Tardígrados общие характеристики, виды, среда обитания, питание и размножение



tardígrados это микроскопические животные длиной от 0,05 до 0,5 мм, хотя сообщалось о «гигантских» 1,7 мм. Это беспозвоночные, сегментированные протостомы, с появлением крошечных медведей из четырех пар толстых ног с когтями, с перемещением из стороны в сторону с тяжестью.

Впервые они были описаны Иоганном А. Эфрейном Гозе в 1773 году и крещены как водяные медведи Lázzaro Spallanzani в 1777 году. Хотя они мало изучены, в настоящее время существует более 800 описанных видов, обитателей полуводных сред, практически во всех типах сред.

Хотя их филогенетические взаимоотношения все еще обсуждаются, поскольку они представляют комбинированные характеристики кольчатых членистоногих и членистоногих, их можно считать принадлежащими к типу Tardigrada..

Как и у членистоногих, у tardigrades есть тонкая наружная защитная кутикула, которая периодически выпадает (процесс, опосредованный прогормонами стероидным экдизоном), позволяя им выжить после высыхания. Тем не менее, они имеют не сочлененные придатки с помощью пинцета, в отличие от членистоногих, которые представляют сочленения.

индекс

  • 1 Общая характеристика
    • 1.1 Форма тела
    • 1.2 Мускулатура
    • 1.3 Газообмен
    • 1.4 Пищеварительная система
    • 1.5 Нервная система
  • 2 Адаптивные стратегии
    • 2.1 Анабиоз и образование кисты
    • 2.2 Криптобиоз и бочковая стадия
    • 2.3 Ангидробиоз
    • 2.4 Стойкость к экстремальным условиям
    • 2.5 Экологическая роль энцистмента и бочкового стадиона
  • 3 места обитания
    • 3.1 Наличие воды
    • 3.2 Широкое географическое распространение
    • 3.3 Примеры видов tardigrade
    • 3.4 Низкая плотность населения
  • 4 вида запеканок
    • 4.1 Tardigrada Phylum
  • 5 Питание
    • 5.1 Диета
    • 5.2 Процесс кормления
  • 6 Репродукция
    • 6.1 Сексуальный
    • 6.2. Бесполое путем партеногенеза
    • 6.3 Яйца
  • 7 ссылок

Общие характеристики

Форма тела

Тардиграды имеют тело с двусторонней симметрией, обычно с округлой и уплощенной спиной, с четырьмя парами брюшных ног, которые завершаются когтями, характерные формы которых важны для их классификации.

Сегментация тела не различается внешне, но за головой следуют три сегмента туловища, каждый с парой ног, в дополнение к последнему хвостовому сегменту, с четвертой парой ног, спроецированной назад.

Тело покрыто тонким слоем кутикулы, который пролил, и у многих разновидностей есть спинные и боковые пластины.

Не морские взрослые tardigrades могут быть красочными, показывая оттенки розового, зеленого, фиолетового, желтого, красного, серого и черного..

мускулатура

Тардиграды имеют гладкую и поперечно-полосатую мускулатуру, большая часть мышечных полос состоит из одной клетки или нескольких крупных клеток. Они формируют антагонистические наборы мышц, которые шаг за шагом контролируют свое движение.

Газообмен

Обмен газов, как и кислорода, зависит от диффузии через ваше тело.

Пищеварительная система

Пищеварительная система tardigrades состоит из буккальной трубки, луковичного мышечного глотки и пары известковых шпилек, используемых для прокалывания растений или тел других мелких животных, а затем высасывания их содержимого..

У плотоядных и всеядных tardigrades есть передняя конечная пасть, в то время как у травоядных и детритиворов есть вентральная пасть.

Глотка связывается с пищеводом, который в свою очередь открывается в среднюю толстую кишку и короткую толстую кишку (клоаку или прямую кишку), что в конечном итоге приводит к терминальному анусу.

Нервная система

Нервная система tardigrades метамерна, подобна таковой у кольчатых членистоногих и членистоногих.

Они представляют большой долевой дорсальный мозговой ганглион, связанный с субэзофагеальным ганглием. Это, в свою очередь, распространяется на пару задних вентральных нервных связок, которые соединяют цепочку из четырех пар ганглиев, которые управляют ногами.

Часто у tardigrades есть пара сенсорных глазных пятен, каждая с пятью клетками, одна из которых чувствительна к свету..

Адаптивные стратегии

Анабиоз и образование кисты

Тардиграды способны входить в латентное состояние, которое подразумевает очень сниженную метаболическую активность в неблагоприятных условиях окружающей среды для их выживания..

В периоды засухи при сушке растительности, населенной наземными tardigrades, они свертываются, вытягивая свои ноги, теряют воду из своих тел и выделяют оболочку кутикулы с двойными стенками, которая покрывает все их морщинистое тело.

