Tardígrados γενικά χαρακτηριστικά, είδη, ενδιαιτήματα, διατροφή και αναπαραγωγή



Το tardigrades είναι μικροσκοπικά ζώα μήκους μεταξύ 0,05 και 0,5 mm, αν και έχει αναφερθεί "γίγαντας" 1,7 mm. Πρόκειται για ασπόνδυλα, τμηματικά πρωτότοπα, με την εμφάνιση μικροσκοπικών αρκούδων τεσσάρων ζευγών παχιών ποδιών με νύχια και μετακίνησης από πλευρά σε πλευρά με βαρύτητα.

Περιγράφηκαν για πρώτη φορά από τον Johann A. Ephrain Goeze το 1773 και βαφτίστηκαν ως νερό αρκούδες από τον Lázzaro Spallanzani το 1777. Αν και έχουν μελετηθεί ελάχιστα, υπάρχουν σήμερα πάνω από 800 περιγραφέντα είδη, κάτοικοι ημι-υδατικών μέσων, σε σχεδόν όλους τους τύπους περιβάλλοντος.

Παρόλο που οι φυλογενετικές τους σχέσεις βρίσκονται ακόμα υπό συζήτηση διότι παρουσιάζουν συνδυασμένα χαρακτηριστικά των annelids και αρθροπόδων, μπορούν να θεωρηθούν ότι ανήκουν στον Tridigrada phylum.

Όπως αρθρόποδα, ΒΡΑΔΎΠΟΡΑ έχουν ένα λεπτό εξωτερικό προστατευτικό επιδερμίδα, τα οποία κινούνται περιοδικά (διαδικασία που διαμεσολαβείται από στεροειδή ορμόνη εκδυζόνης-pro), επιτρέποντάς τους να επιβιώσουν αποξήρανσης. Ωστόσο, έχουν μη αρθρωτά προσαρτήματα με λαβίδες, σε αντίθεση με τα αρθρόποδα, τα οποία παρουσιάζουν αρθρώσεις.

Ευρετήριο

  • 1 Γενικά χαρακτηριστικά
    • 1.1 Σχήμα σώματος
    • 1.2 Μυς
    • 1.3 Ανταλλαγή αερίου
    • 1.4 Πεπτικό σύστημα
    • 1.5 Νευρικό σύστημα
  • 2 Προσαρμοστικές στρατηγικές
    • 2.1 Αναβίωση και σχηματισμός κύστεων
    • 2.2 Κρυπτοβίωση και στάδιο βαρελιών
    • 2.3 Ανυδροβίωση
    • 2.4 Αντοχή σε ακραίες συνθήκες
    • 2.5 Ο οικολογικός ρόλος του γηπέδου και του βαρελιού
  • 3 ενδιαιτήματα
    • 3.1 Διαθεσιμότητα ύδατος
    • 3.2 Ευρεία γεωγραφική κατανομή
    • 3.3 Παραδείγματα ειδών tardigrade
    • 3.4 Χαμηλή πληθυσμιακή πυκνότητα
  • 4 Τύποι tardigrades
    • 4.1 Tardigrada Phylum
  • 5 Διατροφή
    • 5.1 Διατροφή
    • 5.2 Διαδικασία τροφοδοσίας
  • 6 Αναπαραγωγή
    • 6.1 Σεξουαλική
    • 6.2 Ασεξουαλικό από την παρθενογένεση
    • 6.3 Αυγά
  • 7 Αναφορές

Γενικά χαρακτηριστικά

Σχήμα σώματος

ΒΡΑΔΎΠΟΡΑ παρούσα σώμα αμφίπλευρα συμμετρικό, συνήθως με στρογγυλεμένες και πεπλατυσμένο πλευρές με τέσσερα ζεύγη ποδιών κοιλιακού αποκορύφωμα στα νύχια των οποίων σχήματα είναι σημαντικά χαρακτηριστικά για την ταξινόμηση.

