Корсетни животни - биология

Корсетни животни Pliciloricus enigmatus

Кога Корсетни животни (Loricifera) е името, дадено на животински щам, който днес се приписва най-вече на линещите животни (Ecdysozoa). Научното наименование на таксона произлиза от латински лорика ("Panzer, Korsett") и ferre ("Wear"), следователно може да се преведе като "носител на корсет". Най-близките им роднини вероятно са анкилата (Kinorhyncha) и Priapulida, с които са групирани в таксон Scalidophora.

Тъй като малките животни се прикрепят към пясъчни зърна или други частици, върху които живеят с изключителна упоритост, до днес те могат да бъдат изолирани само чрез потапяне в прясна вода. Осмотичният шок причинява отделяне от субстрата, но също така убива животните, така че с изключение на една ларва досега нито едно животно не е изследвано живо. На практика нищо не се знае за физиологията, храненето, движението, поведението или развитието на животните. Все още няма налични молекулярно-генетични данни; в началото на 21-ви век, например, нито един ген не е бил секвениран.

Поради посочените обстоятелства и поради относително ниската плътност на популацията, корсетите, въпреки че са известни от френското крайбрежие на Атлантическия океан от 70-те години на миналия век, не са научно описани до 1983 г .; е наречен първият вид Nanaloricus mysticus. Оттогава те са непрекъснато изследвани и са открити още два рода. В света има само няколко биолога, които се специализират в тази група животни.

строителство

С размер от само 100 до малко под 500 микрометра, огледално-симетричните корсетни животни са по-подобни на едноклетъчните организми, но имат до 10 000 клетки. Тялото ви може да бъде разделено на главата с шипове, което е технически Интроверт се нарича, къса шия, гръдна част, която като гръден кош се споменава и корпус, едноименните плочи от броня, която се стеснява до края на устата Лорика, е заобиколен. Главата, шията и частта от гръдния кош могат да бъдат привлечени в нея чрез плъзгане една в друга.

На главата седи разтегливият, заострен конус на устата, последван от до 400 Скалиди наречени бодли, които са оборудвани със собствени мускули и вероятно служат за сензорно възприятие и движение. Те обикновено са подредени в девет пръстена, първият от които с Клавоскалиди отпред, останалите осем с Спиноскалиди но са насочени назад и донякъде напомнят на пръчките на чадър.

Стена на тялото и мускули

Стената на тялото се състои от един слой клетки, епидермиса и покриващата без клетки външна кожа, кутикулата, която от своя страна се състои от три слоя, които са известни като Епикутикула, Intracuticula и Прокутикула определен. Епикутикулата е втвърдена на повечето места (склеротизирано) и по този начин образува или шест, или двадесет и два надлъжно ориентирани панела, в зависимост от вида, които обвиват торса като корсет; За разлика от това, епикутикулата е много гъвкава между плочите и функционира като панта там. На плочите на Лорика има предимно всякакви пори и хребети, към края на устата те изтичат при някои видове в тръни, обърнати напред.

Мускулатурата е набраздена и се състои изключително от отделни влакна, които се движат по дължина (надлъжен), от стомаха до гърба (дорзовентрална) или диагонално ориентирани, също се срещат пръстеновидни влакна; непрекъснати мускулни слоеве не съществуват. За да приберат главата и шията в лориката, животните използват две групи специални интровертни ретракторни мускули.

Храносмилателни, отделителни и репродуктивни органи

Специални дихателни или кръвоносни органи не са необходими при корсетите поради малкия размер на животните и също не са на разположение. Храносмилателният тракт започва с устата на върха на конуса на устата, върху която a Букален канал която се състои от гъвкава тръба и в която се отварят слюнчените жлези. Прилежащото гърло се образува от епителни мускулни клетки. Интериорът му или Лумени има напречно сечение с три струи и по този начин позволява ефективно засмукване. Чрез кратък „дванадесетопръстник“ или Хранопровода свързана, следва тази на многобройни вдлъбнатини и издатини, Микровили, проникнали в средното черво, където е вероятно да се осъществи усвояването на хранителни вещества; Отпадъчните материали се прекарват през кратък ректум до финала (терминал) в задния край на тялото.

