Tardígrados üldised omadused, liigid, elupaigad, toitumine ja paljunemine



The tardigrade need on mikroskoopilised loomad, mille pikkus on vahemikus 0,05 kuni 0,5 mm, kuigi on teatatud 1,7 mm suurusest "hiiglasest". Nad on selgrootud, segmenteeritud protostaadid, kus ilmuvad neli väikest jalgade paari, millel on küünised, ja liikumine küljelt raskete raskustega..

Esimesed kirjeldasid neid Johann A. Ephrain Goeze 1773 ja ristiti kui vesi kannab Lázzaro Spallanzani poolt 1777. aastal. Kuigi neid on vähe uuritud, on praegu peaaegu 800 liiki, poolveekeskkonna elanikke, peaaegu igasugustes keskkondades.

Kuigi nende filogeneetilised suhted on endiselt arutlusel, sest need kujutavad endast annelidside ja lülijalgsete kombineeritud omadusi, võib neid pidada Tardigrada varjupaika kuuluvaks..

Nagu lülijalgsetel, on tardigradidel ka õhuke välimine kaitsev küünenaha, mis perioodiliselt heidab (protsess, mida vahendab pro-hormooni steroid ecdysone), võimaldades neil kuivada. Erinevalt lülijalgsetest, millel on artikulatsioonid, on neil siiski liigendamata pintsettidega lisad..

Indeks

  • 1 Üldised omadused
    • 1.1 Kere kuju
    • 1.2 Lihas
    • 1.3 Gaasivahetus
    • 1.4 Seedetrakt
    • 1.5 Närvisüsteem
  • 2 Kohanduvad strateegiad
    • 2.1 Anabioos ja tsüstide moodustumine
    • 2.2 Krüptobioos ja barreli etapp
    • 2.3 Anhidrobioos
    • 2.4 Vastupidavus äärmuslikele tingimustele
    • 2.5 Kodeeringu ja barreli staadiumi ökoloogiline roll
  • 3 Elupaigad
    • 3.1 Vee kättesaadavus
    • 3.2 Lai geograafiline jaotus
    • 3.3 Tardigrade liikide näited
    • 3.4 Madal rahvastikutihedus
  • 4 Tardigrade tüübid
    • 4.1 Tardigrada varjupaik
  • 5 Toitumine
    • 5.1 Dieet
    • 5.2 Söötmisprotsess
  • 6 Paljundamine
    • 6.1 Seksuaalne
    • 6.2 Akseksuaalne partenogeneesi teel
    • 6.3 Munad
  • 7 Viited

Üldised omadused

Keha kuju

Tardigradidel on kahepoolse sümmeetriaga keha, millel on üldiselt ümar ja lamedam seljaosa, nelja paari vatsakeha, mis kulmineeruvad küünistega, mille iseloomulik kuju on nende klassifitseerimise seisukohalt oluline.

Keha segmenteerimine ei erine väliselt, kuid pea järgneb kolmele pagasivõrgule, millest igaühel on paari jalg, lisaks viimasele kaudalisele segmendile, kusjuures neljas jalgpaar on projitseeritud tahapoole.

Keha on kaetud õhukese küünenaha kihiga, mis heidab ja paljudel liikidel on selja- ja külgplaadid.

Mitte-mere täiskasvanud tardigrade võivad olla värvilised, millel on roosad, rohelised, lilla, kollased, punased, hallid ja mustad toonid..

Lihased

Tardigradidel on siledad ja sirged lihased, enamik lihasribasid, mis koosnevad ühest rakust või mõnest suurest rakust. Need moodustavad antagonistlikud lihased, mis kontrollivad nende liikumist samm-sammult.

Gaasivahetus

Gaaside, nagu hapnik, vahetus sõltub difusioonist teie keha kaudu.

Seedetrakt

Tardigrade seedesüsteem koosneb bukaalsest torust, sibulast lihasfarünnist ja paar lubjakestest stilettidest, mida kasutatakse teiste väikeste loomade taimede või kehade purustamiseks ja seejärel imetakse nende sisu..

Kiskjalistel ja kõikjalistel tardigradidel on eesmine terminaalne suu, samas kui herbivooridel ja detritivoridel on kõhupiirkond..

