1) Kolik druhů ryb žije na Zemi?
Ryby jsou nejpočetnější skupinou obratlovců. Každý rok je popsáno několik set nových druhů ryb a u jiných druhů se naopak zjišťuje, že byly už popsány dříve někým jiným a jsou tak původní a nový popis druhu sloučeny v jeden druh. Tudíž se počet rybích druhů neustále dynamicky vyvíjí. Proto lze uvést jen přibližný odhad, který činí 30–35 tisíc druhů ryb. Alespoň tolik jich je registrováno v Eschmeyerově katalogu, což je databáze schraňující popsané druhy ryb.
2) Je více ryb ve slaných, nebo sladkých vodách? A ve kterém oceánu je nejvíce ryb?
Zde si dovolím otázku rozdělit na dvě podotázky: 1) celkový počet jedinců ryb a 2) počet druhů ryb.
Co do počtu jedinců, je samozřejmě výrazně více ryb v mořích a oceánech oproti sladkým vodám. Je to čistě důsledek toho, že zhruba 70 % povrchu Země zabírají oceány, a tak zde mají ryby výrazně více prostoru pro svou existenci. Stejně tak lze usoudit, ve kterém oceánu je ryb nejvíce – v tom největším, tedy v Tichém oceánu. Naopak sladké vody, které jsou pro ryby obyvatelné, pokrývají méně než jedno procento zemského povrchu, a jejich počet je zde tedy výrazně nižší.
Otázka na počet druhů ryb v mořském a sladkovodním prostředí je zajímavější. Počet sladkovodních druhů ryb a počet mořských druhů ryb je téměř vyrovnaný. Tento jev se nazývá „sladkovodní paradox“ [1]. Proč je tak vysoký počet druhů ve sladkých vodách, když je ryb v nich oproti slaným vodám o tolik méně?
Svou roli může hrát i “rozdrobenost” sladkovodního prostředí na jednotlivé, od sebe izolované vodní toky a jezera. Pro rybu je téměř nemožné se dostat z jedné řeky do druhé nebo z jednoho jezera do jiného. Naopak, v moři lze výrazně snadněji plavat na velké vzdálenosti. Takže to, že jsou jednotlivé řeky a jezera od sebe oddělené po tisíce let, může mít za následek vznik nových druhů. Je to trochu podobné jako s ostrovy, kde vznikají nové druhy rychleji než na pevnině. Pozoruhodné je, že v počtu druhů a v rychlosti vzniku nových druhů výrazně vedou jezera nad řekami, a to navzdory tomu, že zabírají menší plochu než řeky [2].
Nebo naopak může být „rozdílovým hráčem“ rychlost, s jakou druhy ryb vymírají v mořském či sladkovodním prostředí. A zdá se, že v geologické historii vymřelo výrazně více mořských druhů než těch sladkovodních [3]. Z toho lze usoudit, že důvod, proč je poměr sladkovodních a mořských druhů poměrně vyrovnaný, není jednoduché zcela objasnit. Půjde o souhru několika faktorů.
3) Žije nějaká ryba v bažině?
Žije, a není jich málo. Jako bažinu budu pro účely odpovědi považovat specifický typ mokřadu, který je trvale zavodněn, je silně zabahněný, bohatý na odumřelou organickou hmotu (zbytky různých rostlin) a vyskytují se v něm rostliny typické pro mokřady. Takové prostředí je často chudé na kyslík, a tak si tito „bažinní specialisté“ museli najít způsob, jak si zajistit dostatek kyslíku k dýchání. Celá řada těchto druhů ryb tak dýchá i vzdušný kyslík z hladiny.
Třeba takové bojovnice (Betta splendens) jsou dobrým příkladem. Žijí v jihovýchodní Asii a mohou žít i v nehostinných podmínkách bažin. Bojovnice při nedostatku kyslíku vyplouvají na hladinu a polykají vzduch, který prohání speciálním nadžaberním orgánem, ze kterého vstřebávají potřebný kyslík.
Z českých zástupců, kteří mohou žít i v bažinách, lze jmenovat třeba piskoře pruhovaného (Misgurnus fossilis). Ten žije ve slepých ramenech řek, která mohou být tak silně zanesena zeminou, že jsou již přeměněna v bažinu pro většinu ryb neobyvatelnou. Avšak piskoř zde vesele žije, protože využívá střevního dýchání. Při nedostatku kyslíku vyplave na hladinu, polkne bublinku vzduchu, kterou prožene silně prokrveným střevem, kde vstřebá kyslík, a zbytek vzduchu “vyprdí” řitním otvorem ven.
