Tardígrados obecné charakteristiky, typy, stanoviště, výživa a reprodukce



tardigrades jedná se o mikroskopická zvířata o délce mezi 0,05 a 0,5 mm, i když byly popsány "obři" 1,7 mm. Jedná se o bezobratlé, segmentované protostomy s výskytem drobných medvědů ze čtyř párů silných nohou s drápy a lokomoce ze strany na stranu s těžkostí.

Poprvé je popsal Johann A. Ephrain Goeze v roce 1773 a pokřtil jako vodní medvědi Lázzaro Spallanzani v roce 1777. Ačkoliv byly málo studovány, v současné době existuje více než 800 popsaných druhů, obyvatelů polovodných médií, téměř ve všech typech prostředí.

Ačkoli jejich fylogenetické vztahy jsou ještě v diskuzi protože oni představují kombinované charakteristiky annelids a artropods, oni mohou být považováni za patřit k Tardigrada phylum \ t.

Podobně jako členovci mají tardigrady tenkou vnější ochrannou kutikulu, která periodicky prolévá (proces zprostředkovaný prohormonálním steroidním ekdysonem), což jim umožňuje přežít sušení. Nicméně, oni mají non-articulated přívěsky s pinzetou, na rozdíl od členovců, který představovat artikulace \ t.

Index

  • 1 Obecné charakteristiky
    • 1.1 Tvar těla
    • 1.2 Muskulatura
    • 1.3 Výměna plynu
    • 1.4 Trávicí systém
    • 1.5 Nervový systém
  • 2 Adaptivní strategie
    • 2.1 Anabióza a tvorba cyst
    • 2.2 Kryptobióza a barel
    • 2.3 Anhidrobióza
    • 2.4 Odolnost vůči extrémním podmínkám
    • 2.5 Ekologická role encystmentu a barel stadionu
  • 3 Stanoviště
    • 3.1 Dostupnost vody
    • 3.2 Široké geografické rozložení
    • 3.3 Příklady tardigradních druhů
    • 3.4 Nízká hustota obyvatelstva
  • 4 Typy tardigradů
    • 4.1 Tardigrada Phylum
  • 5 Výživa
    • 5.1 Dieta
    • 5.2 Proces krmení
  • 6 Reprodukce
    • 6.1 Sexuální
    • 6.2 Asexuál partenogeneze
    • 6.3 Vejce
  • 7 Odkazy

Obecné vlastnosti

Tvar těla

Tardigrady mají tělo s bilaterální symetrií, obecně se zaoblenými a zploštělými zády, se čtyřmi páry ventrálních nohou, které kulminují drápy, jejichž charakteristické tvary jsou důležité pro jejich klasifikaci..

Segmentace těla nerozlišuje externě, ale za hlavou následují tři segmenty trupu, každý s párem nohou, kromě posledního segmentu kaudálu, přičemž čtvrtý pár nohou je promítán dozadu..

Tělo je pokryto tenkou vrstvou kutikuly, která kůlně a mnoho druhů má hřbetní a boční desky.

Non-námořní dospělí tardigrades mohou být barevné, vystavovat odstíny růžové, zelené, fialové, žluté, červené, šedé a černé..

Muskulatura

Tardigrady mají hladké a pruhované svalstvo, většina svalových svazků sestává z jedné buňky nebo několika velkých buněk. Ty tvoří antagonistické svalové svazky, které krok za krokem kontrolují jejich pohyb.

Výměna plynu

Výměna plynů, jako je kyslík, závisí na difúzi skrze vaše tělo.

Trávicí systém

Trávicí soustava tardigradů se skládá z bukální trubice, baňatého svalnatého hltanu a dvojice vápenatých bodců používaných k propíchnutí rostlin nebo těl jiných malých zvířat a jejich sání..

Masožravé a všežravé tardigrády mají přední koncová ústa, zatímco býložravci a detritivores mají ventrální ústa.

