Intestinalis turbellarians | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||
tudományos osztályozás | ||||||||||||
Tartomány:eukariótákKirályság:ÁllatokAlkirályság:EumetazoiNincs rang:Kétoldalúan szimmetrikusTípusú:XenacoelomorphaAltípus:AcoelomorphaOsztály:Intestinalis turbellarians | ||||||||||||
Nemzetközi tudományos név | ||||||||||||
Acoela Uljanin , 1870 | ||||||||||||
|
Az intestinalis turbellarians [1] ( lat. Acoela ) a Xenacoelomorpha típus [2] Acoelomorpha altípusából származó állatok egy osztálya (egyes taxonómusok az Acoela taxon rangját leválásra csökkentik [3] ), körülbelül 400 fajt foglal magában [4 ] ] . Korábban ciliáris férgek (Turbellaria) leválásának tekintették [5] . Ezek kicsi (legfeljebb 9 mm hosszú) állatok, amelyeknek nincs coelomjuk vagy bélük. A nem bélrendszeri turbellariák szerkezete magában foglalja a csillós és mirigyes felhámot , a gyűrűs és hosszanti izmokat , a primitív agyvel rendelkező idegrendszert és az állat belső szerveit körülvevő parenchimát . Az emésztőrendszer szerepét ezeknél az állatoknál a központi syncytium látja el, amelyben a táplálék fagocitózison keresztül szívódik fel . Az emésztetlen ételmaradék a szájnyíláson keresztül távozik . A bélturbellariáknak vannak érzékszervei, például statociszták és fotoreceptorok . Ezeknek az állatoknak nagyon összetett (általában hermafroditikus ) szaporodási rendszerük van . Az Acoela ivartalanul és ivarosan is szaporodhat , és az utóbbi esetben a megtermékenyítés mindig belső, az utódok fejlődése pedig közvetlen (ritka esetekben élve születés történik). Ezen túlmenően az ebbe a csoportba tartozó állatok képesek regenerálódni , és egy vágásból két teljes értékű egyedet hoznak létre .
A bélturbellárisok minden óceánban élnek, a legtöbb faj a bentosz szabadon élő lakója . Egyes fajok korallokon élnek, vagy más gerinctelen állatok kommenzálisai , néhány fajnak pedig saját endoszimbiontái vannak .
A zsigeri turbellárisok taxonómiáját és az állatvilágban elfoglalt helyüket többször felülvizsgálták. A különböző Acoela fajok genomjának molekuláris analízissel végzett vizsgálatai azt mutatják, hogy ez az osztály a kétoldalilag szimmetrikus állatok alapjául szolgáló kládhoz tartozik .
Az Acoela kicsi, többsejtű állatok, kétoldali szimmetrikus férgek, méretük általában nem haladja meg a 2 mm -t [1] , de a Convolutidae család egyes fajainak nagy képviselői elérhetik a 9 mm-t [6] . A test alakja az élőhelytől függ: a homok lakói hosszú és vékony testűek, az iszapban élők csepp alakúak, a kövek és korallok között élők szélesek és laposak, az epifita fajoknál a peremek a test a hasoldalra felfelé fordul, a nyílt tengeri fajok korongos testűek, gyakran hajtogatott élekkel. A legtöbb Acoela faja áttetsző állat, de vannak olyan fajok is, amelyek különböző színűek, mint például a zöld Symsagittifera roscoffensis (a színt a Tetraselmis convolutae szimbionta okozza ) vagy a vörös Paratomella rubra (a hemoglobinnal teli pigmentsejtek miatt) [4] . A turbellariáknak nincsenek speciális mozgásszervi függelékei. Az igazi kis turbellárisokhoz hasonlóan a zsiger nélküli turbellárisok is úgy mozognak, hogy az aljzaton siklanak, vagy a vízben úsznak a csillók verésével [7] . A ciliáris mozgás nagyon hatékony lehet, lehetővé téve többek között a mozgás 180 fokos éles megváltoztatását [8] .
