Jūraszirdziņi

Izplatība

Jūraszirdziņi galvenokārt mājo seklos tropu un mērenās joslas piekrastes jūrās, lagūnās, upju deltās un nelielos līčos, vietās, kur var noslēpties starp jūraszālēm, koraļļu rifu un mangrovu audzes izaugumiem. Tie sastopami Klusā okeāna, Indijas okeāna un Atlantijas okeāna piekrastes jūrās, Ziemeļjūru un Vidusjūru ieskaitot.

Evolūcija

Jūraszirdziņi, pamatojoties uz molekulārajiem, morfoloģiskajiem un ģenētiskajiem pētījumiem, ir spēcīgi modificētas adatzivis. Kopumā ir atrastas tikai dažas jūraszirdziņu fosilijas. Vislabāk zināmā un labāk saglabājusies ir pliocēna beigu Rimini provincē, Itālijā, atrastā gardeguna jūraszirdziņa (Hippocampus guttulatus) fosilija, kura informācijas avotos labāk pazīstama ar sinonīmo nosaukumu - H. ramulosus. Tā ir apmēram 3 miljonus gadu veca. Visvecākās zināmās fosilijas (Hippocampus slovenicus un Hippocampus sarmaticus) ir Slovēnijā atrastās 13 miljonus gadu vecās miocēna vidus fosilijas. Molekulārajos pētījumos noskaidrots, ka jūraszirdziņi no adatzivīm nodalījušies oligocēna beigās.

Izskats un īpašības

Jūraszirdziņi ir ļoti sīciņas, mazas vai vidēji lielas zivis, tās ir 1,4 - 35 cm lielas. Mazākās ir mazo jūraszirdziņu grupai piederošās sugas, kuras ir 1,4 - 2,7 cm garas. Lielākais ģintī ir lielvēdera jūraszirdziņš (Hippocampus abdominalis), kura ķermeņa garums sasniedz 35 cm. Lai arī jūraszirdziņi ir kaulzivis, tiem nav zvīņu kā citām zivīm, bet to ķermeni klāj daudzas kaula plātnītes, kuras nosedz plāna āda. Kaula plātnītes sakārtotas gredzenos, kas ietver visu ķermeni. Katrai sugai ir atšķirīgs skaits gredzenu. Jūraszirdziņiem ir unikāla, tikai šai zivju grupai raksturīga vertikāla stāja, kurā tie peld arī uz priekšu. Šī īpašība piemīt tikai vēl asmeņzivju ģints (Aeoliscus) sugām, kuras arī peld vertikāli, bet ar galvu uz leju. Jūraszirdziņiem piemīt vēl viena netipiska īpašība zivīm - tiem ir labi saskatāms un kustīgs kakls, turklāt katram īpatnim uz galvas ir tikai tam raksturīgs kronītis.
Jūraszirdziņi peld ļoti lēni, ātri plivinot muguras un krūšu spuras, kuras atrodas uzreiz aiz acīm. Ar muguras spuru tie virzās uz priekšu, ar krūšu spurām tie stūrē. Vislēnākais no visiem ir pundurjūraszirdziņš (Hippocampus zosterae), kurš stundas laikā nopeld 1.5 metrus. Saspiežot un izplešot ar gāzi pildīto peldpūsli, jūraszirdziņi iegremdējas dziļāk vai paceļas augstāk. Šīm zivīm nav astes spuras, bet tās vietā tiem ir tvērējaste, ar kuru tie var pieķerties pie ūdensaugiem vai citiem nekustīgiem objektiem. Šādi pieāķējušies jūraszirdziņi pavada lielāko dienas daļu. Visām sugām ir snuķītis, ar kuru tiek iesūkta barību, un to acis spēj kustēties katra savā virzienā līdzīgi kā hameleoniem.
Mazo jūraszirdziņu ķermeņiem ir 12 gredzeni, uz astes gredzenu ir mazāk kā parastajiem jūraszirdziņiem (26 - 29 gredzeni). Lielākajai daļai mazo jūraszirdziņu ir īpaši maskējošas ķermeņa formas un ādas krāsa, atgādinot dažādos augus, starp kuriem tie dzīvo. Tā kā mazie jūraszirdziņi ir ļoti maziņi, sugas sāka vienu no otras atšķirt tikai pēc 2001. gada, attīstoties ģenētiskajiem pētījumiem. Iesākumā uzskatīja, ka ir tikai viena suga - mazais jūraszirdziņš (Hippocampus bargibanti).