κατάτμηση σώμα δεν διακρίνεται εξωτερικά, αλλά η κεφαλή ακολουθείται από τρία τμήματα στελέχους, το καθένα με ένα ζεύγος σκελών, εκτός από το τελευταίο ροής τμήματος, με το τέταρτο ζεύγος σκελών προβάλλεται πίσω.

Το σώμα καλύπτεται από ένα λεπτό στρώμα επιδερμίδας που ρίχνεται και πολλά είδη έχουν ραχιαία και πλάγια πλάκα.

Οι μη-θαλάσσιοι ενήλικες tardigrades μπορεί να είναι πολύχρωμοι, εκθέτοντας αποχρώσεις του ροζ, πράσινου, μοβ, κίτρινο, κόκκινο, γκρι και μαύρο..

Μύες

Οι tardigrades έχουν ομαλή και ραβδωτή μυϊκή μάζα, οι περισσότερες μυϊκές ζώνες αποτελούνται από ένα μόνο κύτταρο ή μερικά μεγάλα κύτταρα. Αυτά σχηματίζουν ανταγωνιστικές ομάδες μυών που ελέγχουν τη μετακίνηση τους βήμα προς βήμα.

Ανταλλαγή αερίου

Η ανταλλαγή αερίων, όπως το οξυγόνο, εξαρτάται από τη διάχυση μέσω του σώματός σας.

Πεπτικό σύστημα

Το πεπτικό ΒΡΑΔΎΠΟΡΑ σύστημα είναι ένα παρειακή σωλήνα, ένα βολβώδη μυϊκή φάρυγγα και ένα ζεύγος από ασβεστολιθικά στυλεών που χρησιμοποιούνται για τη διάνοιξη φυτά, ή τα όργανα άλλα μικρά ζώα, και στη συνέχεια να πιπιλίζουν τα περιεχόμενα.

Οι σαρκοβόροι και παμφάγοι tardigrades έχουν ένα πρόσθιο τερματικό στόμα, ενώ τα φυτοφάγα και τα αποτρεπτικά έχουν ένα κοιλιακό στόμα.

Φάρυγγα επικοινωνεί με τον οισοφάγο, το οποίο με τη σειρά του ανοίγει σε ένα μέσο παχύ έντερο και παχύ έντερο σύντομο (αποχωρητήριο ή του ορθού), το οποίο τελικά οδηγεί σε ένα τερματικό πρωκτό.

Νευρικό σύστημα

Το νευρικό σύστημα των tardigrades είναι μεταμερικό, παρόμοιο με αυτό των annelids και αρθροπόδων.

Παρουσιάζουν ένα μεγάλο εγκάρσιο ραχιαίο γαγγλίο του εγκεφάλου που συνδέεται με ένα υποζυγωτικό γάγγλιο. Αυτό, με τη σειρά του, επεκτείνεται σε ένα ζεύγος οπίσθιων κλώνων κοιλιακού νεύρου, τα οποία συνδέουν μια σειρά από τέσσερα ζεύγη γαγγλίων που τρέχουν τα πόδια.

Συχνά οι tardigrades έχουν ένα ζευγάρι αισθητήριων ματιών κηλίδες, το καθένα με πέντε κύτταρα, το ένα εκ των οποίων είναι ευαίσθητο στο φως..

Προσαρμοστικές στρατηγικές

Αναβίωση και σχηματισμός κύστεων

Οι tardigrades έχουν την ικανότητα να εισέλθουν σε κατάσταση λανθάνουσας κατάστασης που συνεπάγεται πολύ μειωμένη μεταβολική δραστηριότητα, κατά τη διάρκεια δυσμενών περιβαλλοντικών συνθηκών για την επιβίωσή τους.

Σε περιόδους ξηρασίας, το στέγνωμα της βλάστησης που κατοικούν επίγεια ΒΡΑΔΎΠΟΡΑ, αυτά βιδώνονται τραβώντας τα πόδια της, να χάσει το νερό από το σώμα σας και να εκκρίνουν μια διπλού τοιχώματος δερματίου φάκελο που καλύπτει ολόκληρο το σώμα του, τσαλακωμένο.