A bél nélküli turbellárisok külső felülete egyrétegű csillós hám . Sok Acoela fajnál az epidermális sejteket izmos öv két részre osztja: a külső, széles és lapos részre, valamint a belsőre, amelyben a sejtmag található. Az Archaphanostoma agile és az Otocelis rubropunctata fajoknál azonban az epidermális sejtek ilyen szerkezete nem volt kimutatható, ezeknél a fajoknál az epidermális sejtmagok az izomöv felett helyezkednek el. Az epidermisz minden sejtje nagyszámú csillót hordoz . A terminális részekben a hámsejteket dezmoszómák kapcsolják össze [9] . A csillók között mikrobolyhok lehetnek . A zsigertelen turbellariák csillóit a többi Acoelomorpha-hoz hasonlóan a csúcsi régió speciális lépcsőzetes szerkezete különbözteti meg. A csillós gyökér is összetett szerkezet, amely egy kéttagú főgyökérből és két további gyökérből áll [10] . Így a gyökerek egy elágazó mikrotubulus rendszert hoznak létre, amely összeköti a szomszédos csillókat [4] . Ezeknél az állatoknál a hámréteget nem fedi kutikula. Az alapmembrán [9] és az epidermisz alatti extracelluláris mátrix gyakorlatilag hiányzik az Acoelában, és közvetlenül az epidermisz alatt helyezkedik el egy körkörös izomréteg [11] . Az epidermisz további struktúrákat is hordozhat. Például a Paratomella rubra fajnak speciális csillói vannak a test hátsó végén, lehetővé téve e faj képviselői számára, hogy átmenetileg kapcsolódjanak az aljzathoz. A közönséges csillóktól eltérően a kötődő csillók szabad végei laposak [12] . A nem bélrendszeri turbellárisok felhámja nem hordoz őssejteket . Az epidermális sejtek megújulása a parenchymában, közvetlenül az epidermisz alatt található őssejtek szaporodásának köszönhető [13] .
Az epidermisz számos egysejtű mirigyet tartalmaz. Ide tartoznak a rhabdoid mirigyek, amelyek foltosodhatnak, és a nyálkahártya mirigyek. A féreg testének apikális pólusán két vagy több nagy mirigy halmozódik fel, amelyek nyálkát választanak ki, és egy frontális pórussal nyílnak meg. Ezt a klasztert frontális szervnek nevezték [14] . A frontális szerv közelében nyálkahártya-mirigyek halmozódnak fel, amelyek a test elülső végén egyetlen nyílással nyílnak. Különféle elülső mirigyeket is tartalmaz. A mirigysejtek magjai a legtöbb pigmentsejt kivételével egy izomréteg alatt vannak [4] . A Sagittiferidae családba tartozó bélturbellárisok testfelszínén különleges, egyedi tűszerű struktúrákat - sagittocystákat - viselnek. Speciális mirigysejtek - sagittocyták - választják ki őket a speciális izmok összehúzódása miatt. A sagittocyták kapcsolatba hozhatók a szexuális viselkedéssel, és védelmet és vadászatot is szolgálhatnak [15] .
