ノトテニオイデイ亜目(Notothenioidei)は、スズキ目 (Sperciformes) の19亜目の一つです。このグループは主に南極海 および亜南極海域に生息し、一部の種は オーストラリア南部から 南アメリカ 南部まで北に分布しています。[ 2 ] [ 3 ] ノトテニオイデイ亜目は、南極大陸周辺の 大陸棚 海域における魚類バイオマスの約90%を占めています。[ 4 ]
進化と地理的分布 南極海は 4億年もの間魚類の生息地となってきたが、現代のノトテニア類は始新 世以降に出現したと考えられる。[ 3 ] この時代は南極海の寒冷化の時代であり、その結果、今日まで続く安定した極寒の状態が生まれた。[ 3 ] ノトテニア類の進化におけるもう1つの重要な要素は、南極周極海流(ACC) の優位性である。ACCは海底まで伸びる大きくゆっくりとした海流で、南極地域への、または南極地域からのほとんどの回遊を妨げている。[ 3 ] 最も古いノトテニア類として知られているのは、セイモア島 の始新世ラ ・メセタ層 から発見されたプロエレギノプス とメセタイクティスの 化石で、後者はすでに現生のディソスティクス と密接な類似性を示している。[ 5 ]
これらの独特な環境条件は、不凍糖タンパク質 という重要な進化的革新と相まって、亜目内での広範囲にわたる放散を促進し、新種の急速な発展をもたらした。[ 6 ] [ 7 ] 適応放散は、深度に関連した多様化によって特徴付けられる。[ 3 ] 南極以外の種と南極の種の比較研究により、2つの魚群の間で異なる生態学的プロセスと遺伝的差異が明らかになり、例えば、ヘモグロビン の減少( Channichthyidae 科)や浮力の変化などが明らかになった。[ 3 ]
ノトテニア類は主にニュージーランド 、南アメリカ 南部、南極大陸 の沿岸の南極海 全体に分布しています。[ 8 ] 種の推定79%は南極地域に生息しています。[ 3 ] 主に-2~4℃(28~39℉)の海水温度に生息しますが、南極以外の種の中にはニュージーランドや南アメリカ周辺の10℃(50℉)ほどの海水温度に生息するものもいます。[ 9 ] 南極海の海水は塩分濃度が高いため、海水温度が淡水の氷点(0℃または32℉)を下回ることもあります。[ 10 ] ノトテニア類の推定深度範囲は0~1,500m(0~4,921フィート)です。[ 3 ]
解剖学 ノトテニア科魚類は、他の沿岸性スズキ目 魚類とほぼ共通の形態 を示す。単一の身体的特徴ではなく、むしろ一連の独特な形態学的特徴によって区別される。[ 3 ] これらの特徴には、3本の扁平な胸鰭 放射状体の存在、頭部両側の鼻孔、鰾の欠如、そして複数の 側線 の存在などが含まれる。[ 3 ]
ノトテニア類は浮袋を欠いているため、その大半は底生性 または底生 性である。[ 3 ] しかし、深度に関連した多様化により、組織内の脂質沈着と骨構造の 骨化の 減少を利用して浮力を高めた種も現れている。[ 3 ] この骨格の骨化の減少(一部のノトテニア類で観察)により、重量が変化し、水中で中性浮力が生じる。この状態では魚は沈むことも浮かぶこともないため、容易に深度を調整することができる。[ 3 ]
生理 ノトテノイド類は、南極海の一般的に冷たく安定した海水温の中での生存を可能にする、あるいはその海水温だからこそ可能となる、様々な生理学的・生化学的 適応を有している。これらの適応には、高度に不飽和な 膜脂質 [ 11 ] や酵素活性における代謝補償[ 12 ] などが含まれる。多くのノトテノイド類は、冷たく安定した水温での進化により、ほぼ普遍的な熱ショック応答 (HSR)[ 13 ]を失っている。 [ 14 ]
多くのノトテニア科魚類は、血液や体液中に不凍糖タンパク質 を保有しているため、南極海の凍りつくような氷に覆われた海域でも生存できる。 [ 15 ] 南極に生息する種の多くは体液中に不凍タンパク質を有しているが、全ての種がそうであるわけではない。南極以外の種の中には、不凍タンパク質を全く産生しないか、ごく微量しか産生しないものもあり、また、一部の種では幼生期の不凍タンパク質濃度が非常に低い。[ 3 ] また、これらの種は無糸球体腎を有しており、これは不凍タンパク質の保持を助ける適応である。[ 16 ]
大多数の動物種は血液中に最大45%のヘモグロビン (または他の酸素結合色素および酸素運搬色素)を持っていますが、Channichthyidae 科のノトテニア科魚類は血液中にグロビン タンパク質を発現していません。 [ 17 ] その結果、血液の酸素運搬能力は他の魚類の10%未満に低下しています。[ 17 ] この特徴は、南極海の水の高い酸素溶解度によって生じたと考えられます。低温では、水の酸素溶解度が高まります。[ 18 ] これらの種では、ヘモグロビンの損失は、大きくゆっくりと鼓動する心臓と、低圧で大量の血液を輸送して心拍出量を高める拡張した血管の存在によって部分的に補われています。[ 17 ] [ 19 ] これらの補填にもかかわらず、グロビンタンパク質の損失は依然として生理学的機能の低下をもたらします。[ 17 ]
系統学
ネーミング ノトテニオイデイは、1913年にイギリスの魚類学者チャールズ・テイト・リーガンによって、ノトテニイフォルメス(Nototheniiformes)と名付けられた「門」として初めて独立したグループとして記載されました。[ 1 ] その後、スズキ目(Percifomes)の亜目であると考えられるようになりました。[ 20 ] この名前は、1841年にジョン・リチャードソン卿 によって造られたノトテニア属 (Notothenia )に由来し、「南から来た」という意味で、この属が南極に分布していることに由来しています。[ 21 ]
家族 この分類はエシュマイヤーの魚類目録 (2025年)[ 22 ] に基づいており、追加の分類種への参照が含まれています。[ 23 ] [ 24 ] ほとんどの種は南極大陸付近に限定されており、南アメリカ南部、オーストラリア、ニュージーランドの沖合には少数の種が生息しています。
ノトテニオイ 亜目属 † Mesetaichthys Bieńkowska-Wasiluk, Bonde, Møller & Gaździcki, 2013 (セイモア島 の始新世 中期~後期) 属† Proeleginops Balushkin, 1994 (シーモア島の始新世初期 ) スズキ 科Swainson , 1839ボビヒティダエ科 Gill , 1862 [ 25 ] ニセアカゴケ科 McCulloch , 1929 [ 26 ] エレギノピダエ科 Gill , 1893 [ 27 ] ノトテニア 科Günther , 1861 [ 28 ] ハルパギフェリ 科ギル科、1861年 [ 29 ] バチドラコニダエ 科リーガン, 1913 [ 30 ] チャニクチイ 科Gill, 1861 [ 25 ]
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さらに読む Macdonald, JA (2004). 「Notothenioidei(南部タラ類アイスフィッシュ)」. M. Hutchins, RW Garrison, V. Geist, PV Loiselle, N. Schlager, MC McDade, ...WE Duellman (編)『Grzimek's Animal Life Encyclopedia 』(第2版、第5巻、321~329ページ). デトロイト: Gale.