Kõri suhtleb söögitoruga, mis omakorda avaneb keskmise paksusega soolestikku ja lühikestest soolestikust (clacaaca või pärasoolest), mis lõppkokkuvõttes viib terminali päraku..

Närvisüsteem

Tardigrade närvisüsteem on metameeriline, sarnane annelidide ja lülijalgsetega.

Nad esitavad suure lobuleeritud dorsaalse aju ganglioni, mis on seotud subesofageaalse ganglioniga. See omakorda laieneb paari tagumiste ventraalsete närvikonsoolide külge, mis ühendavad nelja paari ganglioni, mis jooksvad jalgu.

Sageli on tardigradidel paar sensoorset silmapilti, millest igaühel on viis rakku, millest üks on valgustundlik..

Kohanduvad strateegiad

Anabioos ja tsüstide moodustumine

Tardigradidel on võime siseneda latentsusesse, mis eeldab väga vähest metaboolset aktiivsust, ebasoodsate keskkonnatingimuste ajal nende ellujäämiseks.

Põudade perioodil, kui maapinna tardigrade asustatud taimestikku kuivatatakse, tõmbuvad nad jalgadelt, kaotavad oma kehast vett ja eraldavad kahekordse seinaga küünenaha ümbrise, mis katab nende kogu kortsunud keha..

Need tsüstid säilitavad väga madala (kuid siiski tuvastatava) ainevahetuse, mida nimetatakse anabioosiks.

On teatatud, et tardigrades moodustavad ka tsüstid ebanormaalselt kõrgetes CO tingimustes2, vesiniksulfiid ja kaaliumtsüaniid.

Cryptobiosis ja barreli staadion

Krüptobioos on anabioosi äärmuslik seisund, kus kõik metaboolse aktiivsuse tunnused puuduvad. Selle võime tõttu siseneda sellesse olekusse elavad paljud tardigrade liigid äärmuslikke keskkonnatingimusi.

Äärmuslikes keskkonnatingimustes sõlmivad tardigradid jalad ja moodustavad kindla tüüpi tsüsti ühele seinale, mis on kujundatud "veinikeldri" kujul (inglise keeles "tun")..

Selles barreli olekus ei ole keha ainevahetust võimalik tuvastada, pidades ennast krüptobiotikumiks. Seega kaitsevad nad end äärmiselt ebasoodsate tingimuste eest, mis katavad nende keha ja vähendavad keskkonnaga suhtlemise pinda.

Anhüdrobioos

Anhüdrobioos on kuivamisstrateegia, mis võimaldab paljudel tardigrade liikidel (ja teistel selgrootutel, rotifeeridel ja nematoodidel) vastu seista vee kuivamise või kuivuse väliste tingimuste korral..

Põgenemise tingimustes langeb see veele (mis aktiivses olekus moodustab 85% selle massist), kuni jõuab vähem kui 2% -ni kehakaalust ja selle metaboolne aktiivsus langeb peaaegu nähtamatule tasemele, olles võimeline sisenema barreli staadiumisse.

Vastupidavus äärmuslikele tingimustele

Äärmuslikest füüsilistest tingimustest, millega paljud tardigrade liigid tünniku hilisemas staadiumis ellu jäävad, kuuluvad:

  • Väga kõrge temperatuur (149 ° C) ja väga madal (-272 ° C).
  • Kõrge atmosfäärirõhk (kuni 6000 atm).
  • Intensiivne ioniseeriva kiirguse tase.
  • Vaakumi kokkupuude.
  • Pikad hapniku puudumise perioodid.

Lisaks on mõned liigid taastunud pärast tünnide kastmist toksilistesse ainetesse, nagu soolvee, eetri, absoluutse alkoholi ja isegi vedela heeliumi..

Pärast soodsate tingimuste taastamist oma aktiivseks olekuks (eriti vee kättesaadavus) paisuvad ja aktiveerivad loomad oma ainevahetust mõne tunni pärast.

Kodeeringu ja barreli staadiumi ökoloogiline roll

Tsüstid ja barreli etapid esindavad ellujäämisstrateegiaid ruumis ja ajas.

Ajalises mõttes võivad nad veeta aastaid nendes kodeeritud etappides, kuni keskkonnatingimused (eriti niiskus) on soodsad.

