Tardígrados algemene karakteristieken, typen, habitat, voeding en voortplanting



de tardígrados het zijn microscopische dieren met een lengte tussen 0,05 en 0,5 mm, hoewel een "reus" van 1,7 mm is gemeld. Het zijn ongewervelde dieren, gesegmenteerde protostomes, met het uiterlijk van kleine beren van vier paar dikke benen met klauwen, en beweging van links naar rechts met zwaarte.

Ze werden voor het eerst beschreven door Johann A. Ephrain Goeze in 1773 en gedoopt als water beren door Lázzaro Spallanzani in 1777. Hoewel ze weinig bestudeerd zijn, zijn er momenteel meer dan 800 beschreven soorten, bewoners van semi-waterige media, in bijna alle soorten omgevingen.

Hoewel hun fylogenetische relaties nog steeds ter discussie staan ​​omdat ze gecombineerde kenmerken van ringwormen en geleedpotigen vertonen, kunnen ze worden beschouwd als behorende tot de phylum van Tardigrada..

Zoals geleedpotigen, tardigrades een dunne buitenste beschermende cuticula, die periodiek bewegen (proces gemedieerd door steroïdhormoon ecdyson-pro), waardoor ze uitdroging overleven. Zij hebben echter niet gelede aanhangsels rapier, in tegenstelling tot de geleedpotigen, indien aanwezig gewrichten.

index

  • 1 Algemene kenmerken
    • 1.1 Lichaamsvorm
    • 1.2 Spierstelsel
    • 1.3 Gasuitwisseling
    • 1.4 Spijsverteringssysteem
    • 1.5 Zenuwstelsel
  • 2 Adaptieve strategieën
    • 2.1 Anabiose en cystevorming
    • 2.2 Cryptobiose en loopstadium
    • 2.3 Anhidrobiosis
    • 2.4 Weerstand tegen extreme omstandigheden
    • 2.5 Ecologische rol van encystment en loopstadium
  • 3 Habitats
    • 3.1 Beschikbaarheid van water
    • 3.2 Grote geografische spreiding
    • 3.3 Voorbeelden van soorten tardigrade
    • 3.4 Lage bevolkingsdichtheid
  • 4 soorten tardigrades
    • 4.1 Tardigrada Phylum
  • 5 Voeding
    • 5.1 Dieet
    • 5.2 Voerproces
  • 6 Reproductie
    • 6.1 Seksueel
    • 6.2 Aseksueel door parthenogenese
    • 6.3 Eieren
  • 7 Referenties

Algemene kenmerken

Vorm van het lichaam

De tardigrades hebben een lichaam met bilaterale symmetrie, meestal met afgeronde en afgeplatte rug, met vier paar ventrale benen die uitmonden in klauwen waarvan de karakteristieke vormen belangrijk zijn voor hun classificatie.

Lichaamssegmentering maakt geen onderscheid tussen uitwendig, maar het hoofd wordt gevolgd door drie hoofdsegmenten, elk met een paar benen, naast het laatste caudale segment, met het vierde paar benen naar achteren geprojecteerd.

Het lichaam is bedekt met een dunne laag opperhuid die schuurt en veel soorten hebben dorsale en laterale platen.

De niet-mariene volwassen tardigrades kunnen kleurrijk zijn en tonen tinten van roze, groen, paars, geel, rood, grijs en zwart..

gespierdheid

De tardigrades hebben een gladde en gestreepte musculatuur, de meeste spierbanden bestaande uit een enkele cel of een paar grote cellen. Deze vormen antagonistische sets van spieren die stap voor stap hun motoriek besturen.

Gas uitwisseling

De uitwisseling van gassen, zoals zuurstof, hangt af van de diffusie door je lichaam.

Spijsverteringsstelsel

Het spijsverteringsstelsel van de tardigraden bestaat uit een buccale buis, een bolvormige musculaire keelholte en een paar kalkhoudende stiletto's die worden gebruikt om planten of lichamen van andere kleine dieren te doorboren en vervolgens hun inhoud op te zuigen.

De vleesetende en allesetende tardigrades hebben een voorste terminale mond, terwijl de herbivoren en detritivoren een ventrale mond hebben.