Hltan komunikuje s jícnem, který se zase otevírá do středního tlustého střeva a krátkého tlustého střeva (kloaky nebo konečníku), což nakonec vede k terminálnímu konečníku..

Nervový systém

Nervový systém tardigrades je metamerický, podobný tomu annelids a členovců.

Představují velké louční dorzální mozkové ganglio, spojené s subesofageálním ganglionem. Toto, podle pořadí, sahá do dvojice zadních ventrálních nervových šňůr, který spojit řetězec čtyř párů ganglia, které běží nohy..

Často tardigrades mají pár smyslových očních skvrn, každý s pěti buňkami, jeden z nich je citlivý na světlo..

Adaptivní strategie

Anabióza a tvorba cyst

Tardigrady mají schopnost vstoupit do stavu latence, což znamená velmi sníženou metabolickou aktivitu během nepříznivých podmínek prostředí pro jejich přežití.

V obdobích sucha, když suší vegetaci obývanou suchozemskými tardigrades, oni se stočí tím, že táhne na jejich nohách, ztratí vodu z jejich těl a vylučují oboustrannou obálku kůžičky, která pokryje jejich celé vrásčité tělo..

Tyto cysty udržují velmi nízký (ale stále detekovatelný) bazální metabolismus, stav zvaný anabióza.

Bylo popsáno, že tardigrady také tvoří cysty v abnormálně vysokých podmínkách CO2, sirovodíku a kyanidu draselného.

Kryptobióza a barel stadion

Cryptobióza je extrémní stav anabiózy, ve které jsou všechny známky metabolické aktivity zcela nepřítomné. Kvůli této schopnosti vstoupit do tohoto stavu, mnoho druhů tardigrades přežije extrémní environmentální podmínky.

V extrémních environmentálních podmínkách, tardigrades se zkrátí jejich nohy a tvoří zvláštní druh cysty na jediné zdi, tvarovaný jako “vinný sklep” (volal “tun” v angličtině) \ t.

V tomto barel stavu, metabolismus těla je nedetekovatelný, zvažovat sebe cryptobiotic. Chrání se tak před extrémně nepříznivými podmínkami, zakrývají jejich těla a snižují povrch interakce s okolím.

Anhydrobióza

Anhydrobióza je strategií tolerance k vysychání, která umožňuje mnoha druhům tardigradů (a dalších bezobratlých, rotiferů a hlístic) odolávat stavu dehydratace vnějšími podmínkami zamrznutí vody nebo sucha..

V podmínkách sucha ztrácí vodu (která v aktivním stavu tvoří 85% své hmotnosti), dokud nedosáhne méně než 2% jeho tělesné hmotnosti a její metabolická aktivita klesá na téměř nepostřehnutelné úrovně, přičemž je schopna vstoupit do patra sudu..

Odolnost vůči extrémním podmínkám

Mezi extrémní fyzické podmínky ke kterým četné druhy tardigrades v pozdní fázi barelu přežijí, být: \ t

  • Velmi vysoké teploty (149 ° C) a velmi nízké (-272 ° C).
  • Vysoký atmosférický tlak (do 6000 atm).
  • Intenzivní úrovně ionizujícího záření.
  • Vakuová expozice.
  • Dlouhá období úplné nepřítomnosti kyslíku.

Navíc, některé druhy se zotavily po ponoření jejich barelů v jedovatých substancích takový jako solanka, ether, absolutní alkohol a vyrovnat kapalné hélium..

Po obnovení příznivých podmínek pro jeho aktivní stav (zejména dostupnost vody), zvířata nabobtnají a reaktivují svůj metabolismus během několika hodin.

Ekologická role encystmentu a barel stadionu

Cysty a stadia sudů představují strategie přežití v prostoru a čase.

V časovém aspektu mohou strávit léta v těchto etapách encysted, dokud se podmínky prostředí (zejména vlhkost) nevrátí za příznivé.