Сдвоените полови жлези са подобни на торбички с отделителните органи, Протонефридия, тези от просто бичурливи клетки, Соленоцити съществуват, обобщени и подобно на червеите приап, свързани с външния свят чрез общ урогенитален тракт, който се отваря до или в ануса.

Нервна система

Нервната система на корсета се състои от относително голям мозък, разположен в интроверта, от който нервите се простират в скалидите. Пръстен от десет ганглия е началната точка за общо десет нервни влакна, които се движат надлъжно назад; две от тях, които са разположени в средата на корема, са значително по-големи от останалите и също имат ганглии на равни интервали. Те доставят нерви на гърдите и вероятно също така и на багажника. В задния край на животните понякога има сензорни четина, подредени като розетка от задната страна.

разпространение и местообитание

Корсетните животни живеят като част от Фауна с пясъчна междина в морето, тоест те се намират прикрепени към малки зърна пясък или други частици в тинята и калта на морското дъно. Досега те са били открити предимно на около 350 до 400 метра под водната повърхност, но могат да бъдат открити и в дълбоките води; един вид е известен от дълбочина над 8000 метра. Късното откриване и трудното изследване на корсетните животни вероятно не се дължи на тяхната рядкост: днес се предполага, че те представляват една от доминиращите групи на мейофауната. Ларвите на някои видове живеят в морския планктон.

Предполага се, че животните са разпространени по целия свят. Съобщава се за находки от датското крайбрежие, от Бретан, Азорските острови, от Северния Атлантик край Флорида и Северна Каролина, Северния ледовит океан и Кораловото море в южната част на Тихия океан.

Освен това през 2010 г. бяха открити три нови вида, които живеят в безкислородна, солена среда в утайките на Средиземно море. Това са първите известни многоклетъчни клетки, които могат да съществуват постоянно без кислород. [1]

Начин на живот

На практика няма знания за начина на живот на корсетите. От структурата на устния конус и структурата на гърлото като смукателно гърло понякога се прави извод, че животните живеят хищнически или като ектопаразити и изсмукват богатата на хранителни вещества телесна течност от жертвите си. Известна е една находка, при която е намерено животно, прикрепено към бентосен копепод, други открития все още не са доказани. Не може да се изключи и храненето от бактерии.

Размножаване и развитие

Мъжките и женските полови жлези винаги се намират отделно при различни индивиди. Докато при някои видове половете могат да бъдат разграничени един от друг по структурата на най-предния ред бодли, това не е възможно при други. Значението на разликата в клавоскалидите е неясно, но може да е свързано с използването на тези структури при търсене на партньор.

В женските полови жлези, яйчниците, се развива само една, много голяма яйцеклетка. Тъй като е открит вид запас от сперматозоиди при женските, се предполага, че оплождането става вътрешно, но нищо не се знае за по-нататъшното ембрионално развитие.

Корсетните животни преминават през ларвен стадий, известен като ларва на Хигинс. Той има големи, пръстеновидни „пръсти“ във формата на листа в задния край, които или се използват заедно с два до три шипа отстрани на корема като гребла за движение в планктона, или носят залепващи жлези, с които животните се прикрепват към утайката.

Ларвите също вече имат интроверт, но конусът на устата все още не е подсилен с твърди стилети, както при възрастните животни. Етапът на възрастен се достига след няколко линеения чрез метаморфоза, която понякога се предшества от образуването на устойчива киста.

Феноменът неотения може да бъде открит при някои ларви, т.е. те стават полово зрели, докато са все още в ларвно състояние и се размножават партеногенетично, т.е. без процес на оплождане. За целта те образуват киста, в която се преливат. Сега в яйчника се развиват няколко яйца, от които излизат четири до дванадесет дъщерни ларви, които по форма не могат да бъдат разграничени от половите ларви. Това сега умира, след което дъщерните ларви се освобождават от обелената черупка на животното. От своя страна те са способни на еднополово размножаване, поради което един от тях партеногенетичен жизнен цикъл говори.

