aby unikli povrchom vody. Vzduch tvorí najmä dusík a mikroskopické bublinky dusíka tiež môžu prilipnúť na žiabre. Bublinky akéhokoľvek plynu prichytené na žiabre môžu ovplyvniť dýchanie a narušiť zdravie rýb. Ak sa transportujú ryby vo vode presýtenej bublinkami, vzniká pravdepodobnosť vzniku hypoxie, hyperkarbie, respiračnej acidózy, ochorenia a smrti.
  • Zvýšiť slanosť vody na 3-5 mg/l. Soľ (stačí aj neiodidovaná NaCl) je vhodná pri transporte rýb. V strese ryby strácajú ióny a toto môže byť pre ne viac stresujúce. Energetická potreba transportu iónov cez membrány buniek môže predstavovať významnú stratu energie vyžadujúcu ešte viac kyslíka. Transport rýb v nádobách, ktoré obsahujú hmlu mikroskopických bublín, môžu byť nebezpečná pre transportované ryby zvyšovaním možnosti oneskorenej smrti po vypustení. Ryby transportované v akoby mliečne zakalenej vode sú stresované, dochádza k ich fyzickému poškodeniu, zvyšuje sa citlivosť k infekciám, ochoreniu a úhyn po vypustení po transporte. Po vypustení rýb, ktoré prežili prvotný toxický vplyv kyslíka, po transporte môžu byť kvôli poškodeným žiabram citlivejšie na rôzne patogény a následne sa môže vyskytovať zvýšený úhyn počas niekoľkých dní až týždňov po transporte. Veľmi prevzdušnená voda neznamená prekysličená. Veľmi prevzdušnená voda je často presýtená plynným dusíkom, ktorý môže spôsobiť ochorenie. Mikroskopické bublinky obsahujúce najmä dusík, môžu spôsobiť emfyzém tkanív pri transporte, podobne, ako je tomu u potápačov.

Author of the post: Róbert Toman

The positive impact of oxygen on living organisms is generally well-known. Fish, like terrestrial vertebrates, need oxygen for their survival, although the way they breathe is entirely different. Since they lack lungs, oxygen must penetrate from the water into the blood directly through tissues that are in direct contact with the water, such as gills. Oxygen, which is supposed to diffuse into the blood through the gills, must be dissolved, as fish cannot take in oxygen in the form of bubbles. The capture, transportation, and captivity of fish have serious metabolic demands on the brain, muscles, heart, gills, and other tissues. We commonly refer to them as stress, but the physiological situation is much more complicated. Stress associated with the capture and release of fish into a different environment can contribute to fish mortality. Understanding the energy metabolism of fish and the factors that influence it is crucial for the proper handling and treatment of fish after capture. Before evaluating the risks associated with oxygen in the water and understanding them, let’s briefly outline the physiological processes related to the function of oxygen in the fish’s body.

Energy Metabolism and Oxygen Requirement

The energy used to ensure all cellular functions are performed is derived from adenosine triphosphate (ATP). It is required for muscle contractions, transmission of nerve impulses in the brain, heart activity, and oxygen intake through the gills, among other functions. When a cell needs energy, breaking the bonds in ATP releases energy. The by-products of this reaction are adenosine diphosphate (ADP) and inorganic phosphate. In the cell, ADP and phosphate can react again through complex metabolic processes to form ATP. Most freshwater fish require a significant amount of oxygen in their environment. This oxygen is needed primarily as „fuel“ for biochemical mechanisms associated with energy cycle processes. The energy metabolism associated with oxygen is highly efficient and ensures a continuous supply of energy needed for the fish’s basic physiological functions. This metabolism is referred to as aerobic metabolism.

Not all energy production requires oxygen. Cells have developed a mechanism to maintain energy supply during short periods when oxygen levels are low (hypoxia). Anaerobic or hypoxic energy metabolism is less efficient and cannot produce enough energy for tissues over a long period. Fish need a constant supply of energy, requiring a continuous and sufficient amount of oxygen. Oxygen deficiency quickly deprives fish of the energy they need to live. Fish are capable of swimming continuously for long distances without fatigue at considerable speed. They use this type of swimming during normal activity and for long-distance travel. The muscles involved in this movement utilize a large amount of oxygen for energy synthesis. If fish have enough oxygen, they never tire during prolonged swimming. Rapid, intense swimming lasts normally only a few seconds or minutes and ends in a state of physical exhaustion. Fish use this type of movement during hunting, upstream migration, or escape. This type of movement completely depletes energy reserves. Recovery can take hours, sometimes even days, depending on oxygen availability, the duration of rapid swimming, and the degree of depletion of energy reserves. For example, if a fish completely depleted of energy during capture is placed in another tank, it needs a significant amount of oxygen and a calm place to replenish energy reserves. However, if placed in a container with low oxygen, it cannot restore energy and sooner or later dies. It is clear that these are conditions that extremely stress fish.

Factors Influencing Energy Recovery

Along with the depletion of energy reserves during rapid swimming, the levels of lactate in tissues and blood increase. As lactate is an acid, it produces hydrogen ions that lower the pH of tissues and impede the delivery of energy to the cell. It also increases the efflux of important metabolites from the cell, necessary for energy recovery. The elimination of lactate and the restoration of normal cell function can take from 4 to 12 hours. In this process, body size, water temperature, water hardness and pH, and oxygen availability play crucial roles.