Ve vesmírném poli, encystment také reprezentuje prostředky pro jeho geografické rozptýlení, jeden rozptýleným působením větru, nebo bytím v suchém bahně drženém vodního ptactva v lokomoci \ t.

Vzhledem ke střídání mezi aktivním a zmrazeným obdobím se životnost tardigradů může měnit od méně než jednoho roku do více než 100 let..

Stanoviště

Tardigrades jsou zvířata volného nebo symbiotického života (včetně parazitického), široké geografické distribuce, obyvatelé extrémních nebo vysoce variabilních prostředí, jako jsou například dočasné sladkovodní rybníky..

Dostupnost vody

Omezujícím faktorem pro tyto mikroorganismy je dostupnost vody, i když v nepřítomnosti (za podmínek mrazu nebo sucha) dehydratují tardigrady za vzniku cyst nebo sudových stupňů, jak bylo diskutováno výše..

Druhy suchozemských druhů sdílejí své mikrohabity s jinými organizmy, jako jsou rotifery, háďátka, bakterie, prvoky, roztoče a larvy malých hmyzů..

Široká geografická distribuce

Informace o geografickém rozložení tardigradů jsou omezeny nedostatkem rozšířené studie a nedostatkem sbírek vzorků z různých kritických oblastí planety..

Jeho široké geografické rozložení je však příznivě ovlivňováno jeho rozptylem v cystách, sudových stadiích a vejcích.

Všechny tyto konstrukce jsou velmi lehké a odolné, aby mohly být přepravovány na velké vzdálenosti (buď větrem nebo pískem, v blátě na hmyz, ptáky a další zvířata).

Tardigrady byly nalezeny z Arktidy do Antarktidy, z písků pláží do hlubin hlubin (hloubka 3000 m), v přírodních a umělých vodách (bazény, řeky, jezera, moře a horké prameny). semi-vodní biotopy, jako je tenká vrstva vody, která pokrývá půdu, podestýlku, mechy, játrovky, lišejníky, řasy a některé cévnaté rostliny.

Některé druhy jsou intersticiální (žijí mezi zrnky písku), jiné jsou epifytové (žijí na povrchu řas a rostlin) a jiné jsou epizoické nebo komensální (žijí na nebo uvnitř jiných mořských bezobratlých, jako je plášť mušle).

Příklady druhů tardigrade

Nejvíce tardigrade druhy mají širokou distribuci na planetě Zemi a mnoho být cosmopolitan, jak Trichigradium (masožravé stravy).

Jiné druhy jsou mořské jako Halobiotus crispae, který je obyčejně nalezený na hnědých řasách Grónska. Byly také studovány pobřežní druhy, jako například Echiniscoides sigismundi v Dánsku.

Mohly by však existovat zřejmě endemické druhy, jako je např Isohypsibius cameruni, (zatím) pouze v Kamerunu (Afrika), i když tento předpoklad by mohl být způsoben tím, že nebyl prohledáván v jiných regionech.

Jiné druhy epizootických druhů, jako jsou. \ T Styraconyx qivitoq, žijí na ektoproctech nebo na vodních živočichech.

Nízká hustota obyvatelstva

Tardigrady jsou součástí trofického řetězce, ale obecně mají nízký počet obyvatel. Občas mohou dosáhnout hustoty až 300 000 jedinců / m2 na zemi a více než 2 000 000 osob / m2 v mechu.

Typy tardigradů

Phylum Tardigrada

Tardigrádský kmen zahrnuje osm rodin ve třech řádech, které jsou definovány na základě detailů jejich hlav, povahy drápů nohou a přítomnosti (nebo nepřítomnosti) malpighských tubulů..

Tři řády tohoto kmene jsou: Heterotardigrada, Mesotardigrada, Eutardigrada.

Výživa

Dieta

Oni obecně se živí buněčnými tekutinami rostlin a zvířat, tím, že propíchne buňky jejich párem ústních bodců.

Tardigrady, které žijí ve sladké vodě, se nacházejí mezi rozpadající se vegetací, krmením organickým odpadem, obsahem rostlinných buněk (zejména mechem), mikro řasami, prvoky a jinými drobnými bezobratlými, např. Rotifery..