A nem intestinalis turbellaria parenchimája az epidermális réteg és az emésztőrendszeri syncytium közötti kötőszövet. Más, közeli rokon taxonok képviselőitől eltérően, amelyekben a parenchymasejtek egy extracelluláris mátrixrétegbe vannak zárva , az Acoelában a parenchyma szinte teljes egészében olyan sejtekből áll, amelyekben minimális mennyiségű extracelluláris mátrix található [16] . A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy az Acoela parenchimája és a laposférgek parenchimája nem homológ egymással, és párhuzamos evolúció eredménye [17] . A parenchymában perifériás és centrális zónák különíthetők el (utóbbiba tartozik az emésztési syncytium is [9] ). A parenchyma többféle sejtből áll, amelyek különböző funkciókat látnak el. Az egyik sejttípus a fent említett őssejtek (neoblasztok), amelyek szükség esetén differenciálódnak és az epidermális régióba vándorolnak. Minden ilyen sejt egy csomó centriolát hordoz , amelyekből a differenciálódás során új epidermális csillók képződnek . Az Acoela őssejtek képesek mozogni. Az Acoela neoblasztok egyedüli forrásként szolgálnak mind a szomatikus , mind a csírasejtek számára [18] . A parenchimasejtek másik típusa az álló sejtek. Ezeknek a sejteknek elágazó testük van, ami lehetővé teszi számukra, hogy réskapcsolatokat hozzanak létre egymással és az állat összes többi szövetének sejtjeivel. A réscsatlakozások biztosítják az anyagok gyors szállítását az Acoelán belül, és alternatívát jelentenek a keringési rendszerrel szemben, amely ebben az állatcsoportban hiányzik. E két parenchymás sejttípuson kívül, amelyek minden nem bélrendszeri turbellariában jelen vannak, egyes fajokban további sejttípusok is megtalálhatók. Például a Paratomella rubra fajnál a faji jelzővel teljes összhangban a test vörös színű a hemoglobint tartalmazó pigmentált parenchymasejtek miatt [19] . Néha a parenchymás sejtek vakuolákat tartalmaznak [4] .
Az Acoelának csak sima izmai vannak . Egyes fajoknál azonban a miofibrillumokban csíkozás figyelhető meg , hasonlóan a valódi harántcsíkolt izmok csíkozásához és Z-korongjaihoz . A " szarkomer " hossza ebben az esetben körülbelül 1,5 µm. Érdekes módon az olyan izomfehérjék, mint az aktin, troponin I [en] és tropomiozin eloszlása ezen férgek izomzatában megfelel a Bilateria harántcsíkolt izmainak [ 20] .
A legtöbb nem bélrendszeri turbellarius fajnál a külső izmok a következő mintázat szerint helyezkednek el. Közvetlenül a test fala alatt (epidermisz) fekszenek a kör alakú izmok, alattuk - az átlós, és egy réteg a hosszanti izmok alatt. Az egyetlen kivétel a Childiidae család , amelynek képviselőinél a külső (az epidermiszhez közeli) izomréteg hosszanti, alatta pedig gyűrűs. Az átlós izmok közvetlenül a szájnyílás mögött metszik egymást, körbefonódnak , és a metszéspontban U-alakú izmot hoznak létre (kivéve a Solenofilomorphidae családot , amelyből ez a szerkezet hiányzik). A háti és a ventrális átlós izmok száma és elhelyezkedése családonként változik. Egyes Acoela fajoknál, például a Symsagittifera roscoffensisnél és a Childia groenlandicanál a száj körül további záróizom képződik . Ellentétben a külső izmok meglehetősen állandó elrendeződésével, az Acoela különböző fajai a belső izmok ( parenchyma izmok ) nagyon eltérő halmazát mutatják elágazás és elhelyezkedés tekintetében. A nem bélrendszeri turbellariák fő belső izmait statocysta izmokra (amelyek a helyén tartják), dorsoventralis izmokra és kopulációs szervizmokra osztják . A legfejlettebb izomrendszert a nagyobb Acoela fajoknál, például a Symsagittifera roscoffensisnél írták le , a legkevésbé fejlettet pedig a Childia nemzetség képviselőinél ( Childia trianguliferum ) és feltehetően az osztály legbazálisabb taxonjában, a Paratomellában [21]. .
A bélturbellariák primitív agya gyűrű alakú, és az állat elülső részén, az epidermisz alatt helyezkedik el. Az agyat nem választja el membrán a test többi részétől, és az elülső mirigyek izomkötegei és csatornái haladnak át rajta. Számos idegzsinór húzódik az agytól a test hátsó részéig, sugárirányban szimmetrikusan elrendezve. Az idegszálak a perifériás idegrendszerhez kapcsolódnak, amely három különálló ideghálózatból áll, amelyek az izomréteg alatt helyezkednek el (közvetlenül a testfal alatt), az izomréteg és a hám között, illetve magában az epidermiszben. Az idegrendszer ezen eloszlása biztosítja az izmok minden rétegének jó beidegzését [22] . Az idegrendszer fejlettebb a féreg testének háti oldalán, mint a ventrális oldalon. Immunhisztokémiai módszerekkel szerotonin - szerű immunreaktív, RF- amid peptidcsaládot és kolinerg részeket [4] [23] találtak Acoela idegrendszerében .