Племенна история

Досега не могат да се определят недвусмислени изкопаеми находки на корсетите. Сравненията със съвременните таксони виждат най-близките си роднини съвсем ясно в анкилата (Kinorhyncha) и приапулида (Priapulida), с които те образуват таксона Scalidophora. Трите групи имат многобройни характеристики, като външната кожа, подсилена с хитин, съдържащите хитин четина или шипове, разположени върху нея, трапчинки (флоскули), служещи за сензорно възприятие и две групи интровертни ретракторни мускули.

Коя от двете животински фили представлява еволюционната сестра група на корсетните животни обаче е много по-противоречива; и трите възможни комбинации са предложени и обосновани от зоолози. Наличието на корсет, образуван от кутикулата, който присъства в последния в стадия на ларвите, предполага по-тясна връзка между корсетни животни и червеи приап, докато общия за тях конус на устната кухина, който може да бъде удължен, но не и изведнъж, предполага тясна връзка между корсетни животни и анкили. Третата алтернатива, съотношението на сестрински таксон между червея от анкили и приап с корсетни животни като външна група, е оправдано от фарингеалната тъкан на ембрионална мезодерма, срещаща се в първите две таксони. Тезата, че корсетните животни са възникнали от червеи чрез педоморфоза, т.е. чрез запазване на характеристиките на ларвите в стадия на възрастни, е била разгледана, но досега не е приета.

Ембрионните фосили от вида са от Хунан в южната част на Китай от 2004 г. Markuelia hunanensis известни. Те идват от геоложката епоха от средния до късния камбрий преди около 500 милиона години и се разглеждат от кладистичен анализ като представители на рода на Скалидофората, така че не могат да бъдат причислени към никоя от трите съвременни групи, съставляващи този таксон. Поради уникалните условия за съхранение в финозърнестия калциев фосфат, ембрионалното развитие на Markelia hunanensis доста добре известен, което поражда необичайната ситуация, че се знае повече за ранното развитие на този вид, който е изчезнал в продължение на половин милиард години, отколкото за това на съвременните му роднини.

Markuelia hunanensis вероятно е бил сегментиран - ако тази находка и в същото време кладистичният анализ трябва да бъдат потвърдени, загубата на сегментация вероятно ще бъде обща производна характеристика, синапоморфия, на приапичните червеи и корсетите и по този начин ще подчертае връзката им между сестра и група.

Нишките (Nematoda) и струнните червеи (Nematomorpha), с които Scalidophora образуват таксона Cycloneuralia, също са свързани с корсетите. Всички те са класифицирани в линещите животни (Ecdysozoa), към които принадлежат Panarthropoda с членестоногите като най-важната група.

Систематика

Днес се счита за безспорно, че корсетите образуват естествена семейна група, т.е.по смисъла на кладистиката са монофилетичен таксон и по този начин включват всички потомци на общия им предшественик. Общите производни характеристики на групата, синапоморфиите, са например протонефридиите, уволнени заедно с половите жлези, специалните спиноскалиди на главата, които имат свои собствени мускули, и "пръстите на краката" на ларвите на Хигинс.

В началото на 21 век са известни почти сто вида, от които едва ли повече от десет са научно описани до момента. Те са разделени на две семейства в реда Nanoloricida:

Pliciloricidae се характеризират с двадесет и две само леко втвърдени (склеротизирано) Плочи Lorica без бодли по тях. Анусът и гениталният отвор са от страна на стомаха. Мъжките и женските от Pliciloricidae не могат да бъдат разграничени външно; техните ларви имат пръсти с лепилни жлези. Досега са описани два рода, Плицилорикус и Ругилорикус.

В Nanaloricidae силно втвърдената Лорика се състои от шест плочи, от които общо петнадесет кухи тръна сочат отпред. Задното положение на ануса и гениталния отвор, различният външен вид на мъжките и женските и гребните пръсти на ларвите също ги отличават от Pliciloricidae. Всички Nanaloricidae принадлежат към един род Наналорикус.

За видовете, които все още не са описани, евентуално трябва да бъдат създадени две нови семейства.