Αυτές οι κύστεις διατηρούν ένα πολύ χαμηλό (αλλά ακόμα ανιχνεύσιμο) βασικό μεταβολισμό, μια κατάσταση που ονομάζεται αναβίωση.

Έχει αναφερθεί ότι οι tardigrades επίσης σχηματίζουν κύστεις σε ασυνήθιστα υψηλές συνθήκες CO2, υδρόθειο και κυανιούχο κάλιο.

Κρυπτοβίωση και βαρέλι στάδιο

Η κρυπτοβίωση είναι μια ακραία κατάσταση αναβολίας, στην οποία λείπουν εντελώς όλες οι ενδείξεις μεταβολικής δραστηριότητας. Λόγω αυτής της ικανότητας να εισέλθουν σε αυτή την κατάσταση, πολλά είδη tardigrades επιβιώνουν ακραίων περιβαλλοντικών συνθηκών.

Υπό ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες, οι tardigrades συστέλλονται στα πόδια τους και σχηματίζουν ένα συγκεκριμένο τύπο κύστη σε έναν ενιαίο τοίχο, διαμορφωμένο σαν ένα "κελάρι κρασιού" (που ονομάζεται "tun" στα αγγλικά).

Σε αυτή την κατάσταση του βαρελιού, ο μεταβολισμός του σώματος είναι μη ανιχνεύσιμος, θεωρώντας τον ίδιο κρυπτοβιοτικό. Έτσι, προστατεύονται από εξαιρετικά αντίξοες συνθήκες, καλύπτοντας το σώμα τους και μειώνοντας την επιφάνεια της αλληλεπίδρασης με το περιβάλλον.

Ανυδροβίωση

Anhydrobiosis είναι μια στρατηγική της ανοχής αποξήρανσης η οποία επιτρέπει πολλά είδη ΒΡΑΔΎΠΟΡΑ (και άλλα ασπόνδυλα, τροχόζωα και νηματώδεις) αντισταθεί εξωτερική κατάσταση της αφυδάτωσης με κατάψυξη συνθήκες νερού ή ξηρασίας.

Εκτίθεται σε συνθήκες ξηρασίας, χάνουν νερό (η οποία σε ενεργή κατάσταση είναι 85% κατά βάρος), έως λιγότερο από 2% του σωματικού τους βάρους και μεταβολική δραστηριότητα μειώνεται σε σχεδόν μη ανιχνεύσιμα επίπεδα, μπορούν να εισέρχονται στάδιο βαρέλι.

Αντοχή σε ακραίες συνθήκες

Μεταξύ των ακραίων φυσικών συνθηκών στις οποίες επιβιώνουν πολυάριθμα είδη tardigrades στο τελευταίο στάδιο του βαρελιού, είναι:

  • Πολύ υψηλές θερμοκρασίες (149 ° C) και πολύ χαμηλές (-272 ° C).
  • Υψηλή ατμοσφαιρική πίεση (μέχρι 6000 atm).
  • Έντονα επίπεδα ιονίζουσας ακτινοβολίας.
  • Έκθεση κενού.
  • Μεγάλες περιόδους πλήρους απουσίας οξυγόνου.

Επιπλέον, ορισμένα είδη έχουν ανακτηθεί μετά την εμβάπτιση των βαρελιών τους σε τοξικές ουσίες όπως άλμη, αιθέρα, απόλυτη αλκοόλη και ακόμη και υγρό ήλιο..

Αφού αποκατασταθούν οι ευνοϊκές συνθήκες για την ενεργό κατάσταση (ιδιαίτερα η διαθεσιμότητα νερού), τα ζώα διογκώνονται και επανενεργοποιούν το μεταβολισμό τους σε λίγες ώρες.

Ο οικολογικός ρόλος του γηπέδου και του βαρελιού

Τα στάδια κύστεων και βαρελιών αντιπροσωπεύουν στρατηγικές επιβίωσης στο χώρο και στο χρόνο.

Από τη χρονική πλευρά, μπορούν να περάσουν χρόνια σε αυτά τα κλιμακωτά στάδια μέχρι να επανέλθουν οι περιβαλλοντικές συνθήκες (ιδιαίτερα της υγρασίας).