  • Body Size: There is a positive correlation between anaerobic energy metabolism and energy demand. Larger fish, therefore, require more energy for rapid swimming. This results in higher energy expenditure and a longer recovery time.
  • Water Temperature: The excretion of lactate and other metabolites is significantly influenced by water temperature. Substantial changes in temperature significantly affect the fish’s ability to replenish energy reserves. It is necessary to avoid large temperature fluctuations, which reduce the ability to recover energy.
  • Water Hardness: Decreasing water hardness has a significant effect on metabolism and the acid-base balance of blood. Most studies have focused on the impact on marine species, and it is not entirely clear whether these results are transferable to freshwater fish. When freshwater fish are stressed, water penetrates through cell membranes, especially gills, and the blood becomes diluted. This blood dilution increases the demands on maintaining salt balance in the body, i.e., maintaining osmotic balance. More information on this is provided below.
  • Water pH: In an acidic environment, fish can recover energy more quickly. Higher pH significantly slows down this process, which poses a risk for species requiring higher pH, such as African cichlids from the Malawi and Tanganyika lakes.

Osmotic Pressure Regulation – Maintaining Salt Balance in Stressed Fish

Regulation of salt levels is fundamental to life. The structure and function of cells are closely related to the water and dissolved substances within them. Fish expend significant energy to control the composition of intracellular and extracellular fluids. In fish, osmoregulation consumes about 25-50% of the total metabolic expenditure, likely the highest among animals. The mechanism fish use to maintain salt balance is highly complex and extremely energy-dependent. Since the efficiency of anaerobic energy metabolism is only about 1/10 of the energy metabolism in an oxygen-rich environment, the energy requirement for tissue osmoregulation is not feasible through anaerobic energy metabolism alone. A rapid decrease in ATP levels in the cell slows down or stops the function of cellular ion pumps that regulate the movement of salts across the cell membrane. The interruption of ion pump activity leads to an imbalance of ions in the cell, posing a risk of cell and fish death.

Both freshwater and marine fish constantly face the need for ion and osmotic regulation. Freshwater fish, with ion concentrations in tissues much higher than in water, must regulate water intake and loss through permeable epithelial tissues and urine. These fish produce a large amount of urine, with daily amounts constituting 20% of body weight. Fish kidneys are highly efficient in removing water from the body and are also effective in retaining salts. While very little salt penetrates into the urine, most osmoregulatory processes are facilitated by the gills. Sodium is the main ion in tissues. The transport of sodium across the cell membrane is highly dependent on energy and is facilitated by the enzyme Na/K-ATPase. This enzyme is located in the cell membrane and uses the energy supplied by ATP to transport sodium unidirectionally across the cell membrane. Potassium moves in the opposite direction. This process enables muscle contraction, provides the electrochemical gradient necessary for heart function, and allows the transmission of all signals in the brain and nerves. Most osmoregulation in fish occurs in the gills and works as follows: Ammonia is produced as a waste product of fish metabolism. When fish are in motion, a larger amount of ammonia is produced, and it must be excreted from the blood. Unlike higher animals, fish do not excrete ammonia through urine. Ammonia and most nitrogenous waste substances pass through the gill membrane (about 80-90%). As ammonia passes through the gill membrane, it is exchanged for sodium. This reduces the amount of ammonia in the blood and increases its concentration in gill cells. Conversely, sodium passes from gill cells to the blood. To replace sodium in gill cells and restore salt balance, gill cells excrete ammonia into the water and exchange it for sodium from the water. Similarly, chloride ions are exchanged for bicarbonate. During respiration, the byproduct is CO2 and water. Bicarbonate is formed when CO2 from cellular respiration reacts with water in the cell. Fish cannot, unlike terrestrial animals, exhale CO2 and instead combine it with water to form bicarbonate ions. Chloride ions enter the cell, and bicarbonate exits the cell into the water. This exchange of hydrogen for sodium helps control blood pH.

These two mechanisms of ion exchange are called absorption and secretion, occurring in two types of gill cells: respiratory and chloride cells. Chloride cells, responsible for excreting salts, are larger and more developed in marine fish species. Respiratory cells, crucial for gas exchange, removal of nitrogenous waste products, and maintaining acid-base balance, are more developed in freshwater fish. They are supplied by arterial blood and facilitate the exchange of sodium and chloride for ammonia and bicarbonate. These processes are again highly dependent on energy accessibility. If there is not enough energy for the ion pump to function, the exchange cannot occur, and water „floods“ the cells through diffusion, leading to the death of the fish.

Consequences of Oxygen Shortage in Osmoregulation

Just a few minutes of oxygen deprivation cause the brain cell membrane to lose the ability to control ion balance, releasing neurotransmitters that accelerate calcium entry into the cell. Elevated calcium levels in cells trigger numerous degenerative processes that lead to damage to the nervous system and death. These processes include DNA damage, important cellular proteins, and the cell membrane. Free radicals and nitrogen oxide are formed, damaging cellular organelles. Similar processes occur in other organs (liver, muscles, heart, and blood cells). If calcium enters the cell, a large amount of energy is needed to remove it with calcium pumps, which require ATP. Another consequence of hypoxia is the release of hormones from the pituitary gland, with prolactin prevailing in fish. The release of this hormone affects the permeability of the cell membrane in the gills, skin, kidneys, intestines, influencing the ion transport mechanism. Its release helps regulate the balance of water and ions by reducing water intake and retaining important ions, mainly Na+ and Cl-. This helps maintain salt balance in the blood and tissues and prevents fish from swelling with water.

