Biologia strun bezkręgowców

Reinhard Dirscherl / Corbis Documentary / Getty Images

Struny bezkręgowców są zróżnicowane, ale mają wiele wspólnych cech. Organizmy te bytują w środowiskach morskich żyjących pojedynczo lub w koloniach. Bezkręgowce strunowce żywią się drobną materią organiczną, taką jak plankton, zawieszoną w wodzie. Struny bezkręgowców są celomaty lub zwierzęta z prawdziwą jamą ciała. Ta wypełniona płynem jama (celom), zlokalizowana między ścianą ciała a przewodem pokarmowym, jest tym, co odróżnia celomaty od acelomaty . Struczaki bezkręgowców rozmnażają się zazwyczaj drogą płciową, a niektóre są zdolne dorozmnażanie bezpłciowe. Istnieją cztery kluczowe cechy wspólne dla strunowców we wszystkich trzech podgatunkach. Cechy te obserwuje się w pewnym momencie rozwoju organizmów.

Cztery cechy akordów

• Wszystkie akordy mają Struna grzbietowa . Cięciwa grzbietowa rozciąga się od głowy zwierzęcia do ogona, w kierunku jego grzbietowej (tylnej) powierzchni i grzbietowej do przewodu pokarmowego. Zapewnia półelastyczną strukturę dla mięśnie używać do wsparcia, gdy zwierzę się porusza.
• Wszystkie akordy mają Rura nerwu grzbietowego . Ta pusta w środku rurka lub przewód nerwowy znajduje się na grzbiecie struny grzbietowej. W strunowcach kręgowców rurka nerwu grzbietowego rozwija się w ośrodkowy układ nerwowy struktury mózg i rdzeń kręgowy. W akordach bezkręgowców jest zwykle obserwowany w stadium larwalnym, ale nie w stadium dorosłym.
• Wszystkie akordy mają post-analny ogon . To rozszerzenie ciała wykracza poza koniec przewodu pokarmowego i jest widoczne tylko we wczesnych stadiach rozwoju niektórych strunowców.
• Wszystkie akordy mają szczeliny skrzeli w gardle . W strunowcach bezkręgowców struktury te są ważne zarówno dla odżywiania, jak i oddychania. Kręgowce lądowe mają struktury skrzeli we wczesnych stadiach rozwoju embrionalnego, które rozwijają się w inne struktury (np. skrzynkę głosową) w miarę dojrzewania zarodka.

Wszystkie strunowce bezkręgowców mają endosytle. Ta struktura znajduje się w ścianie gardła i wytwarza śluz, który pomaga w filtrowaniu żywności ze środowiska. Uważa się, że w strunowcach kręgowców endosytle przystosował się ewolucyjnie, aby utworzyć tarczyca .

Tunicata: Ascidiacea

Jurgen Freund / Biblioteka obrazów natury / Getty Images

Struny bezkręgowców z gromady Tunicata , nazywane również Urochordane , mają od 2000 do 3000 gatunków. Są to podajniki zawiesinowe przebywające w środowiskach morskich ze specjalistycznymi powłokami zewnętrznymi do filtracji żywności. Tunicata organizmy mogą żyć samodzielnie lub w koloniach i dzielą się na trzy klasy: Ascidiacea , Thaliacea , oraz Larwaki .

Ascidiacea

Ascydy stanowią większość gatunków osłonic. Jako dorosłe zwierzęta te są siedzące, co oznacza, że ​​pozostają w jednym miejscu, zakotwiczając się w skałach lub innych twardych powierzchniach podwodnych. Worek-podobny korpus tej osłony jest zamknięty w materiale złożonym z białko i węglowodan związek podobny do celulozy. Ta obudowa nazywa się a tunika i różni się grubością, wytrzymałością i przezroczystością między gatunkami. Wewnątrz tuniki znajduje się ściana ciała, która ma grube i cienkie warstwy naskórka. Cienka warstwa zewnętrzna wydziela związki, które stają się tuniką, podczas gdy grubsza warstwa wewnętrzna zawiera nerwy, naczynia krwionośne i mięśnie. Acydyjczycy mają ścianę korpusu w kształcie litery U z dwoma otworami zwanymi syfonami, które pobierają wodę (syfon wdechowy) i wypychają odpady i wodę (syfon wydechowy). Ascydy są również nazywane morska sarka ze względu na to, jak wykorzystują swoje mięśnie, aby siłą wyrzucać wodę przez syfon. W ścianie ciała znajduje się duża wnęka lub atrium zawierające dużą gardło. The gardło to rurka mięśniowa, która prowadzi do jelita. Drobne pory w ścianie gardła (szczeliny skrzelowe gardła) filtrują żywność, taką jak jednokomórkowa glony , z wody. Wewnętrzna ściana gardła pokryta jest drobnymi włoskami zwanymi rzęsy i cienką wyściółkę śluzową wytwarzaną przez endostyl . Oba kierują pokarm w kierunku przewodu pokarmowego. Woda, która jest wciągana przez syfon wdechowy, przechodzi przez gardło do przedsionka i jest wydalana przez syfon wdechowy.