To však nejsou jediní zástupci ryb žijící v bažinách. Za zmínku stojí i objev prof. Pavla Blažky, který ve své slavné práci [4] zjistil, že u nás žijící karasi obecní díky speciálnímu přizpůsobení vydrží až pět měsíců bez kyslíku, velmi často tak jako jediní přežijí v tůňkách pod ledem, kde dochází k úplnému vyčerpání ve vodě rozpuštěného kyslíku.
4) Mají ryby zuby?
Ano, mají, a dokonce několik typů a na různých místech! Zuby mají nejčastěji dravé druhy ryb, ale specifický typ zubů mají i všežravé a býložravé ryby. Zuby u ryb nejsou jen v jedné řadě na čelistech, jako tomu je u většiny savců, ale na čelistech mohou být v několika řadách. Například sumec velký má drobné zoubky v desítkách řad, které tvoří strukturu připomínající hrubý kartáč.
Zuby u ryb mohou být i na patře dutiny ústní (např. štika, pstruh). Některé druhy ryb nemají zuby na čelistech, ani jinde v ústech, ale mají zuby až za dutinou ústní. To je případ požerákových zubů. S těmi se v naší přírodě setkáme například u kaprovitých ryb (Cyprinidae, např. kapr), ale i u řady dalších čeledí. Požerákové zuby slouží k mechanickému zpracování potravy před tím, než se potrava posune dále do trávicího traktu.
Pozoruhodné uspořádání zubů a čelistí mají murény. Kromě zubů na čelistech v ústech mají i druhou sadu ozubených čelistí hluboko v hltanu [5]. První sada čelistí murény má funkci lapací, druhé vysunovatelné čelisti pak posouvají kořist do útrob murény. Takže když muréna zaútočí na kořist, tak to poslední, co kořist vidí, vypadá jak scéna z filmu Vetřelec, kde je kořist polapena vnitřními vysunovatelnými čelistmi.
5) Jsou ryby v přírodě k něčemu užitečné (prospěšné)?
Jsou! A velmi! Zastávají mnoho nenahraditelných funkcí. Třeba přesouvají živiny v podobě svých těl z jednoho prostředí do druhého, jsou kořistí pro jiné živočichy a ovlivňují i opylení rostlin.
Jako kořist slouží velrybám, lachtanům, ptákům a spoustě dalších organismů. Bez ryb se tito charizmatičtí živočichové neobejdou.
Ryby jsou schopny přesouvat obrovské objemy živin z jednoho prostředí do druhého, a to prostřednictvím svých těl. Třeba lososi z Tichého oceánu (několik zástupců rodu Oncorhynchus) podnikají masivní migrace do řek. V moři strávili několik let, během kterých více než zdesetinásobili svou hmotnost, dospěli a do řek migrují za rozmnožováním. Po rozmnožení (tření) v řekách hynou. A jelikož během krátké doby hyne vysoké množství ryb, vytváří se tím mimořádná příležitost pro mrchožrouty a predátory. Uhynulých lososů je ale tak velké množství, že je predátoři nestačí všechny sežrat, a tak těla lososů zůstávají tlít v řekách a na jejich březích. Z tlejících těl se uvolňují živiny, a ty pak podporují růst vodních řas a bezobratlých, kteří slouží jako potravní základna pro nové potomstvo lososů. Navíc na těchto “rybích” živinách prospívají i porosty v okolí řek, které jsou výrazně vzrostlejší než porosty v okolí řek bez lososů [6].
Jiný přínos ryb se skrývá v jejich schopnosti ovlivňovat opylení květin. Dělají to nepřímo. Opylovači, jako jsou třeba včely, jsou loveni v okolí rybníků vážkami. Jenže vážek je méně v okolí rybníků, kde jsou ryby, protože ryby loví larvy vážek. Takže tím, že ryby snižují počty vážek, přispívají k opylení rostlin na břehu vodních ploch [7].