The biggest threat to freshwater fish is the loss of ions through diffusion into the water rather than excretion of excess water. Although water balance regulation may be important, it is secondary to ion retention. Prolactin reduces the osmotic permeability of the gills by retaining ions and excreting water. It also increases mucus secretion in the gills, helping maintain the balance of ions and water by preventing the passage of molecules through the membrane. In fish stressed by capture or vigorous swimming, energy is depleted from the tissues, and it takes several hours to days for its reserves to replenish. Anaerobic energy metabolism cannot fully provide for this, requiring a substantial amount of oxygen. A lack of oxygen leads to fish mortality. However, they may not die immediately. Salt balance cannot be maintained without an adequate supply of oxygen.

The need for oxygen is a critical factor that influences the survival of fish under stress, more so than water temperature or salinity levels. However, water temperature is a key indicator of how much oxygen is available to fish and how quickly they can utilize it. The maximum amount of dissolved oxygen in water is known as the saturation level, and it decreases as the water temperature rises. For example, at a temperature of 20 °C, water is saturated with oxygen at a concentration of 8.9 mg/l, at 26 °C, it’s saturated at 8 mg/l, and at 32 °C, it drops to only 7.3 mg/l. Higher temperatures increase the metabolism of fish, leading to a faster utilization of oxygen. A concentration of oxygen below 5 mg/l at 26 °C can be rapidly lethal.

Air and Oxygen in Water – Can Harm Too

In some cichlid breeding setups, hobbyists often aim for maximum water aeration through powerful air pumps. Some use air intake before the outlet of internal or external filters, while others employ separate air compressors to inject air into the water through air stones with very fine pores. Both aeration methods can create a vast number of microscopic bubbles. The size of oxygen or air bubbles can significantly alter water chemistry, gas exchange efficiency, and the concentration of dissolved gases. Risks to the health and survival of fish arise, especially during transportation in closed containers where air or oxygen is forced into the water under pressure. There’s also a risk with excessive and fine aeration in aquariums. Microscopic gas bubbles can adhere to gills, scales, skin, and eyes, causing trauma and gas embolism. Damaged gills and gas embolism negatively affect fish health and survivability, limiting gas exchange during breathing and leading to hypoxia, CO2 retention, and respiratory acidosis. Pure oxygen is an effective oxidizer. Microscopic bubbles containing pure oxygen can attach to gill filaments, drying them out, irritating them, causing oxidation, and resulting in chemical burns to the delicate epithelial tissue. If the water appears milky with numerous tiny bubbles sticking to scales, gills, or the tank’s inner walls, these conditions should be considered potentially toxic and generally unhealthy for fish. If the action of gas is prolonged and the partial pressure of oxygen hovers around 1 atmosphere (instead of the normal 0.2 atm. in air), the chances of fish survival decrease. Compressed air is suitable if it is continuously supplied within a safe oxygen concentration range. However, the action of compressed air or oxygen supplied under high pressure into the water can cause fish to stop breathing, increasing the concentration of CO2 in their bodies. This can lead to changes in the acid-base balance (respiratory acidosis) in fish, raising mortality. Pure compressed oxygen contains five times more oxygen than air. Therefore, the need for its supply is about 1/5 of that for air. Very small oxygen bubbles dissolve faster than larger ones because they have a larger surface area relative to volume. However, each gas bubble needs sufficient space to dissolve in water. If this space is lacking or insufficient, microbubbles may remain in suspension in the water, adhere to surfaces in the water, or slowly rise to the surface.

Microscopic gas bubbles dissolve in water quickly, delivering more gas into the solution than larger bubbles. These conditions can oversaturate water with oxygen if the quantity of gas bubbles creates a „mist“ in the water and remains dispersed (in suspension). High-pressure oxygen can be toxic due to the formation of free radicals. Microscopic oxygen bubbles can also cause gas embolism. Arterial gas embolism and tissue emphysema can be real dangers, especially during the transport of live fish. It is necessary to avoid the suspension of gas bubbles in transport water. The problem of arterial gas embolism during transport arises because fish do not have the opportunity to submerge into deeper waters (as fish released into a lake might), where the water pressure is higher, helping to dissolve fine bubbles in the circulatory system. Two key points improve the well-being of a large number of caught and stressed fish during transport:

  • Increasing the Partial Pressure of O2 Above Saturation with Compressed Oxygen and Supplying Sufficiently Large Bubbles to Escape the Water Surface. Air mainly consists of nitrogen, and microscopic nitrogen bubbles can also adhere to the gills. Bubbles of any gas attached to the gills can affect breathing and disrupt the health of fish. If fish are transported in water oversaturated with bubbles, there is a likelihood of hypoxia, hypercarbia, respiratory acidosis, diseases, and death.
  • Increasing the Salinity of Water to 3-5 mg/l. Salt (non-iodized NaCl is sufficient) is suitable for fish transport. In stress, fish lose ions, which can be more stressful for them. The energy required for ion transport through cell membranes can represent a significant loss of energy, requiring even more oxygen. Transporting fish in containers containing a mist of microscopic bubbles can be dangerous for transported fish, increasing the likelihood of delayed mortality after release. Fish transported in water that appears milky and contains microbubbles are stressed, experience physical damage, and have increased susceptibility to infections, illnesses, and post-transport mortality.

