Tardígrados generelle karakteristika, typer, levesteder, ernæring og reproduktion



den tardígrados de er mikroskopiske dyr med en længde på mellem 0,05 og 0,5 mm, selvom "kæmpe" på 1,7 mm er blevet rapporteret. De er hvirvelløse dyr, segmenterede protostomer, med udseendet af små bjørne af fire par tykke ben med klør og fremdrift fra side til side med tyngde.

De blev først beskrevet af Johann A. Ephrain Goeze i 1773 og døbt som vand bjørne af Lázzaro Spallanzani i 1777. Selv om de har været lidt undersøgte, er der i dag mere end 800 beskrevne arter, indbyggere i semi-vandige medier, i næsten alle typer miljøer.

Selv om deres fylogenetiske relationer stadig diskuteres, fordi de frembyder kombinerede egenskaber hos nældefeber og leddyr, kan de anses for at tilhøre Tardigrada phylum.

Som leddyr har tardigrader en tynd ydre beskyttelsesnegle, som periodisk kaste (en proces medieret af prohormon steroid ecdyson), så de kan overleve tørring. Imidlertid har de ikke-artikulerede bilag med pincet, i modsætning til leddyr, der præsenterer artikuleringer.

indeks

  • 1 Generelle egenskaber
    • 1.1 Kropsform
    • 1.2 Muskulatur
    • 1.3 Gasudveksling
    • 1.4 Fordøjelsessystem
    • 1,5 nervesystem
  • 2 Adaptive strategier
    • 2.1 Anabiose og cysteformation
    • 2.2 Cryptobiosis og tønde fase
    • 2.3 Anhidrobiose
    • 2.4 Modstand mod ekstreme forhold
    • 2.5 Økologisk rolle af encystment og tønde stadion
  • 3 habitater
    • 3.1 Vandtilgængelighed
    • 3.2 Bred geografisk fordeling
    • 3.3 Eksempler på tardigrade arter
    • 3.4 Lav befolkningstæthed
  • 4 Typer af tardigrader
    • 4.1 Tardigrada Phylum
  • 5 Ernæring
    • 5.1 Kost
    • 5.2 Foderproces
  • 6 Reproduktion
    • 6.1 Seksuel
    • 6.2 Ældre ved parthenogenese
    • 6.3 æg
  • 7 referencer

Generelle egenskaber

Kropsform

Tardigraderne har legeme med bilateral symmetri, generelt med afrundet og fladt ryg med fire par ventrale ben, der kulminerer i klør, hvis karakteristiske former er vigtige for deres klassificering.

Kropssegmentering skelner ikke eksternt, men hovedet efterfølges af tre kropssegmenter, hver med et par ben, ud over det sidste caudale segment, med det fjerde par ben projiceret bagud.

Kroppen er dækket af et tyndt lag af kutikula, der kaster, og mange arter har dorsale og laterale plader.

De ikke-marine voksne tardigrader kan være farverige, der udviser nuancer af pink, grøn, lilla, gul, rød, grå og sort..

muscularity

Tardigraderne har glat og strikket muskulatur, de fleste muskelbånd består af en enkelt celle eller nogle få store celler. Disse danner antagonistiske sæt af muskler, som styrer deres bevægelse trin for trin.

Gas udveksling

Udveksling af gasser, som ilt, afhænger af diffusionen gennem din krop.

Fordøjelsessystemet

Tardigrades fordøjelsessystem består af et buccalrør, en pæreformet muskuløs svælg og et par kalkholdige stiletter, der bruges til at gennembore planter eller kroppe af andre små dyr og derefter suge deres indhold.

De kødædende og altærende tardigrader har en anterior terminal mund, mens herbivore og detritivorer har en ventral mund.

Farynk kommunikerer med spiserøret, som igen åbner sig for en mellemtyktig tarm og kort tyndtarme (cloaca eller endetarm), som til sidst fører til en terminal anus.

Nervesystemet

Tardigrades nervesystem er metamerisk, ligner den af ​​annelider og leddyr.

De præsenterer en stor lobuleret dorsal hjerne ganglion, forbundet med en subesophageal ganglion. Dette til gengæld strækker sig ind i et par posterior ventrale nervebånd, der forbinder en streng af fire par ganglier, der løber benene.

Ofte har tardigrader et par sensoriske øjenpletter, hver med fem celler, hvoraf den ene er følsom for lys..

Adaptive strategier

Anabiose og cyste dannelse

Tardigraderne har kapacitet til at indtaste en latent tilstand, der indebærer en meget reduceret metabolisk aktivitet under ugunstige miljøforhold for deres overlevelse.

I perioder med tørke, udtørring den vegetation, der bebor terrestriske tardigrades, disse er skruet trækker hendes ben, mister vand fra kroppen og udskiller en dobbeltvægget kuvert kutikulære dækker hele hans krop krøllet.

Disse cyster opretholder en meget lav (men stadig påviselig) basal metabolisme, en tilstand kaldet anabiosis.