Niektóre gatunki ascydów żyją samotnie, podczas gdy inne żyją w koloniach. Gatunki kolonialne są ułożone w grupy i dzielą syfon wydechowy. Chociaż może wystąpić rozmnażanie bezpłciowe, większość ascydów ma zarówno męskie, jak i żeńskie gonady irozmnażać się seksualnie.Nawożeniewystępuje jako mężczyzna gamety (plemniki) z jednej żółtka są uwalniane do wody i przemieszczają się, aż połączą się z komórką jajową w ciele innej tryskawki. Powstałe larwy mają wszystkie wspólne cechy strunowców bezkręgowców, w tym strunę grzbietową, strunę nerwu grzbietowego, szczeliny gardłowe, endostyl i ogon poodbytowy. Z wyglądu przypominają kijanki i w przeciwieństwie do dorosłych larwy są ruchome i pływają, dopóki nie znajdą stabilnej powierzchni, na której mogą się przyczepić i rosnąć. Larwy przechodzą metamorfozę i ostatecznie tracą ogon, strunę grzbietową i nerw grzbietowy.

Tunicata: Thaliacea

Justin Hart Fotografia i sztuka życia morskiego / Moment / Getty Images

Klasa Tunicata Thaliacea obejmuje doliolidy, salpy i pirosomy. Doliolidy to bardzo małe zwierzęta mierzące 1-2 cm długości o cylindrycznych ciałach przypominających beczki. Okrągłe pasma mięśni na ciele przypominają pasma beczki, co dodatkowo przyczynia się do jego beczkowatego wyglądu. Doliolidy mają dwa szerokie syfony, jeden umieszczony z przodu, a drugi z tyłu. Woda jest popychana z jednego końca zwierzęcia na drugi poprzez uderzanie rzęsek i kurczenie pasm mięśniowych. Ta czynność prowadzi organizm przez wodę w celu przefiltrowania pokarmu przez szczeliny skrzelowe w gardle. Doliolidy rozmnażają się zarówno bezpłciowo, jak i płciowo zmiana pokoleń . W swoim cyklu życiowym przechodzą naprzemiennie między pokoleniem płciowym, które wytwarza gamety do rozmnażania płciowego, a pokoleniem bezpłciowym, które rozmnaża się przez pączkowanie.

Salps są podobne do doliolidów o kształcie beczki, napędzie odrzutowym i możliwościach filtrowania. Salps mają galaretowate ciała i żyją samotnie lub w dużych koloniach, które mogą rozciągać się na kilka stóp długości. Niektóre salpy są bioluminescencyjny i blask jako środek komunikacji. Podobnie jak doliolidy, salpy występują naprzemiennie z pokoleniami płciowymi i bezpłciowymi. Salps czasami kwitną w dużych ilościach w odpowiedzi na zakwity fitoplanktonu. Gdy liczebność fitoplanktonu nie jest już w stanie utrzymać dużej liczby salpów, ich liczba spada z powrotem do normalnych zakresów.

Jak salpy, pirosomy istnieją w koloniach utworzonych z setek osobników. Każdy osobnik jest ułożony w tunice w sposób, który nadaje kolonii wygląd stożka. Poszczególne pirosomy nazywane są zooidy i mają kształt beczki. Pobierają wodę ze środowiska zewnętrznego, filtrują wodę z pokarmu przez wewnętrzny kosz skrzelowy i wydalają wodę do wnętrza kolonii w kształcie stożka. Kolonie pirosomów poruszają się wraz z prądami oceanicznymi, ale dzięki rzęskom w wewnętrznej siatce filtrującej są zdolne do pewnego ruchu napędowego. Podobnie jak salpy, pirosomy wykazują naprzemienność pokoleń i są bioluminescencyjne.