After the release of fish that survived the initial toxic effects of oxygen during transport, they may be more sensitive to various pathogens. As a result, increased mortality may occur in the days to weeks following transport. Very aerated water does not mean oxygenated water. Highly aerated water is often oversaturated with gaseous nitrogen, which can cause illness. Microscopic bubbles containing mainly nitrogen can cause tissue emphysema during transport, similar to what happens to divers.


Autor des Beitrags: Róbert Toman

Die positive Wirkung von Sauerstoff auf lebende Organismen ist allgemein bekannt. Fische benötigen Sauerstoff zum Leben ebenso wie landlebende Wirbeltiere, obwohl ihre Atemmechanismen völlig unterschiedlich sind. Da sie keine Lungen haben, muss der Sauerstoff direkt aus dem Wasser in das Blut durch die Gewebe gelangen, die direkt mit dem Wasser in Kontakt stehen, also durch die Kiemen. Der Sauerstoff, der durch die Kiemen in das Blut diffundieren soll, muss natürlich gelöst sein, da Fische nicht in der Lage sind, Sauerstoff in Form von Blasen aufzunehmen. Das Fangen von Fischen, ihr Transport und ihre Haltung in Gefangenschaft stellen erhebliche metabolische Anforderungen an Gehirn, Muskeln, Herz, Kiemen und andere Gewebe. Diese Bedingungen bezeichnen wir allgemein als Stress, aber die physiologische Situation ist viel komplizierter. Stress im Zusammenhang mit dem Fang und dem Freilassen von Fischen in eine andere Umgebung kann zur Mortalität der Fische beitragen. Das Verständnis des Energiestoffwechsels der Fische und der Faktoren, die ihn beeinflussen, ist wichtig für den richtigen Umgang mit Fischen und ihre Pflege nach dem Fang. Vor der Bewertung der mit dem Sauerstoff im Wasser verbundenen Risiken und zum besseren Verständnis dieser Risiken wollen wir kurz die physiologischen Prozesse im Zusammenhang mit der Funktion des Sauerstoffs im Fischorganismus erläutern.

Energie- und Sauerstoffbedarf

Die Energie, die für alle zellulären Funktionen benötigt wird, wird aus Adenosintriphosphat (ATP) gewonnen. Es ist notwendig für Muskelkontraktionen, die Übertragung von Nervenimpulsen im Gehirn, die Herzfunktion, die Sauerstoffaufnahme durch die Kiemen usw. Wenn die Zelle Energie benötigt, wird durch die Spaltung der Bindungen im ATP Energie freigesetzt. Ein Nebenprodukt dieser Reaktion ist Adenosindiphosphat (ADP) und anorganisches Phosphat. In der Zelle können ADP und Phosphat durch komplizierte Stoffwechselprozesse wieder reagieren und ATP wird gebildet. Die meisten Süßwasserfische benötigen eine große Menge an Sauerstoff in ihrer Umgebung. Dieser Sauerstoff wird hauptsächlich als „Treibstoff“ für die biochemischen Mechanismen benötigt, die mit den Energieprozessen verbunden sind. Der Energiestoffwechsel, der mit Sauerstoff verbunden ist, ist sehr effizient und gewährleistet eine ständige Energieversorgung, die der Fisch für grundlegende physiologische Funktionen benötigt. Dieser Stoffwechsel wird als aerober Stoffwechsel bezeichnet.

Nicht alle Energieproduktion erfordert Sauerstoff. Die Zellen haben Mechanismen entwickelt, um die Energieversorgung während kurzer Perioden mit niedrigen Sauerstoffkonzentrationen (Hypoxie) aufrechtzuerhalten. Der anaerobe oder hypoxische Energiestoffwechsel ist wenig effizient und nicht in der Lage, genügend Energie für die Gewebe über längere Zeiträume zu produzieren. Fische benötigen eine konstante Energiezufuhr, und dafür benötigen sie eine ständige und ausreichende Menge an Sauerstoff. Ein Sauerstoffmangel entzieht den Fischen schnell die Energie, die sie zum Leben brauchen. Fische sind in der Lage, über lange Strecken ohne Ermüdung in beachtlicher Geschwindigkeit zu schwimmen. Diese Art des Schwimmens nutzen die Fische beim normalen Schwimmen und über lange Strecken. Die Muskeln, die an dieser Bewegung beteiligt sind, benötigen große Mengen an Sauerstoff zur Energieproduktion. Wenn Fische genug Sauerstoff haben, werden sie bei langem Schwimmen nie müde. Schnelles, intensives Schwimmen dauert normalerweise nur wenige Sekunden oder Minuten und endet in einem Zustand körperlicher Erschöpfung. Diese Art des Schwimmens nutzen die Fische bei der Jagd, beim Aufstieg gegen die Strömung oder bei der Flucht. Dieser Bewegungsstil erschöpft die Energiespeicher vollständig. Die Erholung kann Stunden, manchmal sogar Tage dauern, abhängig von der Verfügbarkeit von Sauerstoff, der Dauer des schnellen Schwimmens und dem Grad der Erschöpfung der Energiespeicher. Wenn beispielsweise ein Fisch, der beim Fang völlig erschöpft wurde, in ein anderes Becken gesetzt wird, benötigt er viel Sauerstoff und einen ruhigen Ort, um seine Energiespeicher wieder aufzufüllen. Wenn er jedoch in einen Behälter mit wenig Sauerstoff gesetzt wird, kann er seine Energie nicht wiederherstellen und stirbt früher oder später. Es ist nicht der Sauerstoffmangel, der den Fisch tötet, sondern der Energiemangel und die Unfähigkeit, die Energiespeicher wieder aufzufüllen. Es ist klar, dass dies Bedingungen sind, die Fische extrem stressen.