Barošanās

Jūraszirdziņi barojas ar maziem vēžveidīgajiem, kas peld ūdenī vai rāpo pa gultni. Visiecienītākie ir šķeltkājvēži. Dažas sugas barojas arī ar zivju kāpuriem. Labi nomaskējušies un apbruņoti ar pacietību jūraszirdziņi gaida savus upurus peldam tiem garām. Barība tiek iesūkta snuķveidīgajā mutē. Tā kā jūraszirdziņiem nav ne zobu, ne kuņģa, kas veicinātu gremošanu, viņiem jānoķer ap 50 garnelēm dienā, lai saņemtu visas nepieciešamās uzturvielas. Medījums tiek noskatīts, izmantojotar izcilo redzi. Jūraszirdziņš var skatīties ar katru aci citā virzienā: piemēram, viena acs var raudzīties tieši uz priekšu, meklējot medījumu, kamēr otra acs uzmana, kas notiek aiz muguras. Jūraszirdziņi arī spēj atšķirt dažādas krāsu nianses un saskatīt sīkas detaļas. Norijot barību, jūraszirdziņš izdod klikšķim līdzīgu skaņu. Līdzīgus klikšķus tie izdod arī savstarpēji sazinoties.

Reprodukcija

Jūraszirdziņu tēviņiem ir ikru perējamā soma, kas atrodas uz vēdera vai astes (vēderpusē). Sapārojoties mātīte tēviņa somā nērš apmēram 1500 ikrus, kurus tēviņš apaugļo un nēsā noslēgtus somā 9 - 45 dienas līdz jaunie jūraszirdziņi pamet tēviņa somu. Iznākot jūrā, tie ir pilnībā attīstījušies, tikai ir ļoti maziņi. Pēc piedzimšanas brīža tēviņš par mazuļiem vairāk nerūpējas, bet samērā ātri atkal sapārojas, pēc dažām stundām vai dienām.

Riests

Pirms ikru nēršanas jūraszirdziņu pāris vairākas dienas pavada viens otram blakus. Zinātnieki ir pārliecināti, ka riesta dienās jūraszirdziņi sinhronizē kustības gaidāmajai ikru nodošanai. Šajās dienās tie var mainīt krāsu, tie peld sāns pie sāna, saķeroties kopā ar astēm vai pieķeroties pie viena auga, kopīgi barojas, tie kustās saskanīgi un sinhroni. Šo sinhrono peldēšanu mēdz saukt par jūraszirdziņu deju. Īstā riesta deja jeb kāzu deja, kuras laikā tiek nodoti ikri, ilgst apmēram 8 stundas. Tēviņš caur ikru somu pumpē ūdeni, kas savukārt izpleš somu. Pārošanās brīdī abi jūraszirdziņi peld viens otram vertikāli blakus, piespiedušies ar vēderiem viens pie otra, atrodoties purns pret purnu. Tie spirālveidā ceļas augšup līdz ūdens virsmai, atstājot ūdenszāļu aizsegu. Mātīte olu dējekli ievieto tēviņa ikru somā un izdēj ikrus. Šajā brīdī mātīte kļūst slaida, bet tēviņš piepūšas apaļš. Pēc ikru nodošanas abi jūraszirdziņi atkal nolaižas lejā starp jūras zālēm.