Kosmosevaldkonnas kujutab kodeerimine endast ka vahendit selle geograafiliseks hajutamiseks, kas tuule hajutamise teel või veesindude liikumisel kuiva muda juures..

Aktiivsete ja külmutatud perioodide vaheldumise tõttu võib tardigrade eluiga varieeruda vähem kui ühest aastast kuni rohkem kui 100 aastani..

Elupaigad

Tardigrade on vaba või sümbiootilise elu loomad (sealhulgas parasiitid), laia geograafilise levikuga, äärmuslike või väga muutuvate keskkondadega elanikud, nagu näiteks ajutised magevee tiigid..

Vee kättesaadavus

Nende mikroorganismide piiravaks teguriks on vee kättesaadavus, kuigi selle puudumisel (külmutamise või põua tingimustes) dehüdreerub tardigrade, et moodustada tsüstid või barreli etapid, nagu eespool kirjeldatud..

Maismaaliigid jagavad oma mikro-elupaiku teiste organismidega nagu rotifeerid, nematoodid, bakterid, algloomad, lestad ja väikesed putukate vastsed..

Lai geograafiline jaotus

Teavet tardigrade geograafilise jaotuse kohta piirab laiendatud uuringute puudumine ja planeedi erinevatest kriitilistest piirkondadest pärinevate isendite kogude nappus..

Siiski on selle laia geograafilise leviku eelistuseks see, et see levib tsüstide, barrelide ja munade kaudu.

Kõik need konstruktsioonid on väga kerged ja vastupidavad, et neid transportida pikematel vahemaadel (kas tuul või liiv, putukate, lindude ja muude loomade muda).

Tardigrade on leitud Arktika ja Antarktika vahel, randade liivarannast kuni 3000 m sügavusele, looduslikesse ja kunstlikesse veekogudesse (basseinid, jõed, järved, mered ja kuumaveeallikad). poolveealused elupaigad, nagu õhuke kiht, mis katab pinnase, allapanu, sambla, maksajooksu, samblike, vetikate ja teatud veresoonte taimede.

Mõned liigid on interstitsiaalsed (nad elavad liivaterade vahel), teised on epifüütid (nad elavad vetikate ja taimede pinnal) ja teised on episootilised või kommertsiaalsed (nad elavad teiste mere selgrootutega või nende sees, näiteks rannakarpides).

Tardigrade liikide näited

Enamikul tardigrade liikidel on laialdane levik Maa planeedil ja paljud on kosmopoliitsed Naatriumtardigradum (lihasööja toitumisest).

Muud liigid on mereorganismid Halobiotus crispae, mis on tavaliselt Gröönimaa pruuni merevetika kohta. Samuti on uuritud rannikuliike, näiteks Echiniscoides sigismundi Taanis.

Siiski võib esineda ilmselt endeemilisi liike, näiteks Isohypsibius cameruni, leitud (siiani) ainult Kamerunis (Aafrikas), kuigi see eeldus võib olla tingitud asjaolust, et seda ei ole teistest piirkondadest otsitud.

Muud episootilised liigid, näiteks Styraconyx qivitoq, elada ectoproctos'el või vesiviljelusloomadel.

Madal rahvastikutihedus

Tardigraadid on osa troofilisest ahelast, kuid üldiselt on neil väike populatsioon. Mõnikord võivad nad jõuda kuni 300 000 isendini / m2 maapinnal ja üle 2 000 000 inimese / m2 samblas.

Tardigrade tüübid

Varjupaik Tardigrada

Tardigrada varjupaik koosneb kaheksast perekonnast kolmes järjekorras, mis on määratletud nende peaosade detailide, jalgade küünte olemuse ja Malpighia tubulite olemasolu (või puudumise) põhjal..

Selle varjupaiga kolm järku on: Heterotardigrada, Mesotardigrada, Eutardigrada.

Toitumine

Dieet

Nad toituvad tavaliselt taimede ja loomade rakulistest vedelikest, läbistades rakud oma suukaudsete stilettide paariga.