Στο χώρο του διαστήματος, η εγκυμοσύνη αντιπροσωπεύει επίσης ένα μέσο για τη γεωγραφική διασπορά της, είτε με τη δράση διασποράς του ανέμου είτε με την ύπαρξη σε ξηρή λάσπη προσκολλημένη σε υδρόβια πτηνά σε μετακίνηση.

Λόγω της εναλλαγής μεταξύ ενεργών και κατεψυγμένων περιόδων, το προσδόκιμο ζωής των tardigrades μπορεί να κυμαίνεται από λιγότερο από ένα έτος έως περισσότερο από 100 έτη.

Ενδιαιτήματα

ΒΡΑΔΎΠΟΡΑ είναι δωρεάν ή συμβιωτική ζωή των ζώων (συμπεριλαμβανομένων των παρασιτικών), ευρεία γεωγραφική κατανομή, κάτοικοι του ακραία περιβάλλοντα ή πολύ μεταβλητή ως προσωρινή λίμνες γλυκού νερού.

Διαθεσιμότητα ύδατος

Ο περιοριστικός παράγοντας για αυτούς τους μικροοργανισμούς είναι η διαθεσιμότητα του νερού, αλλά εν τη απουσία της αυτό (υπό κατάψυξη ή ξηρασία), ΒΡΑΔΎΠΟΡΑ αφυδατώνουν σχηματίζοντας κύστεις ή στάδια βαρέλι, όπως συζητήθηκε παραπάνω.

Τα χερσαία είδη μοιράζονται τα μικροχώρια τους με άλλους οργανισμούς, όπως οι rotifers, τα νηματώδη, τα βακτήρια, τα πρωτόζωα, τα ακάρεα και οι μικρές προνύμφες εντόμων.

Ευρεία γεωγραφική κατανομή

Οι πληροφορίες σχετικά με τη γεωγραφική κατανομή των tardigrades περιορίζονται από την έλλειψη εκτεταμένης μελέτης και από τη σπάνια συλλογή δειγμάτων από διαφορετικές κρίσιμες περιοχές του πλανήτη.

Ωστόσο, η ευρεία γεωγραφική κατανομή του ευνοείται από τη διασπορά του μέσω κύστεων, βαρελιών και αυγών.

Όλες αυτές οι δομές είναι πολύ ελαφρές και ανθεκτικές για να μεταφερθούν σε μεγάλες αποστάσεις (είτε από άνεμους είτε από άμμο, στη λάσπη που συνδέεται με έντομα, πουλιά και άλλα ζώα).

ΒΡΑΔΎΠΟΡΑ βρέθηκε από την Αρκτική στην Ανταρκτική, από την άμμο από τις παραλίες για να αβυσσαλέα βάθη (3000 μέτρα βάθος), στο σώμα των φυσικών και τεχνητών υδατικών συστημάτων (πισίνες, ποτάμια, λίμνες, θάλασσες και θερμική) σε ημι-υδάτινα ενδιαιτήματα, όπως το λεπτό στρώμα νερού που καλύπτει το έδαφος, τα απορρίμματα, τα βρύα, τα ζιζανιοκτόνα, τους λειχήνες, τα άλγη και ορισμένα αγγειακά φυτά.

Ορισμένα είδη είναι παρενθετικές (ζουν μεταξύ των κόκκων άμμου), άλλοι είναι επίφυτα (ζουν στην επιφάνεια των φυκών και φυτών) και άλλα είναι epizoicas ή συμβιωτικών (ζουν πάνω ή μέσα σε άλλα θαλάσσια ασπόνδυλα όπως μύδια μανδύα).

Παραδείγματα ειδών tardigrade

Τα περισσότερα είδη tardigrade έχουν μια ευρεία διανομή στον πλανήτη Γη και πολλοί είναι κοσμοπολίτικοι, όπως Μαλίζιο tardigradum (της σαρκοβόρας δίαιτας).