Faktoren, die die Energiewiederherstellung beeinflussen

Mit dem Verlust der Energiespeicher während des schnellen Schwimmens steigt der Laktatspiegel in den Geweben und im Blut. Da es sich um eine Säure handelt, produziert sie Wasserstoffionen, die den pH-Wert der Gewebe und die Energiezufuhr zur Zelle senken. Außerdem erhöht es die Auswaschung wichtiger Metaboliten aus der Zelle, die für die Energiewiederherstellung notwendig sind. Die Ausscheidung von Laktat und die Wiederherstellung der normalen Zellfunktion kann 4 bis 12 Stunden dauern. Dabei spielen Körpergröße, Wassertemperatur, Wasserhärte und pH-Wert sowie die Verfügbarkeit von Sauerstoff eine wichtige Rolle.

Körpergröße: Es besteht eine positive Korrelation zwischen dem anaeroben Energiestoffwechsel und dem Energiebedarf. Größere Fische benötigen also mehr Energie für schnelles Schwimmen. Dies führt zu einem höheren Energieverbrauch und einer längeren Erholungszeit.

Wassertemperatur: Die Ausscheidung von Laktat und anderen Metaboliten wird stark von der Wassertemperatur beeinflusst. Größere Temperaturänderungen beeinflussen die Fähigkeit der Fische zur Wiederherstellung der Energiespeicher erheblich. Es ist daher wichtig, große Temperaturänderungen zu vermeiden, die die Energieerholungsfähigkeit verringern.

Wasserhärte: Eine Verringerung der Wasserhärte hat einen wichtigen Einfluss auf den Stoffwechsel und das Säure-Basen-Gleichgewicht des Blutes. Die meisten Studien befassen sich mit dem Einfluss auf Meeresarten, und es ist nicht vollständig geklärt, ob diese Ergebnisse auf Süßwasserfische übertragbar sind. Wenn Süßwasserfische gestresst sind, dringt Wasser durch die Zellmembranen, hauptsächlich der Kiemen, und das Blut wird dünner. Diese Blutverdünnung erhöht die Anforderungen an die Aufrechterhaltung des Salzhaushalts im Körper, d.h. die Aufrechterhaltung des osmotischen Gleichgewichts. Mehr dazu erfahren Sie unten.

pH-Wert des Wassers: In einer sauren Umgebung sind die Fische in der Lage, Energie schneller wiederherzustellen. Ein höherer pH-Wert verlangsamt diesen Prozess erheblich, was für Arten, die einen höheren pH-Wert benötigen, wie z.B. afrikanische Cichliden aus den Seen Malawi und Tanganyika, riskant ist.

Regulation des osmotischen Drucks – Aufrechterhaltung des Salzhaushalts bei gestressten Fischen

Die Regulation des Salzgehalts ist lebenswichtig. Struktur und Funktion der Zelle stehen in engem Zusammenhang mit dem Wasser und den darin gelösten Substanzen. Der Fisch verwendet beträchtliche Energie zur Kontrolle der Zusammensetzung der intrazellulären und extrazellulären Flüssigkeiten. Bei Fischen verbraucht diese Osmoregulation etwa 25-50% des gesamten metabolischen Aufwands, was wahrscheinlich am höchsten unter den Tieren ist. Der Mechanismus, den Fische zur Aufrechterhaltung des Salzhaushalts nutzen, ist sehr kompliziert und extrem energieabhängig. Da die Effizienz des anaeroben Energiestoffwechsels nur etwa 1/10 des Energiestoffwechsels in einer sauerstoffreichen Umgebung beträgt, kann der Energiebedarf für die Osmoregulation der Gewebe nicht allein durch den anaeroben Energiestoffwechsel gedeckt werden. Ein schneller Abfall des ATP-Spiegels in der Zelle verlangsamt bis hin zur Unterbrechung die Funktion der zellulären Ionenpumpen, die den Salztransport durch die Zellmembran regulieren. Die Unterbrechung der Ionenpumpenfunktion führt zu einem Ungleichgewicht der Ionen in der Zelle und birgt das Risiko des Zelltodes und des Todes des Fisches.