Magevees elavad tardigradid asuvad laguneva taimestiku hulgas, toituvad orgaanilistest jäätmetest, taimerakkude sisaldusest (eriti sammal), mikroalgadest, algloomadest ja muudest väikestest selgrootutest, nagu näiteks rotifeeridest..

Mullal elavad tardigrade liigid, toituvad lagunevatest bakteritest, vetikatest ja taimsetest ainetest või on väikeste selgrootute kiskjad.

Söötmisprotsess

Söömise ajal imevad tardigraadid oma toitu ja toodavad sülge söögitorus, mis segatakse söömisega. Nad toodavad ka seedetrakti eritisi, mis tühjenevad suuõõnde.

Toit liigub neelu ja söögitoru vahel, mis omakorda avaneb keskmise paksusega sooleks, kus esineb seedimist ja toitainete imendumist. Lõpuks viib lühike jämesool (clacaaca või pärasool) terminaalsesse päraku.

Paljundamine

Tardigraadid on kahesugused, esitades mõlemas soost soolestikus ühe gonadi ja päraku lähedal või pärasooles gonopoorid (mõnede emaste puhul)..

Naistel on üks või kaks väikest seemendusmahutit, mis avanevad pärasoole, kloaaka lähedal.

Mõnedes perekondades ei ole mehed teada, kuid enamik uuritud tardigrade kopuleeruvad ja munevad.

Tardigrade kasv tuleneb küünenaha munadest ja jõuab seksuaalse küpsuseni kolme kuni kuue etapi järel.

Seksuaalne

Mõnede liikide puhul hoiab isane sperma otse emaslooma seemnevahutisse või kehaõõnde läbi naha tungimise. Viimasel juhul toimub viljastamine otse munasarjas.

Teistes tardigradides toimub kaudse väetamise konkreetne vorm: isane hoiab sperma naise küünenaha alla enne selle viljastamist ja viljastamine toimub siis, kui emane hoiab munad hiljem visatud küünenaha sisse..

Naised paigutatakse korraga 1–30 munast (sõltuvalt liigist). Selle areng on otsene, ilma et oleksid vastsed.

Akseksuaalne partenogeneesi poolt

Partenogenees (kreeka keelest), partheno: neitsi ja genesis: sünd) on paljunemisstrateegia, milles viljastamata munad arenevad individuaalsete elujõuliste täiskasvanutena.

Sellel strateegial on lühiajaline eelis, mis võimaldab kiiret paljunemist. Pikemas perspektiivis on see seksuaalsuhete seisukohast ebasoodne, arvestades, et nende geneetiline mitmekesisus võimaldab neil suuremat paindlikkust ja kohanemist keskkonnatingimuste muutustega..

Enamikus organismides vaheldub partenogenees seksuaalse paljunemise perioodidega.

Munad

Lisaks koonilistele projektsioonidele on munadel üldjuhul iseloomulikud pindmised poorid.

Mõned liigid on identifitseeritud ainult nende munade mustri järgi. Näiteks. \ T Macrobiotus ja Minibiotus.

Samuti võimaldab munade seljaplaatide pooride suurus ja kuju eraldada liike, nagu perekonna puhul. Echiniscus.

Viited

  1. Edward, R. E. ja Robert D. Barnes, R. D. (1996). Selgrootute zooloogia. McGraw - Ameerika-Ameerika mägi. Mehhiko lk. 1114.
  2. Guidetti, R. ja Jönsson, K.I. (2002). Pikaajalise anhüdrobiotilise elulemuse säilimine pool-maismaa mikromeetodites. Journal of Zoology 257 (2): 181-187. doi: 10.1017 / S095283690200078X
  3. Miller, S. A. ja Harley, J. P. (2004). Zooloogia Kuues väljaanne. MacGraw-Hill kõrgharidus. lk 538.
  4. Suzuki, A. C. (2003). Elu ajalugu Naatriumtardigradum Doyere (tardigrade) kasvatuskeskkonnas. Zooloogia Sci 20: 49-57.
  5. Watanabe ja Masahiko (2006). Anhüdrobioos selgrootutes Appl. Entomol Zool., 41 (1): 15-31.
  6. Wright, J. (2001). Cryptobiosis 300 aastat van Leuwenhoekilt: Mida oleme õppinud Tardigrade kohta? Zoologischer Anzeiger 240: 563-582.