Druhy tardigradů, které žijí v půdě, živí se rozkládajícími bakteriemi, řasami a rostlinnými látkami nebo jsou dravci malých bezobratlých.

Proces krmení

Při jídle tardigrades sát své jídlo a produkovat sliny v jícnu, který je smíchán s požitím materiálu. Také produkují trávicí sekrece, které se vyprázdňují do ústní dutiny.

Jídlo přechází z hltanu do jícnu, který se následně otevírá do středního tlustého střeva, kde dochází k trávení a vstřebávání živin. Nakonec krátký tlustý střevo (kloaka nebo konečník) vede k terminálnímu anusu.

Reprodukce

Tardigrades jsou dioecious, představovat u obou pohlaví jeden gonad na střevě, a gonoporos blízko řiti nebo v konečníku (v případě některých žen) \ t.

Samice mají jednu nebo dvě malé semenné nádoby, které se otevírají směrem k konečníku, v blízkosti kloaky.

V některých rodech samci nejsou známi, ale většina studovaných tardigradů kopuluje a snáší vajíčka.

Růst tardigradů pochází z kutikuly a dosahuje sexuální zralosti po třech až šesti etapách.

Sexuální

U některých druhů samec ukládá spermie přímo do ženské semenné nádoby nebo do tělesné dutiny pomocí kutikulární penetrace. Ve druhém případě dochází k oplodnění přímo ve vaječníku.

V jiných tardigrades, zvláštní forma nepřímého oplodnění se koná: muž uloží spermie pod kutikulou ženy před jeho moulting, a oplodnění nastane, když žena později uloží vejce v hozené kůžičku..

Samice umístí 1 až 30 vajec najednou (v závislosti na druhu). Její vývoj je přímý, bez prezentace larválních stádií.

Asexuál partenogeneze

Parthenogeneze (z řečtiny, partheno: panna a geneze: narození) je reprodukční strategie, ve které se neplodná vajíčka vyvíjejí jako individuální životaschopní dospělí.

Tato strategie má krátkodobou výhodu umožňující rychlou reprodukci. Z dlouhodobého hlediska však představuje nevýhodu, pokud jde o sexuální vztahy, neboť jejich genetická rozmanitost jim umožňuje větší flexibilitu a přizpůsobení se změnám podmínek prostředí..

Ve většině organismů, parthenogenesis se střídá s obdobími sexuální reprodukce.

Vejce

Vejce obecně mají kromě kuželových výstupků charakteristické povrchové póry.

Některé druhy jsou identifikovány pouze vzorem jejich vajec. Například druh rodu Macrobiotus a Minibiotus.

Také velikost a tvar pórů hřbetních desek vajec umožňuje oddělit druhy, jako v případě rodu Echiniscus.

Odkazy

  1. Edward, R. E. a Robert D. Barnes, R. D. (1996). Zoologie bezobratlých. McGraw - Inter-americký kopec. Mexiko str. 1114.
  2. Guidetti, R. a Jönsson, K.I. (2002). Dlouhodobé přežívání anhydrobiotik v semestrálních mikrometazoanech. Journal of Zoology 257 (2): 181-187. doi: 10.1017 / S095283690200078X
  3. Miller, S. A. a Harley, J. P. (2004). Zoologie Šesté vydání. Vyšší vzdělání MacGraw-Hill. pp 538.
  4. Suzuki, A. C. (2003). Životní historie Trichigradium Doyere (tardigrade) v prostředí chovu. Zoology Sci 20: 49-57.
  5. Watanabe a Masahiko (2006). Anhydrobióza u bezobratlých Appl. Entomol Zool., 41 (1): 15-31.
  6. Wright, J. (2001). Cryptobiosis 300 let od van Leuwenhoek: Co jsme se naučili o Tardigradech? Zoologischer Anzeiger 240: 563-582.