Süßwasser- und Meeresfische stehen ständig vor der Notwendigkeit der Ionen- und Osmoregulation. Süßwasserfische, deren Ionenkonzentration in den Geweben viel höher ist als im Wasser, müssen die Aufnahme und den Verlust von Wasser durch die durchlässigen Epithelgewebe und den Urin regulieren. Diese Fische produzieren große Mengen an Urin, der etwa 20% des Körpergewichts pro Tag ausmacht. Die Nieren der Fische sind sehr effizient bei der Entfernung von Wasser aus dem Körper und ebenso effizient bei der Zurückhaltung von Salzen im Körper. Während nur sehr kleine Mengen Salz in den Urin gelangen, erfolgt der Großteil der Osmoregulation durch die Kiemen. Natrium ist das Hauption der Gewebe. Der Transport von Natrium durch die Zellmembran ist stark energieabhängig und wird durch das Enzym Na/K-ATPase ermöglicht. Dieses Enzym befindet sich in der Zellmembran und nutzt die von ATP bereitgestellte Energie, um Natrium in eine Richtung durch die

Membran zu transportieren und gleichzeitig Kalium in die entgegengesetzte Richtung zu pumpen. Das durch die Spaltung von ATP freigesetzte Phosphat wird direkt auf das Enzym übertragen. Das Phosphorylieren und Dephosphorylieren des Enzyms ermöglicht den Natrium- und Kaliumionen den Transport durch die Zellmembran.

Der Fang und die Haltung von Fischen in einem Behälter erschöpft die Energiespeicher des Fisches, die für die Aufrechterhaltung des Salzhaushalts erforderlich sind. Solche Fische sind anfälliger für Infektionen, da das Immunsystem bei gestressten und erschöpften Fischen ebenfalls beeinträchtigt ist. Aus diesen Gründen ist es wichtig, gefangene Fische in Becken mit ausreichender Sauerstoffversorgung und optimalen Wasserparametern zu halten, um ihre Energiereserven und ihre Gesundheit zu erhalten.


Cech, J.J. Jr., Castleberry, D.T., Hopkins, T.E. 1994. Temperature and CO2 effects on blood O2 equilibria in squawfish, Ptychocheilus oregonensis. In: Can. J. Fish. Aquat. Sci., 51, 1994, 13-19.
Cech, J.J. Jr., Castleberry, D.T., Hopkins, T.E., Petersen, J.H. 1994. Northern squawfish, Ptychocheilus oregonensis, O2 consumption and respiration model: effects of temperature and body size. In: Can. J. Fish. Aquat. Sci., 51, 1994, 8-12.
Crocker, C.E., Cech, J.J. Jr. 1998. Effects of hypercapnia on blood-gas and acid-base status in the white sturgeon, Acipenser transmontanus. In: J. Comp. Physiol., B168, 1998, 50-60.
Crocker, C.E., Cech, J.J. Jr. 1997. Effects of environmental hypoxia on oxygen consumption rate and swimming activity in juvenile white sturgeon, Acipenser transmontanus, in relation to temperature and life intervals. In: Env. Biol. Fish., 50, 1997, 383-389.
Crocker, C.E., Farrell, A.P., Gamperl, A.K., Cech, J.J. Jr. 2000. Cardiorespiratory responses of white sturgeon to environmental hypercapnia. In: Amer. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol., 279, 2000, 617-628.
Ferguson, R.A, Kieffer, J.D., Tufts, B.L. 1993. The effects of body size on the acid-base and metabolic status in the white muscle of rainbow trout before and after exhaustive exercise. In: J. Exp. Biol., 180, 1993, 195-207.
Hylland, P., Nilsson, G.E., Johansson, D. 1995. Anoxic brain failure in an ectothermic vertebrate: release of amino acids and K+ in rainbow trout thalamus. In: Am. J. Physiol., 269, 1995, 1077-1084.
Kieffer, J.D., Currie, S., Tufts, B.L. 1994. Effects of environmental temperature on the metabolic and acid-base responses on rainbow trout to exhaustive exercise. In: J. Exp. Biol., 194, 1994, 299-317.
Krumschnabel, G., Schwarzbaum, P.J., Lisch, J., Biasi, C., Weiser, W. 2000. Oxygen-dependent energetics of anoxia-intolerant hepatocytes. In: J. Mol. Biol., 203, 2000, 951-959.
Laiz-Carrion, R., Sangiao-Alvarellos, S., Guzman, J.M., , M.P., Miguez, J.M., Soengas, J.L., Mancera, J.M. 2002. Energy metabolism in fish tissues relaed to osmoregulation and cortisol action: Fish growth and metabolism. Environmental, nutritional and hormonal regulation. In: Fish Physiol. Biochem., 27, 2002, 179-188.
MacCormack, T.J., Driedzic, W.R. 2002. Mitochondrial ATP-sensitive K+ channels influence force development and anoxic contractility in a flatfish, yellowtail flounder Limanda ferruginea, but not Atlantic cod Gadus morhua heart. In: J. Exp. Biol., 205, 2002, 1411-1418.
Manzon, L.A. 2002. The role of prolactin in fish osmoregulation: a review. In: : Gen. Compar. Endocrin., 125, 2002, 291-310.
Milligan, C.L. 1996. Metabolic recovery from exhaustive exercise in rainbow trout: Review. In: Comp. Biochem. Physiol.,113A, 1996, 51-60.
Morgan, J.D., Iwama, G.K. 1999. Energy cost of NaCl transport in isolated gills of cutthroat trout. In: Am. J. Physiol., 277, 1999, 631-639.
Nilsson, G.E., Perez-Pinzon, M., Dimberg, K., Winberg, S. 1993. Brain sensitivity to anoxia in fish as reflected by changes in extracellular potassium-ion activity. In: Am. J. Physiol., 264, 1993, 250-253.