V neposlední řadě jsou ryby důležité i pro člověka. I ten je součástí přírody. Ryby jsou v celosvětovém měřítku nejčastějším zdrojem bílkovin v obživě lidí. Zjišťuje se, že na rybách byly existenčně závislé i některé prastaré lidské společnosti jako jihoameričtí Mayové [8]. Ryby jsou také jedny z nejčastěji využívaných organismů, se kterými jsou prováděny pokusy v lékařském výzkumu a poskytují nám tak důležité informace pro léčbu řady onemocnění [9]. Ryby mají nepopsatelně mnoho dalších užitečných vlastností, ze kterých profitují jak příroda, tak lidé.
6) Jaké mají ryby IQ?
Jaké mají IQ, se nedozvíme, protože jim nemůžeme dát dotazník k vyplnění. Ale ryby bezpochyby inteligentní jsou. Jsou schopny rozpoznat sebe samé v odrazu zrcadla, což je schopnost připisovaná pouze “chytrým” organismům [10]. Jsou schopné rozpoznávat i jednotlivé lidi. Ryby jsou také vynalézavé a jsou schopny používat nástroje [11] nebo spolupracovat s jinými rybami či chobotnicemi [12].
A na rozdíl od rozšířené představy, že ryby mají velmi krátkou paměť, jako rybka Dory ve filmu Hledá se Nemo, tomu tak ve skutečnosti není. Jsou schopny se učit a pamatovat si i po několik měsíců bez opakování daného úkolu, který se už naučily. Více se lze dozvědět ve vynikající knize na toto téma Co ryba ví? [13]
7) Jaká je nejdelší ryba?
Nejdelší rybou je hlístoun červenohřívý (Regalecus glesne), který dorůstá délky přes 8 metrů. Hlístouni žijí v mořích a oceánech a většinu času se zdržují v hlubinách.
8) Mohou ryby používat k orientaci a k mluvení elektrické impulzy?
Ano! Některé druhy ryb využívají ke komunikaci elektrické impulzy. Asi většina z nás slyšela o elektrických „úhořích“, ale ti používají elektrické impulzy pouze k lovu a obraně, nikoliv ke komunikaci.
Komunikace pomocí elektrických impulzů je typická pro tzv. „slabě elektrické“ druhy ryb. Ty se vyskytují zejména v čeledi rypounovitých (Mormyridae), ale i v některých dalších čeledích.
Samotná komunikace probíhá pomocí jemné elektrické pulzace, jejíž frekvence se může u různých druhů lišit [14]. Lze to tedy přirovnat k hlasovému repertoáru, kdy každý druh má svůj „hlas“ (frekvenci pulzů).
Elektrické pulzace ryby využívají i k orientaci v prostředí. Takové chování se nazývá „elektrolokace“ [15]. Díky elektrolokaci dokáží oskenovat nejbližší okolí ve 3D. Tento způsob orientace je velmi užitečný v silně zakalených vodách či za tmy, což jsou přesně ta prostředí, kde se lze nejčastěji setkat s rybami, které elektrolokaci využívají.
9) Je jednodušší chytat ryby během tření, nebo ne?
Pokud pomineme to, že lovit ryby v období rozmnožování není v České republice povoleno, tak nelze jednoznačně konstatovat, zda je jejich lov v tomto období jednodušší. Ryby během období reprodukce typicky nepřijímají potravu, což může ztížit jejich ulovení na nástrahu. Na druhou stranu mají stále zachované reflexy k útoku na kořist (proto třeba lze lovit lososy na tahu). Navíc jsou ryby v období tření méně ostražité, a jsou tedy snáze napadnutelné, což může přispět k jejich ulovení. Takže záleží spíše na druhu ryby a na konkrétních okolnostech.
10) Proč je hlístoun považován za krále sleďů?
Proč zrovna král? Protože paprsky jeho hřbetní ploutve jsou výrazně prodloužené, mají červenou barvu, a připomínají tak jakousi královskou korunu. To se promítá i do latinského názvu rodu Regalecus, který pochází ze slova „regalis“, tedy královský.
A proč král sleďů (nejen sleďů, ale někdy i lososů)? Jedná se o legendu zaznamenanou už v 18. a 19. století, kdy rybáři a námořníci ojediněle spatřovali jedince hlístounů poblíž hejn sleďů. Protože hlístouni byli větší než sledi a měli „korunu“, vymysleli si rybáři a námořníci příběh, že se musí jednat o jejich vůdce. Dokonce se tradovalo, že ulovit nebo usmrtit hlístouna znamená pro rybáře pohromu, protože hejna ryb přijdou o krále a odplavou pryč, a rybáři tak nebudou mít co lovit [16].