Эти кисты поддерживают очень низкий (но все еще обнаруживаемый) основной обмен, состояние, называемое анабиозом.

Сообщалось, что tardigrades также образуют кисты в аномально высоких условиях CO2, сероводород и цианид калия.

Криптобиоз и бочка стадиона

Криптобиоз - это экстремальное состояние анабиоза, при котором все признаки метаболической активности полностью отсутствуют. Благодаря этой способности войти в это состояние, многие виды tardigrades выживают в экстремальных условиях окружающей среды.

В экстремальных условиях окружающей среды tardigrades сокращают свои ноги и формируют определенный тип кисты на единственной стене, сформированной как "винный погреб" (названный "tun" на английском языке).

В этом бочкообразном состоянии обмен веществ в организме не обнаруживается, считая себя криптобиотиком. Таким образом, они защищают себя от крайне неблагоприятных условий, покрывая свои тела и уменьшая поверхность взаимодействия с окружающей средой.

ангидробиоза

Ангидробиоз - это стратегия устойчивости к высыханию, которая позволяет многим видам тардиградов (и других беспозвоночных, коловраток и нематод) противостоять состоянию обезвоживания под воздействием внешних условий замерзания или засухи.

Находясь в условиях засухи, он теряет воду (которая в активном состоянии составляет 85% своего веса), пока не достигнет менее 2% своего веса тела, а его метаболическая активность не снизится до почти незаметных уровней, будучи в состоянии войти в стадию барреля.

Стойкость к экстремальным условиям

К числу экстремальных физических условий, в которых выживают многочисленные виды поздних стадий барреля, относятся:

  • Очень высокие температуры (149 ° C) и очень низкие (-272 ° C).
  • Высокое атмосферное давление (до 6000 атм).
  • Интенсивные уровни ионизирующего излучения.
  • Вакуумная экспозиция.
  • Длительные периоды полного отсутствия кислорода.

Кроме того, некоторые виды восстановились после погружения их бочек в токсичные вещества, такие как рассол, эфир, абсолютный спирт и даже жидкий гелий..

После восстановления благоприятных условий для его активного состояния (в частности, наличия воды) животные набухают и активизируют обмен веществ в течение нескольких часов..

Экологическая роль энчиментмента и бочкового стадиона

Стадии кист и стволов представляют стратегии выживания в пространстве и времени.

Во временном аспекте они могут проводить годы на этих инцистированных стадиях, пока условия окружающей среды (в частности, влажности) не станут благоприятными.

В космическом поле энцистмент также представляет собой средство для своего географического рассеяния, либо благодаря рассеивающему действию ветра, либо находясь в сухой грязи, прилипшей к водоплавающей птице в движении..

Из-за чередования между активным и замороженным периодами ожидаемая продолжительность жизни тардиградов может варьироваться от менее одного года до более 100 лет.

местообитания

Тардиграды - это животные свободной или симбиотической жизни (включая паразитических), широкого географического распространения, обитатели экстремальных или сильно изменчивых сред, таких как временные пресноводные пруды.

Наличие воды

Ограничивающим фактором для этих микроорганизмов является наличие воды, хотя при ее отсутствии (в условиях замерзания или засухи) тардиграды дегидратируются с образованием кист или бочковых стадий, как обсуждалось выше..

Наземные виды делятся своими микробитами с другими организмами, такими как коловратки, нематоды, бактерии, простейшие, клещи и личинки мелких насекомых..

Широкое географическое распространение

Информация о географическом распределении запаздываний ограничена отсутствием подробного изучения и нехваткой коллекций образцов из разных критических областей планеты..

Однако его широкому географическому распространению способствует его распространение через цисты, бочковые стадии и яйца.

Все эти конструкции очень легкие и устойчивые для транспортировки на большие расстояния (ветром или песком, в грязи, прикрепленной к насекомым, птицам и другим животным)..

Тардиграды были обнаружены от Арктики до Антарктики, от песков пляжей до глубин пропасти (глубиной 3000 м), в естественных и искусственных водоемах (бассейны, реки, озера, моря и горячие источники), в полуводные среды обитания, такие как тонкий слой воды, который покрывает почву, мусор, мхи, печеночники, лишайники, водоросли и некоторые сосудистые растения.

Некоторые виды являются интерстициальными (они живут среди песчинок), другие являются эпифитами (они живут на поверхности водорослей и растений), а другие являются эпизоотическими или комменсальными (они живут на или внутри других морских беспозвоночных, таких как мантия мидий).

Примеры видов tardigrade

Большинство видов tardigrade имеют широкое распространение на планете Земля, и многие из них являются космополитическими, так как Милниум тардиградум (о плотоядной диете).

Другие виды морских как Halobiotus crispae, который обычно встречается на бурых водорослях Гренландии. Были также изучены прибрежные виды, такие как Echiniscoides sigismundi в Дании.