Tunicata: Larvacea

Uwaga na dole, filtr wypełniony cząsteczkami składników odżywczych: algi fitoplanktonu lub mikroorganizmy.

Jean Lecomte / Biosphoto / Getty Images

Organizmy w klasie Larwaki , znany również jako Załączniki , są unikalne spośród innych gatunków z gromady Tunicata w tym, że zachowują swoje cechy strunowców przez całe dorosłość. Te filtratory znajdują się w zewnętrznej galaretowatej osłonie, zwanej domem, która jest wydzielana przez organizm. Dom zawiera dwa wewnętrzne otwory w pobliżu głowy, rozbudowany wewnętrzny system filtracji i zewnętrzny otwór w pobliżu ogona.

Larwaki poruszają się naprzód przez otwarte morze za pomocą ogonów. Woda jest wciągana przez wewnętrzne otwory umożliwiające filtrację drobnych organizmów, takich jak fitoplankton i bakteria , z wody. W przypadku zatkania systemu filtracyjnego zwierzę może porzucić stary dom i wydzielić nowy. Larwy robią to kilka razy dziennie.

W przeciwieństwie do innych Tunicata larwy rozmnażają się tylko przez rozmnażanie płciowe. Większość jest hermafrodyty , co oznacza, że ​​zawierają zarówno męskie, jak i żeńskie gonady. Zapłodnienie następuje zewnętrznie, gdy plemniki i komórki jajowe są wypuszczane na otwarte morze. Zapobiega się samozapłodnieniu poprzez naprzemienne uwalnianie plemników i komórek jajowych. Plemniki są uwalniane jako pierwsze, a następnie jaja, co skutkuje śmiercią rodzica.

Cephalochordata

Hans Hillewaert / Wikimedia Commons / CCJ

Cefalochordaty reprezentują mały podtyp strunowca z około 32 gatunkami. Te malutkie bezkręgowce przypominają ryby i można je znaleźć w piaskach w płytkich wodach tropikalnych i umiarkowanych. Cefalochordany są powszechnie określane jako lancety , które reprezentują najczęstsze gatunki głowonogłówków Branchiostoma lancetowata . w przeciwieństwie do większości Tunicata gatunek, zwierzęta te zachowują cztery główne cechy strunowców jako osobniki dorosłe. Mają strunę grzbietową, grzbietową strunę nerwową, szczeliny skrzelowe i ogon po odbycie. Nazwa cephalochordate pochodzi od tego, że struna grzbietowa sięga głęboko w głowę.

Lancelets to podajniki filtrujące, które zakopują swoje ciała w dnie oceanu, a ich głowy pozostają nad piaskiem. Odfiltrowują pokarm z wody, która przechodzi przez otwarte usta. Podobnie jak ryby, lancety mają płetwy i bloki mięśni ułożone w powtarzające się segmenty wzdłuż ciała. Cechy te pozwalają na skoordynowane ruchy podczas pływania w wodzie w celu filtrowania pokarmu lub ucieczki przed drapieżnikami. Lancelets rozmnażają się płciowo i mają oddzielne samce (tylko gonady męskie) i samice (tylko gonady żeńskie). Zapłodnienie następuje zewnętrznie, gdy plemniki i komórki jajowe są uwalniane do otwartej wody. Po zapłodnieniu jajeczko rozwija się w swobodnie pływającą larwę żywiącą się plankton zawieszony w wodzie. W końcu larwa przechodzi metamorfozę i staje się dorosła, żyjąc głównie w pobliżu dna oceanu.

Źródła

• Ghiselin, Michael T. Cefalochordat . Encyklopedia Britannica , Encyclopaedia Britannica, Inc., 23 października. 2008
• Jurd, RD Natychmiastowe notatki biologia zwierząt . Wydawnictwo Naukowe Bios, 2004.
• Karleskint, George i in. Wprowadzenie do biologii morskiej . Cengage Learning, 2009.
• Personel, wydawnictwo Dorling Kindersley. Animal: The Definitive Visual Guide, 3. edycja . Dorling Kindersley Publishing, Incorporated, 2017.