De farynx communiceert met de slokdarm, die op zijn beurt uitmondt in een middelgrote dikke darm en een korte dikke darm (cloaca of rectum), die uiteindelijk leidt tot een terminale anus.

Zenuwstelsel

Het zenuwstelsel van tardigrades is metamerisch, vergelijkbaar met dat van ringwormen en geleedpotigen.

Ze presenteren een groot lobvormig dorsaal hersenganglion, verbonden met een subesofageale ganglion. Dit strekt zich op zijn beurt uit tot een paar achterste ventrale zenuwkoorden, die een reeks van vier paren ganglia verbinden die de benen laten lopen.

Vaak hebben tardigraden een paar sensorische oogvlekken, elk met vijf cellen, waarvan er één gevoelig is voor licht..

Adaptieve strategieën

Anabiose en cystevorming

De tardigrades hebben het vermogen om een ​​staat van latency in te gaan die een zeer verminderde metabole activiteit impliceert, tijdens ongunstige omgevingscondities voor hun overleving.

In perioden van droogte, uitdroging de vegetatie aardse tardigrades bewonen, die geschroefd trekt haar benen, verlies van water uit het lichaam en scheiden een dubbelwandige omhulling cuticulaire over zijn gehele lichaam proppen.

Deze cysten behouden een zeer laag (maar nog steeds detecteerbaar) basaal metabolisme, een aandoening die anabiose wordt genoemd.

Er is gemeld dat tardigraden ook cysten vormen in abnormaal hoge CO-omstandigheden2, waterstofsulfide en kaliumcyanide.

Cryptobiosis en loopstadion

Cryptobiose is een extreme toestand van anabiose, waarbij alle tekenen van metabole activiteit volledig afwezig zijn. Vanwege dit vermogen om in deze toestand te komen, overleven vele soorten tardigrades extreme omgevingscondities.

Onder extreme omgevingsomstandigheden samentrekken de tardigrades hun benen en vormen ze een bepaald type cyste op een enkele muur, in de vorm van een "wijnkelder" (in het Engels "tun" genoemd).

In deze staat van het vat is het metabolisme van het lichaam niet waarneembaar, aangezien het zichzelf cryptobioticum beschouwt. Zo beschermen ze zichzelf tegen extreem ongunstige omstandigheden, bedekken hun lichaam en verminderen het oppervlak van interactie met de omgeving.

anhydrobiosis

Anhydrobiosis is een strategie van uitdroogtolerantie die vele soorten tardigrades (en andere waterdieren, raderdiertjes en nematoden) weerstaan ​​uitwendige toestand van dehydratatie maakt door bevriezing waterstanden of droogte.

Blootgesteld aan droogte, verlies water (die in actieve toestand 85 gewichts%), tot minder dan 2% van hun lichaamsgewicht en metabole activiteit afneemt tot vrijwel ondetecteerbare niveaus kan stadium vat binnengaan.

Weerstand tegen extreme omstandigheden

Onder de extreme fysieke omstandigheden waaraan talrijke soorten tardigrades in de late fase van het vat overleven, zijn:

  • Zeer hoge temperaturen (149 ° C) en zeer laag (-272 ° C).
  • Hoge atmosferische druk (tot 6000 atm).
  • Intense niveaus van ioniserende straling.
  • Vacuüm blootstelling.
  • Lange periodes van totale afwezigheid van zuurstof.

Sommige soorten zijn bovendien hersteld nadat ze hun vaten ondergedompeld hebben in giftige stoffen zoals pekel, ether, absolute alcohol en zelfs vloeibaar helium..

Na het herstellen van de gunstige omstandigheden voor de actieve toestand (met name de beschikbaarheid van water), zwellen de dieren en reactiveren ze hun metabolisme in een paar uur.

Ecologische rol van encystment en loopstadium

De cysten en loopstadia vertegenwoordigen overlevingsstrategieën in ruimte en tijd.

In het tijdelijke aspect kunnen ze jaren in deze encysted stadia doorbrengen totdat de omgevingscondities (in het bijzonder van vochtigheid) weer gunstig zijn.

In het ruimtevak vertegenwoordigt encystment ook een middel voor zijn geografische spreiding, hetzij door de verstrooiende werking van de wind, hetzij door in droge toestand vast te zitten aan watervogels.