Тем не менее, могут быть, по-видимому, эндемичные виды, такие как Isohypsibius Cameruni, найдено (пока) только в Камеруне (Африка), хотя это предположение может быть связано с тем, что оно не было найдено в других регионах.

Другие эпизоотические виды, такие как Styraconyx Qivitoq, живут на эктопротосах или мшанках водных животных.

Низкая плотность населения

Тардиграды являются частью трофической цепи, но в целом они имеют низкую численность населения. Иногда они могут достигать плотности до 300 000 человек / м2 на земле и более 2 000 000 человек / м2 во мху.

Типы запеканок

Тип Тардиграда

Тип Tardigrada состоит из восьми семейств в трех категориях, которые определяются на основе деталей придатков их голов, характера когтей ног и наличия (или отсутствия) мальпигиевых канальцев..

Три типа этого типа: Гетеротардиграда, Мезотардиграда, Эутардиграда.

питание

диета

Как правило, они питаются клеточными жидкостями растений и животных, проникая в клетки парой оральных шпилек..

Tardigrades, которые живут в пресной воде, расположены среди разлагающейся растительности, питаясь органическими отходами, содержанием растительных клеток (особенно мха), микроводорослями, простейшими и другими мелкими беспозвоночными, такими как коловратки.

Виды tardigrades, которые живут в почве, питаются разлагающимися бактериями, водорослями и растительным веществом или являются хищниками мелких беспозвоночных.

Процесс кормления

Когда едят, tardigrades сосут их пищу и производят слюну в пищеводе, который смешан с проглоченным материалом. Они также производят пищеварительные выделения, которые попадают в полость рта.

Пища проходит из глотки в пищевод, который, в свою очередь, открывается в среднюю толстую кишку, где происходит переваривание и усвоение питательных веществ. Наконец, короткая толстая кишка (клоака или прямая кишка) приводит к терминальному заднему проходу.

воспроизведение

Tardigrades являются двудомными, представляя у обоих полов одну гонаду на кишечнике и gonoporos около заднего прохода или в прямой кишке (в случае некоторых женщин).

У самок есть один или два маленьких семенных сосуда, которые открываются к прямой кишке, около клоаки.

В некоторых родах самцы не известны, но большинство изученных tardigrades совокупляются и откладывают яйца.

Рост tardigrades происходит от линьки кутикулы и достигает половой зрелости после трех-шести стадий.

половой

У некоторых видов самец откладывает сперму непосредственно в семенной сосуд женщины или в полость тела путем кутикулярного проникновения. В последнем случае оплодотворение происходит непосредственно в яичнике.

В других tardigrades, особая форма косвенного оплодотворения имеет место: самец откладывает сперму под кутикулу самки до ее линьки, и оплодотворение происходит, когда самка позже откладывает яйца в брошенную кутикулу..

Самки откладывают от 1 до 30 яиц за раз (в зависимости от вида). Его развитие прямое, без предъявления личиночных стадий.

Бесполое по партеногенезу

Партеногенез (с греческого, Parteno: virgin and генезис: рождение) - это репродуктивная стратегия, при которой неоплодотворенные яйца развиваются как отдельные жизнеспособные взрослые.

Эта стратегия имеет краткосрочное преимущество, позволяющее быстрое воспроизведение. Однако в долгосрочной перспективе это представляет собой недостаток в отношении сексуальных отношений, учитывая, что их генетическое разнообразие обеспечивает им большую гибкость и адаптацию к изменениям условий окружающей среды..

У большинства организмов партеногенез чередуется с периодами полового размножения.

яйца

Яйца в целом имеют характерные поверхностные поры в дополнение к коническим выступам.

Некоторые виды идентифицируются только по образцу их яиц. Например, виды родов Macrobiotus и Minibiotus.

Также размер и форма пор на дорсальных пластинках яиц позволяет разделить виды, как в случае рода Echiniscus.

ссылки

  1. Эдвард Р. Э. и Роберт Д. Барнс Р. Д. (1996). Зоология беспозвоночных. Макгроу - Межамериканский холм. Мексика. с. 1114.
  2. Гидетти Р. и Йонссон К.И. (2002). Долгосрочная выживаемость ангидробиотиков у полуземных микрометазо. Журнал зоологии 257 (2): 181-187. doi: 10.1017 / S095283690200078X
  3. Миллер С. А. и Харли Дж. П. (2004). Зоология. Шестое издание. Макгроу-Хилл Высшее образование. С. 538.
  4. Suzuki, A.C. (2003). История жизни Милниум тардиградум Doyere (tardigrade) в условиях выращивания. Зоология Sci 20: 49-57.
  5. Ватанабе и Масахико (2006). Ангидробиоз у беспозвоночных Entomol. Zool., 41 (1): 15-31.
  6. Райт, J. (2001). Криптобиоз 300 лет спустя от Ван Левенгука: Что мы узнали о Tardigrades? Zoologischer Anzeiger 240: 563-582.