Det er blevet rapporteret, at tardigrader også danner cyster i unormalt høje CO tilstande2, hydrogensulfid og kaliumcyanid.

Cryptobiosis og tønde stadion

Cryptobiosis er en ekstrem tilstand af anabioser, hvor alle tegn på metabolisk aktivitet er fuldstændig fraværende. På grund af denne evne til at komme ind i denne tilstand overlever mange arter af tardigrader ekstreme miljøforhold.

Under ekstreme miljøforhold samler tardigraderne deres ben og danner en bestemt type cyste på en enkelt væg, formet som en "vinkælder" (kaldet "tun" på engelsk).

I denne tønde tilstand er kroppens metabolisme uopdagelig, idet man overvejer sig selv kryptobiotisk. Således beskytter de sig mod ekstremt ugunstige forhold, der dækker deres kroppe og reducerer overfladen af ​​interaktion med miljøet.

anhydrobiosis

Anhydrobiosis er strategien udtørringstolerance, der tillader mange arter af tardigrades (og andre vanddyr, hjuldyr og nematoder) modstå ydre tilstand af dehydrering ved frysning vandforhold eller tørke.

Udsat for tørke, mister vand (som i aktiv tilstand er 85 vægt%), op til mindre end 2% af deres kropsvægt og metabolisk aktivitet falder til næsten upåviselige niveauer kan indtaste trin tønde.

Modstand mod ekstreme forhold

Blandt de ekstreme fysiske forhold, som mange arter af tardigrader i den sene fase af tønderen overlever, er:

  • Meget høje temperaturer (149 ° C) og meget lav (-272 ° C).
  • Højt atmosfærisk tryk (op til 6000 atm).
  • Intense niveauer af ioniserende stråling.
  • Vakuumeksponering.
  • Lange perioder med totalt fravær af ilt.

Derudover har nogle arter genoprettet efter nedsænkning af deres tønder i giftige stoffer som saltvand, ether, absolut alkohol og endda flydende helium..

Efter at have genetableret de gunstige betingelser for dets aktive tilstand (især tilgængeligheden af ​​vand) svulmer dyrene og reaktiverer deres metabolisme om nogle få timer.

Økologisk rolle af encystment og tønde stadion

Cyster og tøndefaser repræsenterer overlevelsesstrategier i rum og tid.

I det tidsmæssige aspekt kan de tilbringe år i disse encysted-stadier, indtil miljøforholdene (især fugtighed) vender tilbage til at være gunstige.

I rumfeltet repræsenterer encystment også et middel til dets geografiske spredning enten ved vindens dispergeringsvirkning eller ved at være i tørt mudder, der er klæbet til vandfugle i fremdrift.

På grund af vekslingen mellem aktive og frosne perioder kan levetiden for tardigrader variere fra mindre end et år til mere end 100 år.

levesteder

Tardigraderne er dyr af fri eller symbiotisk liv (herunder parasitære), med stor geografisk fordeling, indbyggere i ekstreme eller meget variable omgivelser som midlertidige ferskvandsdamme.

Vandtilgængelighed

Den begrænsende faktor for disse mikroorganismer er til vand, men i fravær af dette (under frysning eller tørke), dehydrere tardigrades danner cyster eller tønde faser, som beskrevet ovenfor.

Terrestriske arter deler deres mikrohabitater med andre organismer som rotorer, nematoder, bakterier, protozoer, kvaler og små insektlarver.

Bred geografisk fordeling

Oplysninger om den geografiske fordeling af tardigrader er begrænset af manglen på udvidet undersøgelse og af mangel på samlinger af prøver fra forskellige kritiske regioner på planeten.

Den brede geografiske fordeling begunstiges imidlertid af dets spredning gennem cyster, tøndefaser og æg.

Alle disse strukturer er meget lette og modstandsdygtige over for at blive transporteret over lange afstande (enten ved vind eller sand, i mudder knyttet til insekter, fugle og andre dyr).

Tardigrades fundet fra Arktis til Antarktis, fra sand strandene til Abyssal dybder (3000 m dyb), i organer naturlige og kunstige vandområder (pools, floder, søer, have og termiske) i semi-vandlevende levesteder, såsom det tynde lag af vand, der dækker jorden, kuld, moser, liverworts, lavener, alger og visse vaskulære planter.

Nogle arter er interstitielle (bor mellem sandkornene), andre er epifytter (bor på overfladen af ​​alger og planter) og andre er epizoicas eller kommensale (bor på eller i andre marine hvirvelløse dyr såsom muslinger kappe).

Eksempler på tardigrade arter

De fleste tardigrade arter har en bred fordeling på planeten Jorden, og mange er kosmopolitiske, som Milnesium tardigradum (af kødædende kost).

Andre arter er marine som Halobiotus crispae, som almindeligvis findes på Grønlands brune tang. Kystarter er også blevet undersøgt, såsom Echiniscoides sigismundi i danmark.

Der kunne dog tilsyneladende forekomme endemiske arter som f.eks Isohypsibius cameruni, fundet (hidtil) kun i Cameroun (Afrika), selvom denne antagelse kunne skyldes, at den ikke er blevet søgt i andre regioner.