Vanwege de afwisseling tussen actieve en bevroren perioden kan de levensverwachting van tardigrades variëren van minder dan een jaar tot meer dan 100 jaar.

habitats

De tardigrades zijn dieren met een vrije of symbiotische levensduur (inclusief parasitair), met een brede geografische spreiding, bewoners van extreme of sterk variabele omgevingen zoals tijdelijke zoetwatervijvers.

Beschikbaarheid van water

De beperkende factor voor deze micro-organismen is de beschikbaarheid van water, hoewel in afwezigheid ervan (onder bevriezing of droogte-omstandigheden) de tardigrades dehydrateren om cysten of vatstadia te vormen, zoals hierboven besproken..

Terrestrische soorten delen hun microhabitats met andere organismen zoals rotiferen, nematoden, bacteriën, protozoa, mijten en kleine insectlarven.

Brede geografische distributie

Informatie over de geografische verspreiding van terdrigra's wordt beperkt door het gebrek aan uitgebreid onderzoek en door de schaarste aan verzamelingen van specimens uit verschillende kritieke regio's van de planeet.

De brede geografische spreiding wordt echter bevorderd door de verspreiding door cysten, vatstadia en eieren.

Al deze structuren zijn zeer licht en bestand tegen transport over lange afstanden (hetzij door wind of zand, in modder aan insecten, vogels en andere dieren).

Tardigrades gevonden van de Noordpool tot Antarctica, uit het zand van de stranden te abyssal diepten (3000 m diep), in lichamen van natuurlijke en kunstmatige waterlichamen (zwembaden, rivieren, meren, zeeën en thermisch) in semi-aquatische habitats, zoals dunne laag water bodembedekking, strooisel, mossen, levermos, korstmossen, algen en bepaalde vaatplanten.

Sommige soorten zijn interstitials (leven tussen de zandkorrels), andere zijn epifyten (live op het oppervlak van algen en planten) en anderen zijn epizoicas of commensale (live op of in andere ongewervelde zeedieren zoals mosselen mantel).

Voorbeelden van soorten tardigrade

De meeste tardigrade soorten hebben een brede verspreiding op planeet Aarde en velen zijn kosmopolitisch, zoals Milnesium tardigradum (van vleesetende voeding).

Andere soorten zijn marine zoals Halobiotus crispae, wat vaak voorkomt op het bruine zeewier van Groenland. Kustsoorten zijn ook bestudeerd, zoals Echiniscoides sigismundi in Denemarken.

Er kunnen echter ogenschijnlijk endemische soorten zijn zoals Isohypsibius cameruni, gevonden (tot nu toe) alleen in Kameroen (Afrika), hoewel deze aanname te wijten kan zijn aan het feit dat het niet is doorzocht in andere regio's.

Andere epizoötische soorten, zoals Styraconyx qivitoq, leef op ectoproctos of bryozoans waterdieren.

Lage bevolkingsdichtheid

De tardigrades maken deel uit van de trofische keten, maar hebben over het algemeen een laag aantal inwoners. Af en toe kunnen ze dichtheden bereiken van maximaal 300.000 individuen / m2 op de grond en meer dan 2.000.000 individuen / m2 in het mos.

Soorten tardigrades

Phylum Tardigrada

De phylum Phylum van Tardigrada bestaat uit acht families in drie orden die worden gedefinieerd op basis van de details van de aanhangsels van hun hoofden, de aard van de klauwen van de benen en de aanwezigheid (of afwezigheid) van Malpighiaanse tubuli..

De drie orden van dit phylum zijn: Heterotardigrada, Mesotardigrada, Eutardigrada.

voeding

dieet

Ze voeden zich meestal met de cellulaire vloeistoffen van planten en dieren, door de cellen te prikken met hun paar orale stiletto's.

De tardigrades die in zoet water leven, bevinden zich tussen de rottende vegetatie, voeden zich met organisch afval, het gehalte aan plantencellen (vooral mos), microalgen, protozoa en andere kleine ongewervelde dieren zoals raderdiertjes.