Ikru apaugļošana un perēšana

Tēviņš spermu izlaiž ūdenī, kas plūstot cauri ikru somai, apaugļo ikrus. Somā pēc kāda laika veidojas sūkļveida audi, kas aptver ikrus, tēviņš tos apgādā ar prolaktīnu (dzimumhormonu, kas, piemēram, zīdītājiem ir atbildīgs par piena rašanos). Ikru somā veidojas ideāli un kontrolēti apstākļi oliņu inkubācijai. Tēviņš ikrus apgādā ar skābekli, regulē ūdens sāļumu. Ar laiku sāļums somā pieaug, tādējādi jaunā paaudze tiek sagatavota turpmākajai dzīvei sāļajā jūras ūdenī. Pēc izšķilšanās no ikriem mazuļi kādu laiku joprojām pavada somā, kur turpina attīstīties. Kopumā tēviņš mazuļus somā nēsā 2 - 4 nedēļas. Mātīte katru rītu to apciemo, tie mirkli dejo un tad katrs atkal iet savās gaitās.

Dzemdības

Kad mazuļi ir attīstījušies pietiekami lieli, tēviņš atver savu somu un ar muskuļu kontrakciju palīdzību izdzen jaunos jūraszirdziņus plašajā jūrā, kur tiem pašiem jāiemācās izdzīvot. Atkarībā no sugas parasti izpeld 100 - 1000 mazulīšu, bet ir sugas, kurām piedzimst tikai 5 vai 2500 jūraszirdziņi. Dzemdības parasti notiek naktī un visbiežāk tēviņš ir gatavs sapāroties jau nākamajā rītā, kad viņa mātīte ierodas kārtējā rīta vizītē. No jaunajiem jūraszirdziņiem izdzīvo un dzimumbriedumu sasniedz mazāk kā 0,5%, tas izskaidro jūraszirdziņu biežo vairošanos. Tomēr, salīdzinot ar citām zivju sugām, jūraszirdziņiem ir ļoti augsts izdzīvošanas procents, jo attīstības sākumstadijas laikā, tēva auklēti, tie ir pasargāti no daudziem nelabvēlīgiem faktoriem (temperatūras maiņām, jūras straumēm, pārmērīga ūdens sāļuma, kā arī no plēsējiem). Citām zivju sugām vislielākie zudumi ir tieši attīstības sākuma stadijā.

Dzimuma loma reprodukcijā

Dabā saskaņā ar Beitmana principu tas dzimums, kurš mazāk patērē enerģiju jaunās paaudzes reprodukcijā, ir agresīvāks un enerģiskāks. Tas pasīvajam dzimumam pierāda savu kvalitāti un cīnās par tā uzmanību. Tomēr, lai arī šķietami lielāko enerģiju jaunās paaudzes reprodukcijā jūraszirdziņiem patērē tēviņš, tas joprojām ir agresīvāks un enerģiskāks kā mātīte un cīnās par tās uzmanību. Turklāt tikai tēviņi savā starpā cīnās un grūstās, aptinot astes ap pretinieka galvu. Beitmana principa atklājums mudināja zinātniekus veikt sarežģītus enerģijas patēriņa pētījumus jūraszirdziņiem. Tika noskaidrots mātītes enerģijas patēriņš ikru briedināšanai līdz dēšanas brīdim, analizējot, cik daudz enerģijas mātīte dod līdzi katram ikram. Salīdzinoši tika izvērtēts tēviņa enerģijas patēriņš, perējot ikrus, analizējot tā skābekļa patēriņu. Inkubācijas beigās tēviņš ir patērējis par 33% vairāk skābekļa, nekā pirms pārošanās, tomēr tas joprojām ir divas reizes mazāks enerģijas patēriņš, salīdzinot ar mātītes patēriņu ikru reprodukcijai.
Zinātniekiem nav atbildes, kādēļ jūraszirdziņu tēviņi ir sākuši perēt ikrus, bet šāds vairošanās veids jūraszirdziņiem dod iespēju sapāroties biežāk un radīt vairāk pēcnācēju dzīves laikā. Tēviņu aktīvā dalība reprodukcijas procesā, palielina vairošanās intensitāti par 17%. Kamēr tēviņi perē mātīte atpūšas un reproducē nākamo ikru porciju. Kad ikri ir nobrieduši tie ir jāiedēj vai nu tēviņa somā, vai jāizlaiž ūdenī. Šis faktors ir nozīmīgs pāra izvēlē, jo oliņu reprodukcija patērē ļoti lielu mātītes enerģiju, ikri sver ⅓ no tās kopējās masas. Lai aizsargātu savu dējumu, mātīte ir ļoti izvēlīga. Vēlākie ikrīta tēviņa apciemojumi nostiprina pāra saites un veidojas ilgstošas attiecības.