Andre epizootiske arter, som f.eks Styraconyx qivitoq, lever på ectoproctos eller bryozoans vanddyr.

Lav befolkningstæthed

Tardigraderne er en del af trofekæden, men generelt har de et lavt befolkningsantal. Lejlighedsvis kan de nå tætheder på op til 300.000 individer / m2 på jorden og mere end 2.000.000 individer / m2 i mosen.

Typer af tardigrader

Phylum Tardigrada

Tardigrada phylum består af otte familier i tre ordrer, der er defineret ud fra detaljerne af deres hovedhoved, knoglens natur og tilstedeværelsen (eller fraværet) af malpighiske tubuli..

De tre ordrer af denne fylde er: Heterotardigrada, Mesotardigrada, Eutardigrada.

ernæring

diæt

De fodrer normalt på de cellulære væsker af planter og dyr ved at gennembore cellerne med deres par orale stiletter.

Tardigraderne, der lever i ferskvand, er placeret blandt de forfaldne vegetationer, fodring af organisk affald, plantecelleindhold (især mos), mikroalger, protozoer og andre små hvirvelløse dyr som rotiferer.

De arter af tardigrader, der lever i jorden, fodrer med forfaldne bakterier, alger og plantematerialer eller er rovdyr af små hvirvelløse dyr.

Foderproces

Når de spiser, suger tardigraderne deres mad og producerer spyt i spiserøret, der blandes med det indtaget materiale. De producerer også fordøjelsessekretioner, der tømmer ind i mundhulen.

Maden går fra svælg til spiserøret, som igen åbner sig for en mellemtyktig tarm, hvor fordøjelsen og absorptionen af ​​næringsstoffer forekommer. Endelig fører den korte tyktarmen (cloaca eller endetarm) til en terminal anus.

reproduktion

Tardigraderne er dioecious og præsenterer i begge køn en enkelt gonad på tarmen og gonoporos nær anus eller i endetarm (i tilfælde af nogle kvinder).

Hunnerne har en eller to små seminalbeholdere, der åbner mod endetarmen, nær cloaca.

I nogle slægter er mændene ikke kendte, men de fleste af de studerede tardigrader copulerer og lægger æg.

Tardigraderens vækst kommer fra kutikulærmulerne og når seksuel modenhed efter tre til seks trin.

seksuel

I nogle arter aflejrer hanen sæd direkte i kvindens sædvanlige beholder eller i kropshulen ved kutikulær penetration. I sidstnævnte tilfælde forekommer befrugtning direkte i æggestokken.

I andre tardigrader finder en bestemt form for indirekte befrugtning sted: hanen deponerer sædcellerne under kvindens kutikuler inden dens opdræt, og befrugtningen sker, når kvinden senere deponerer æggene i den kastede kutikula..

Hunnerne placeres fra 1 til 30 æg ad gangen (afhængigt af arten). Dens udvikling er direkte uden at præsentere larvestadier.

Asexual ved parthenogenese

Parthenogenese (fra græsk, Parteno: jomfru og genesis: fødsel) er en reproduktiv strategi, hvor ufrugtede æg udvikles som individuelle levedygtige voksne.

Denne strategi har den kortsigtede fordel at tillade hurtig reproduktion. På lang sigt udgør det imidlertid en ulempe med hensyn til seksuelle forhold, da deres genetiske mangfoldighed giver dem større fleksibilitet og tilpasning til variationer i miljøforhold..

I de fleste organismer veksler parthenogenese med perioder med seksuel reproduktion.

æg

Æg generelt har karakteristiske overfladeporer ud over koniske fremspring.

Nogle arter identificeres kun ved deres ægs mønster. For eksempel, arten af ​​slægten af Macrobiotus og Minibiotus.

Også størrelsen og formen af ​​porerne på de dorsale plader af æggene tillader at adskille arter som i tilfældet med slægten Echiniscus.

referencer

  1. Edward, R. E. og Robert D. Barnes, R. D. (1996). Zoologi af hvirvelløse dyr. McGraw - Inter-American Hill. Mexico. s. 1114.
  2. Guidetti, R. og Jönsson, K.I. (2002). Langsigtet anhydrobiotisk overlevelse i semi-terrestriske mikrometazoer. Journal of Zoology 257 (2): 181-187. doi: 10.1017 / S095283690200078X
  3. Miller, S.A. og Harley, J.P. (2004). Zoology. Sjette udgave. MacGraw-Hill Higher Education. s. 538.
  4. Suzuki, A.C. (2003). Livets historie af Milnesium tardigradum Doyere (tardigrade) under et opdrætsmiljø. Zoology Sci 20: 49-57.
  5. Watanabe og Masahiko (2006). Anhydrobiose hos hvirvelløse dyr Appl. Entomol. Zool., 41 (1): 15-31.
  6. Wright, J. (2001). Cryptobiosis 300 år på fra van Leuwenhoek: Hvad har vi lært om Tardigrades? Zoologischer Anzeiger 240: 563-582.