Άλλα είδη είναι θαλάσσια Halobiotus crispae, που βρίσκεται συνήθως στα καστανά φύκια της Γροιλανδίας. Παράκτια είδη έχουν επίσης μελετηθεί, όπως Echiniscoides sigismundi στη Δανία.

Εντούτοις, θα μπορούσαν να υπάρχουν προφανώς ενδημικά είδη όπως Isohypsibius cameruni, (μέχρι στιγμής) μόνο στο Καμερούν (Αφρική), αν και αυτή η υπόθεση μπορεί να οφείλεται στο γεγονός ότι δεν έχει πραγματοποιηθεί έρευνα σε άλλες περιοχές.

Άλλα επιζωοτικά είδη, όπως Styraconyx qivitoq, ζουν σε εκτοπρωκτοειδή ή σε βρεζοζωικά υδρόβια ζώα.

Χαμηλή πυκνότητα πληθυσμού

Οι tardigrades είναι μέρος της τροφικής αλυσίδας, αλλά γενικά έχουν χαμηλό αριθμό πληθυσμού. Περιστασιακά μπορούν να φθάσουν σε πυκνότητες μέχρι 300.000 άτομα / m2 στο έδαφος και πάνω από 2.000.000 άτομα / m2 στο βρύα.

Τύποι tardigrades

Phylum Tardigrada

Συνομοταξία Tardigrada περιλαμβάνει οκτώ οικογένειες τρεις τάξεις οι οποίες ορίζονται με βάση τις λεπτομέρειες των προσαρτημάτων των κεφαλιών τους, η φύση των νύχια των ποδιών και την παρουσία (ή απουσία) του Malpighian σωληναρίων.

Οι τρεις τάξεις αυτού του διαχωρισμού είναι: Heterotardigrada, Mesotardigrada, Eutardigrada.

Διατροφή

Διατροφή

Γενικά τροφοδοτούν τα κυτταρικά υγρά των φυτών και των ζώων, διάτρυπτοντας τα κύτταρα με το ζεύγος στοματικών στιλέτων τους.

ΒΡΑΔΎΠΟΡΑ ζουν σε γλυκά νερά, είναι μεταξύ σάπια βλάστηση, σίτιση οργανικά απόβλητα, το περιεχόμενο φυτικών κυττάρων (ιδιαίτερα βρύα), μικροάλγη, πρωτόζωα και άλλα μικρά ασπόνδυλα όπως τροχόζωα.

ΒΡΑΔΎΠΟΡΑ είδη που ζουν στο έδαφος, τρέφονται με βακτήρια, φύκη και φυτικών σάπια υλικό ή είναι αρπακτικά των μικρών ασπόνδυλων.

Διαδικασία τροφοδοσίας

Όταν τρώει, οι tardigrades πιπιλίζουν το φαγητό τους και παράγουν σάλιο στον οισοφάγο, ο οποίος αναμιγνύεται με το απορροφημένο υλικό. Παράγουν επίσης πεπτικές εκκρίσεις που εκκενώνονται στην στοματική κοιλότητα.

Τρόφιμα περνά από το φάρυγγα στον οισοφάγο, το οποίο με τη σειρά του ανοίγει σε μια σημαίνει παχύ έντερο, όπου συμβαίνουν πέψη και την απορρόφηση των θρεπτικών συστατικών. Τέλος η σύντομη παχύ έντερο (αποχωρητήριο ή του ορθού) που οδηγεί σε ένα τερματικό πρωκτό.

Αναπαραγωγή

ΒΡΑΔΎΠΟΡΑ είναι δίοικο, παρουσιάζοντας στα δύο φύλα ένα ενιαίο γονάδων στο έντερο, και gonopores κοντά στον πρωκτό ή το ορθό (αν ορισμένες γυναίκες).

Τα θηλυκά έχουν ένα ή δύο μικρά σπερματικά δοχεία που ανοίγουν προς το ορθό, κοντά στο cloaca.

Σε μερικά γένη τα αρσενικά δεν είναι γνωστά, αλλά οι περισσότεροι από τους μελετημένους tardigrades συνυπάρχουν και βάζουν τα αυγά.