De soorten tardigrades die in de bodem leven, voeden zich met rottende bacteriën, algen en plantenstoffen of zijn roofdieren van kleine ongewervelden.

Voerproces

Tijdens het eten zuigen de tardigrades hun voedsel en produceren speeksel in de slokdarm, die wordt gemengd met het ingenomen materiaal. Ze produceren ook spijsverteringsafscheidingen die in de mondholte terechtkomen.

Het voedsel gaat van de keelholte naar de slokdarm, die op zijn beurt uitmondt in een middelgrote dikke darm, waar de spijsvertering en opname van voedingsstoffen plaatsvindt. Uiteindelijk leidt de korte dikke darm (cloaca of rectum) tot een terminale anus.

reproduktie

De tardigrades zijn tweehuizig en presenteren bij beide geslachten één enkele gonade op de darm en gonoporos bij de anus of in het rectum (bij sommige vrouwen).

De vrouwtjes hebben een of twee kleine zaadpotten die zich openen naar het rectum, vlakbij de cloaca.

In sommige geslachten zijn de mannetjes niet bekend, maar de meeste van de bestudeerde tardigraden copuleren en leggen eieren.

De groei van de tardigrades komt van de cuticula-ruien en bereikt seksuele rijpheid na drie tot zes fasen.

seksueel

Bij sommige soorten legt het mannetje het sperma rechtstreeks af in de zaadvormige vergaarbak van het wijfje of in de lichaamsholte door cuticulaire penetratie. In het laatste geval vindt bemesting direct in de eierstok plaats.

In andere tardigrades vindt een bepaalde vorm van indirecte bevruchting plaats: het mannetje legt het sperma onder de cuticula van het vrouwtje af vóór de rui en de bevruchting vindt plaats wanneer het vrouwtje later de eieren in de weggeslingerde cuticula afzet..

De vrouwtjes plaatsen 1 tot 30 eieren per keer (afhankelijk van de soort). De ontwikkeling ervan is direct, zonder larvale stadia te presenteren.

Aseksueel door parthenogenese

Parthenogenese (uit het Grieks, Parteno: maagd en Genesis: geboorte) is een reproductieve strategie waarin onbevruchte eieren zich ontwikkelen als individuele levensvatbare volwassenen.

Deze strategie heeft het kortetermijnvoordeel van snelle reproductie. Op de lange termijn is het echter een nadeel met betrekking tot seksuele relaties, aangezien hun genetische diversiteit hen meer flexibiliteit en aanpassing aan variaties in de omgevingsomstandigheden biedt..

In de meeste organismen wordt parthenogenese afgewisseld met perioden van seksuele voortplanting.

eieren

Eieren in het algemeen hebben karakteristieke oppervlakporiën naast kegelvormige uitsteeksels.

Sommige soorten worden alleen geïdentificeerd door het patroon van hun eieren. Bijvoorbeeld, de soort van de geslachten van Macrobiotus en Minibiotus.

Ook de grootte en de vorm van de poriën van de dorsale platen van de eieren, maakt het mogelijk om soorten te scheiden, zoals in het geval van het geslacht Echiniscus.

referenties

  1. Edward, R.E. en Robert D. Barnes, R.D. (1996). Zoölogie van de ongewervelden. McGraw - Inter-Amerikaanse heuvel. Mexico. blz. 1114.
  2. Guidetti, R. en Jönsson, K.I. (2002). Langdurige anhydrobiotische overleving in half-terrestrische micrometazoïden. Journal of Zoology 257 (2): 181-187. doi: 10.1017 / S095283690200078X
  3. Miller, S. A. en Harley, J.P. (2004). Zoology. Zesde editie. MacGraw-Hill hoger onderwijs. pp 538.
  4. Suzuki, A.C. (2003). Levensgeschiedenis van Milnesium tardigradum Doyere (tardigrade) in een opvoedingsomgeving. Zoölogie Sci 20: 49-57.
  5. Watanabe en Masahiko (2006). Anhydrobiose bij ongewervelden Appl. Entomol. Zool., 41 (1): 15-31.
  6. Wright, J. (2001). Cryptobiosis 300 jaar later vanuit Leuwenhoek: wat hebben we geleerd over Tardigrades? Zoologischer Anzeiger 240: 563-582.