11) Proč mají ryby pruhy a proč mají zadní ploutev větší?
Pruhy na těle ryb mají několik funkcí. U některých ryb slouží pruhy k tomu, aby si samci a samice našli správného partnera stejného druhu – ty poznají právě podle stejných pruhů. U jiných druhů jde o ochranné zbarvení proti predátorům. Pruhy na těle ryb totiž mohou mást predátora, zejména pokud jsou pruhované ryby v hejnu. Pro predátora je pak těžké odhadnout, kde jedna ryba začíná a kde končí. Ze stejného důvodu jsou pruhované i některé dravé druhy ryb. Splývají s prostředím, a jsou tedy hůře viditelné pro kořist [17, 18].
Ocasní ploutev (zadní ploutev) je u některých druhů ryb prodloužená, protože je atraktivní pro samičky. Tento „meč“ totiž opticky zvětšuje velikost těla, což je pro samičky neodolatelné. Jedná se zejména o druhy „mečovek“ (rod Xiphophorus), se kterými se můžeme setkat i v akvaristice. Zajímavé je, že tato preference pro prodloužené ocasní ploutve je zakódována i u samic druhů, kde samečci nemají tyto prodloužené části ocasních ploutví [19].
12) Jak to, že Paedocypris dokáže žít v kyselé vodě?
Ryby rodu Paedocypris obývají skutečně velmi kyselé prostředí rašelinišť jihovýchodní Asie s pH okolo hodnoty 3 (to je kyselost velmi podobná octu) [20]. Tyto výluhy jsou velmi kyselé a pro většinu jiných druhů ryb neobyvatelné. Pro představu: z českých ryb má největší snášenlivost vůči kyselému prostředí nepůvodní druh siven americký (Salvelinus fontinalis), který je schopen přežít i ve vodě s pH mírně nad 4, což je hodnota pro většinu jiných ryb smrtelná.
V případě rodu Paedocypris jde o souhru specifického složení vody a unikátních přizpůsobení. U druhů ryb, které dokážou přežít v takto mimořádně kyselých vodách, jsou žaberní buňky na sebe přímo namáčknuté (těsněji než u jiných druhů), a zabraňují tak úniku iontů z krve do okolního prostředí (protože fyzikální tlak difuze tlačí ionty z krve do okolního prostředí) [20]. Žaberní tkáň také obsahuje buňky, které fungují jako zábrany, aby se jiné ionty netlačily přes žábry do krve ryb. Přirozeně by totiž difuzí docházelo k jejich nadměrnému vnikání. K přežití v takto náročném prostředí s nízkým pH pomáhá těmto zvláštním rybám i samotné složení vody. Voda z rašelinišť je bohatá na rozpuštěné organické látky, a ty z vody, díky svým vlastnostem, vychytávají ionty hliníku, který je při sníženém pH pro ryby toxický.
Díky tomu může tento zajímavý druh rybky obývat prostředí, ve kterém nemá jinou rybí konkurenci.
Pro Zeptej se vědce odpovídal Jakub
Zdroje:
[1] https://doi.org/10.1073/pnas.2113780118
[2]https://doi.org/10.1111/evo.14295
[3] https://doi.org/10.1111/ele.12423
[4] https://doi.org/10.1086/physzool.31.2.30155385
[5]https://doi.org/10.1643/CI-19-211
[6]https://doi.org/10.1890/0012-9658(2001)082[2403:EOSDNO]2.0.CO;2
[7] https://doi.org/10.1038/nature03962
[8] https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.adq1444
[9]https://doi.org/10.1093/gerona/59.9.B873
[10]https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000021
[11]https://doi.org/10.1111/maec.12768
[12]https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0040431
[13]kniha Co ryba ví? (v originále What a Fish Knows) od Jonathana Balcombeho, ISBN978-80-88316-34-3
[14]https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.2012.03448.x
[15]https://doi.org/10.1016/j.jphysparis.2008.10.017
[16]Roberts TR. 2012 Systematics, Biology, and Distribution of the Species of the Oceanic Oarfish Genus Regalecus (Teleostei, Lampridiformes, Regalecidae), Mémoires du Muséum national d’Histoire naturelle.
[17]https://doi.org/10.1046/j.1420-9101.1999.00055.x
[18]https://doi.org/10.1002/ece3.8568
[19]https://doi.org/10.1126/science.250.4982.808
[20]https://doi.org/10.1098/rspb.2005.3419