Monogāmija

Pretēji daudzām citām zivīm jūraszirdziņi, izveidojuši pāri, paliek ilgstoši kopā un tie reti aizklīst tālu viens no otra. Valda populārs uzskats, ka jūraszirdziņi veido pāri uz mūžu, bet tas īsti neatbilst patiesībai. Atkarībā no sugas pāriem ir īsāka vai ilgāka "kopdzīve".  Dažām sugām pāris veidojas tikai uz vairošanās sezonas brīdi, bet lielākā daļa sugu nemaina pāri, ja ir atbilstoši apstākļi. Lielvēdera jūraszirdziņi un īsgalvas jūraszirdziņi veido vairošanās grupas, neievērojot monogāmiju vispār. Turklāt daudzām sugām reprodukcijas ieradumi nav studēti.

Apdraudējums un aizsardzība

Lai gan jūraszirdziņi ātri vairojas, visā pasaulē to populācijām draud aizvien lielākas izmiršanas iespējas. Katru gadu tiek noķerti un pārdoti aptuveni 30 miljoni jūraszirdziņu. Liela daļa no tiem paredzēti izmantošanai tradicionālajā Āzijas medicīnā, kur jūraszirdziņus lieto pret dažādām kaitēm, sākot ar astmu un lauztiem kauliem un beidzot ar impotenci. Katru gadu apmēram miljons jūraszirdziņu kļūst par eksotiskiem un muļķīgiem suvenīriem. No tiem izgatavo atslēgu piekariņus, papīra preses un piespraudes. Jūraszirdziņus apdraud arī rūpnieciskā zveja un koraļļu rifu izmiršana, kā arī tos ķer, lai pārdotu turēšanai akvārijā, kaut gan tikai nedaudzi jūraszirdziņi izdzīvo nebrīvē, jo tiem vajadzīga īpaša barība un tie ir uzņēmīgi pret slimībām.
Lai arī trūkst kopēju datu par jūraszirdziņu populācijām, dabas pētnieki cenšas apturēt jūraszirdziņu iznīcināšanu. Ir izstrādāti priekšlikumi starptautiskiem aizsardzības normatīviem, kas prasītu, lai valstis, kuras eksportē jūraszirdziņus, pierādītu, ka tās neapdraud jūraszirdziņu populācijas un ekoloģisko līdzsvaru. Ar uzlabotu metožu un tehnoloģiju palīdzību daži komerciāli audzētāji pavairo jūraszirdziņus nebrīvē un pārdod tos akvārija zivtiņu mīļotājiem.

Sistemātikas diskusijas

Ir sistemātiķi, kas ierosina izmaiņas jūraszirdziņu ģints sistemātikā. Balstoties uz morfoloģiskajām pazīmēm, tiek ierosināts to sadalīt divās ģintīs: jūraszirdziņos un  mazajos jūraszirdziņos. Pēdējiem ir tikai viens žaunu atvērums galvas aizmugurē, bet parastajiem jūraszirdziņiem ir divi žaunu atvērumi. Turklāt tēviņiem ikru soma atrodas uz vēdera, nevis zem astes kā mazajiem jūraszirdziņiem. Arī molekulārie pētījumi liecina, ka mazie jūraszirdziņi ir māsas taksons pārējiem jūraszirdziņiem.