Príroda, Rastliny, Organizmy, Fotografie

Botanická záhrada Prírodovedeckej fakulty UK v Prahe

Hits: 6241

Botanická záhrada Univerzity Karlovej v Prahe bola založená v roku 1775 Josefom Bohumírom Mikanom, pôvodne na Smíchove, na mieste bývalej jezuitskej (Wikipedia). Botanickej záhrady siahajú až do prvej polovice 14. storočia. Pri kláštore kartuziánov bola vybudovaná obrovská kláštorná záhrada, jej súčasťou bol sad a . Kláštor v dobe husitských vojen zanikol, ale záhrada vytrvala (Jan Puci, Jindřich Drda).  Dnešné Dienzenhoferove sady sú pozostatkom pôvodnej botanickej záhrady. Mala 9 skleníkov, pestovalo sa tu asi 13 tisíc druhov a foriem rastlín. Po povodni v roku 1890 bola premiestnená na Nové Mesto. Tam bola odkúpená Slupská záhrada budovaná od Českej spoločnosti pre zveľaďovanie zahradníctva v Prahe (Wikipedia). Bombardovanie Prahy 14. 2. 1945 zničilo nemecké skleníky a české poškodilo. České skleníky bol v rokoch 1946 – 1949 prestavané (Kamila Špinarová). Rozloha botanickej záhrady je 3.5 hektára, ročne ju navštívi asi 100 tisíc návštevníkov (Wikipedia). V exteriéroch je asi 3 000 druhov rastlín (bz-uk.cz). Expozičná plocha skleníkov je 1600 m2 (uk.cz). Vlhké subtrópy sa v lete sťahuje do exteriérov, je rozdelená podľa kontinentov. Skleníky aj exteriéry sú otvorené celoročne, vstup do exteriérov je zdarma (Jolana Nováková).

V tropických skleníkoch dominujú vo vstupnej časti cykasy a palmy. V ďalšej časti sa nachádzajú paprade a tropického lesa, v bylinnom poschodí bohato zastúpené najmä čeľaďou Araceae. V inej časti sa nachádza jazierko s leknami. Na zadnej stene sú orchideje. Subtropické skleníky sú rozdelené na vlhkejší a suchší. Vlhký slúži na prezimovanie rastlín z exteriérov. Suchý subtropický skleník je venovaný sukulentom (Tomáš Procházka). Vonkajšie expozície obsahujú cca 3 000 druhov rastlín. Stredoeurópska je zastúpená skalkovou časťou z Českého krasu, rastlinami z teplomilných skalných stepí, horských vápencových skál, dubohrabových hájov, lužných lesov a stojatých a pomaly tečúcich vôd. V inej časti sú zastúpené vodné, bahenné, úžitkové rastliny, rastliny piesočnatých biotopov, rašelinísk a slatín. Nachádza sa tu napr. zatienená skalka, stredoeurópska skalka (uk.cz).


The Botanical Garden of Charles University in Prague was founded in 1775 by Josef Bohumír Mikan, originally in Smíchov, on the site of the former Jesuit garden (Wikipedia). The roots of the Botanical Garden date back to the first half of the 14th century. A massive monastery garden, including an orchard and vineyards, was established at the Carthusian monastery. The monastery disappeared during the Hussite wars, but the garden endured (Jan Puci, Jindřich Drda). Today’s Dienzenhofer Gardens are remnants of the original botanical garden. It had nine greenhouses, cultivating around 13 thousand species and forms of plants. After the flood in 1890, it was relocated to Nové Mesto, where it acquired the Slupská Garden built by the Czech Society for Garden Enhancement in Prague (Wikipedia). The bombing of Prague on February 14, 1945, destroyed the German greenhouses and damaged the Czech ones. The Czech greenhouses were rebuilt between 1946 and 1949 (Kamila Špinarová). The area of the botanical garden is 3.5 hectares, with approximately 100 thousand visitors annually (Wikipedia). There are about 3,000 plant species in the outdoor areas (bz-uk.cz). The exhibition area of the greenhouses is 1600 m2 (uk.cz). In the summer, the humid subtropics move to the outdoors and are divided according to continents. Both the greenhouses and outdoor areas are open year-round, and entry to the outdoor areas is free (Jolana Nováková).

In the tropical greenhouses, cycads and palms dominate the entrance area. The next section features ferns and plants from tropical forests, with a rich representation of the Araceae family in the herbaceous layer. Another section includes a pond with water lilies, while orchids are found on the back wall. The subtropical greenhouses are divided into wetter and drier sections. The wet one is used for overwintering plants from outdoor areas, while the dry subtropical greenhouse is dedicated to succulents (Tomáš Procházka). The outdoor exhibits include approximately 3,000 plant species. Central European flora is represented by a rocky part from the Czech Karst, plants from thermophilic rocky steppes, mountain limestone rocks, oak-hornbeam forests, alluvial forests, and stagnant and slowly flowing waters. Another part features aquatic, marsh, utility plants, plants from sandy habitats, peat bogs, and marshes. Examples include a shaded rock garden, Central European rock garden (uk.cz).