Η ανάπτυξη των tardigrades προέρχεται από τις κουκουτσιές moults και να φτάσει σεξουαλική ωριμότητα μετά από τρία έως έξι στάδια.

Σεξουαλική

Σε ορισμένα είδη το αρσενικό αποθέτει το σπέρμα απευθείας στο σπερματικό δοχείο της γυναίκας ή στην κοιλότητα του σώματος με επιδερμική διείσδυση. Στην τελευταία περίπτωση, η γονιμοποίηση γίνεται απευθείας στην ωοθήκη.

Με άλλα ΒΡΑΔΎΠΟΡΑ, που λαμβάνει χώρα μια συγκεκριμένη μορφή έμμεσης γονιμοποίησης: το αρσενικό καταθέσεις σπέρμα κάτω από την επιδερμίδα του γυναικείου πριν σίγασης της, και η γονιμοποίηση συμβαίνει όταν αργότερα το θηλυκό γεννά τα αυγά ρίχνονται στην επιδερμίδα.

Τα θηλυκά τοποθετούν από 1 έως 30 αυγά τη φορά (ανάλογα με το είδος). Η ανάπτυξή του είναι άμεση, χωρίς να παρουσιάζει προνύμφες.

Ασεξουαλικό από την παρθενογένεση

Παρθενογένεση (από Ελληνικά, partheno: παρθένο και γένεση: γέννηση) είναι μια αναπαραγωγική στρατηγική στην οποία τα μη γονιμοποιημένα αυγά αναπτύσσονται ως μεμονωμένοι βιώσιμοι ενήλικες.

Αυτή η στρατηγική έχει το βραχυπρόθεσμο πλεονέκτημα ότι επιτρέπει την ταχεία αναπαραγωγή. Ωστόσο, μακροπρόθεσμα παρουσιάζει ένα μειονέκτημα για τις σεξουαλικές σχέσεις, όπως η γενετική ποικιλομορφία του επιτρέπει μεγαλύτερη ευελιξία και προσαρμογή στις αλλαγές των περιβαλλοντικών συνθηκών.

Στους περισσότερους οργανισμούς, η παρθενογένεση εναλλάσσεται με περιόδους σεξουαλικής αναπαραγωγής.

Αυγά

Τα αυγά γενικά έχουν χαρακτηριστικούς επιφανειακούς πόρους επιπλέον των κωνικών προεξοχών.

Ορισμένα είδη αναγνωρίζονται μόνο από το πρότυπο των αυγών τους. Για παράδειγμα, τα είδη των γενών του Macrobiotus και Minibiotus.

Επίσης, το μέγεθος και το σχήμα των πόρων των ραχιαίων πλακών των αυγών, επιτρέπει την διαχωρισμό των ειδών, όπως στην περίπτωση του γένους Echiniscus.

Αναφορές

  1. Edward, R.E. και Robert D. Barnes, R.D. (1996). Ζωολογία των Ασπονδύλων. McGraw - διαμερικανικός λόφος. Μεξικό σ. 1114.
  2. Guidetti, R. and Jönsson, Κ.Ι. (2002). Μακροχρόνια ανυδροβιοτική επιβίωση σε ημι-χερσαία μικρομεταβιακά. Journal of Zoology 257 (2): 181-187. doi: 10.1017 / S095283690200078X
  3. Miller, S.A. and Harley, J.P. (2004). Ζωολογία Έκτη έκδοση. MacGraw-Hill Ανώτατη Εκπαίδευση. σ. 538.
  4. Suzuki, Α. C. (2003). Ιστορικό ζωής Μαλίζιο tardigradum Doyere (tardigrade) σε περιβάλλον εκτροφής. Zoology Sci 20: 49-57.
  5. Watanabe και Masahiko (2006). Ανυδροβίωση σε ασπόνδυλα Appl. Entomol Zool., 41 (1): 15-31.
  6. Wright, J. (2001). Κρυπτοβίωση 300 χρόνια από τον van Leuwenhoek: Τι μάθαμε για τους Tardigrades; Zoologischer Anzeiger 240: 563-582.