Der Botanische Garten der Karls-Universität in Prag wurde 1775 von Josef Bohumír Mikan gegründet, ursprünglich in Smíchov, auf dem Gelände des ehemaligen Jesuitengartens (Wikipedia). Die Wurzeln des Botanischen Gartens reichen bis in die erste Hälfte des 14. Jahrhunderts zurück. Im Kartäuserkloster wurde ein riesiger Klostergarten angelegt, der einen Obstgarten und Weinberge einschloss. Das Kloster verschwand während der Hussitenkriege, aber der Garten überdauerte (Jan Puci, Jindřich Drda). Die heutigen Dienzenhofer Gärten sind Überreste des ursprünglichen Botanischen Gartens. Es hatte neun Gewächshäuser und kultivierte rund 13.000 Arten und Formen von Pflanzen. Nach der Flut im Jahr 1890 wurde er nach Nové Mesto verlegt, wo er den Slupská Garden erwarb, der von der Tschechischen Gesellschaft für Gartenbau in Prag angelegt wurde (Wikipedia). Die Bombardierung von Prag am 14. Februar 1945 zerstörte die deutschen Gewächshäuser und beschädigte die tschechischen. Die tschechischen Gewächshäuser wurden zwischen 1946 und 1949 wieder aufgebaut (Kamila Špinarová). Die Fläche des Botanischen Gartens beträgt 3,5 Hektar, und ihn besuchen jährlich etwa 100.000 Menschen (Wikipedia). Im Freien gibt es etwa 3.000 Pflanzenarten (bz-uk.cz). Die Ausstellungsfläche der Gewächshäuser beträgt 1600 m2 (uk.cz). Im Sommer ziehen die feuchten Subtropen ins Freie und sind nach Kontinenten unterteilt. Sowohl die Gewächshäuser als auch die Freiflächen sind das ganze Jahr über geöffnet, und der Eintritt zu den Freiflächen ist kostenlos (Jolana Nováková).

In den tropischen Gewächshäusern dominieren am Eingang Cycadeen und Palmen. Im nächsten Abschnitt finden sich Farne und Pflanzen tropischer Wälder, im krautigen Bereich vor allem Vertreter der Familie Araceae. Ein anderer Abschnitt enthält einen Teich mit Seerosen, Orchideen sind an der Rückwand zu finden. Die subtropischen Gewächshäuser sind in feuchte und trockene unterteilt. Das feuchte Gewächshaus dient der Überwinterung von Pflanzen aus Freiflächen, während das trockene subtropische Gewächshaus Sukkulenten gewidmet ist (Tomáš Procházka). Die Freilandausstellungen umfassen etwa 3.000 Pflanzenarten. Die mitteleuropäische Flora wird durch einen Felsenteil aus dem Böhmischen Karst, Pflanzen aus thermophilen Felsensteppen, kalkhaltigen Gebirgsfelsen, Eichen-Hainbuchenwäldern, Auenwäldern sowie stehenden und langsam fließenden Gewässern vertreten. Ein anderer Teil zeigt Wasserpflanzen, Moore, Nutzpflanzen, Pflanzen aus sandigen Lebensräumen, Torfmoore und Moore. Hier findet sich beispielsweise ein schattiger Steingarten, der mitteleuropäische Steingarten (uk.cz).


Botanická zahrada Univerzity Karlovy v Praze byla založena v roce 1775 Josefem Bohumírem Mikanem, původně na Smíchově, na místě bývalé jezuitské zahrady (Wikipedia). Kořeny Botanické zahrady sahají až do první poloviny 14. století. U kartuziánského kláštera byla vybudována obrovská klášterní zahrada, jejíž součástí byl sad a vinice. Klášter zanikl během husitských válek, ale zahrada přetrvala (Jan Puci, Jindřich Drda). Dnešní Dienzenhoferovy sady jsou pozůstatkem původní botanické zahrady. Měla 9 skleníků a pěstovalo se zde asi 13 tisíc druhů a forem rostlin. Po povodni v roce 1890 byla přemístěna na Nové Město, kde byla zakoupena Slupská zahrada budovaná Českou společností pro zvelebování zahradnictví v Praze (Wikipedia). Bombardování Prahy 14. 2. 1945 zničilo německé skleníky a české poškodilo. České skleníky byly v letech 1946–1949 přestavěny (Kamila Špinarová). Rozloha botanické zahrady je 3,5 hektaru a ročně ji navštíví asi 100 tisíc návštěvníků (Wikipedia). V exteriéru roste asi 3 000 druhů rostlin (bz-uk.cz). Expoziční plocha skleníků je 1600 m² (uk.cz). Vlhké subtropy se v létě přesouvají do exteriéru a jsou rozděleny podle kontinentů. Skleníky i exteriéry jsou otevřené celoročně a vstup do exteriéru je zdarma (Jolana Nováková).

V tropických sklenících dominují v úvodní části cykasy a palmy. Dále jsou zde kapradiny a rostliny tropického lesa, v bylinném patře bohatě zastoupené zejména čeledí Araceae. V další části se nachází jezírko s lekníny. Na zadní stěně jsou umístěny orchideje. Subtropické skleníky jsou rozděleny na vlhčí a sušší. Vlhčí slouží k přezimování rostlin z exteriéru. Suchý subtropický skleník je věnován sukulentům (Tomáš Procházka). Venkovní expozice zahrnují cca 3 000 druhů rostlin. Středoevropská flóra je zastoupena skalkovou částí z Českého krasu, rostlinami z teplomilných skalních stepí, horských vápencových skal, dubohabřin, lužních lesů a stojatých i pomalu tekoucích vod. V další části jsou vodní, bahenní a užitkové rostliny, rostliny písčitých biotopů, rašelinišť a slatin. Nachází se zde například zastíněná skalka a středoevropská skalka (uk.cz).