Minden ismert Acoela faj egyetlen statocisztával rendelkezik , amely gravitációs receptorként szolgál . A statociszta a test elülső részében található, és egy sztatolittal rendelkező litocitából áll, amelyet két parietális sejt zár be [24] . Feltehetően a statociszta fő funkciója az állat egyensúlyának szabályozása. A statociszta a taxon megkülönböztető jegyeként szolgál. Néha az ivartalan szaporodás útján született egyedeknél nincs sztatociszta, és egyes férgeknél a test elülső végének regenerációja után több statociszta is van [4] .
Egyes fajok páros szemfoltjai vannak a test elülső végén, amelyek látszólag fotoreceptorként szolgálnak . Így az Otocelis rubropunctata szemfoltjai speciális epidermális sejtek, amelyekben szokásos szerkezetű csillók és számos pigmentszemcse. Ezeknek a sejteknek a bazális oldalán számos szinapszis található , azonban ezeknek a képződményeknek a fotoreceptor funkciója nem bizonyított. A Praesagittifera naikaiensis szemfoltjaira javasolt . Ennek és néhány más fajnak a szemfoltjában nincs csilló; fénytörő zárványokkal ellátott vakuolákat tartalmazó pigmentsejtekből és legfeljebb három jelet vezető idegsejtből állnak. Sok Acoela képes érzékelni a fényt az epidermiszben található fotoreceptor sejtek segítségével, amelyeket nagyon nehéz azonosítani, mivel nincsenek körülvéve pigmentsejtek [4] . A zsiger nélküli turbellárisokon végzett kísérletek negatív fototaxist mutattak ki ennek az osztálynak a képviselőinél (a leírt kísérletekben az állatok megpróbáltak eltávolodni a fényforrástól), ami arra utal, hogy a fény fenyegetést jelez rájuk [25] .
A száj közelében és a garatban (ha van ilyen) egységes receptorsejtek találhatók . Ezeknek a receptoroknak számos morfológiai típusát leírták, és a különböző családok különböző típusú receptorokkal rendelkeznek [26] .
A nem intestinalis tubellaria emésztőrendszere egy szájnyílásból és egy központi emésztőrendszeri syncytiumból áll , amely egyes képviselőknél az izmokhoz kapcsolódik [9] . Ezeknek az állatoknak nincs bélürege, ezért kapták a nevüket [4] . Az egyik legprimitívebb, nem bélrendszeri turbellariánusból, a Paratomella rubrából hiányzik a syncytium, a parenchyma pedig csak egyetlen sejtből áll [9] . Az elfogyasztott táplálék a szájüregből fagocitózissal a központi syncytiumba jut , az emésztés salakanyagai a szájnyíláson keresztül ürülnek ki. Így ezeknél az állatoknál az emésztés nem hasi, hanem intracelluláris. A syncytiumon nincsenek emésztőmirigyek. Az állatok ezen osztályának képviselőinek általában nincs sem sejtbélük [1] , sem végbélnyílásuk . Garat jelenlétét a Diopisthoporidae , Hallangiidae , Hofsteniidae , Solemofilomorphidae családoknál, valamint az Oligochoerus és Proporus [4] nemzetségeknél mutatták ki . Érdekes módon az izmos garat az Acoela különböző taxonjaiban nem homológ egymással, és anatómiailag nagymértékben különbözik [27] . Ráadásul nem homológok a laposférgek garatával [28] . Egyes Acoelák, például az Actinoposthia beklemischevi és a Paratomellidae család számos tagja egyetlen emésztőüreggel rendelkezik, amelyet nem bélel ki hám. Ideiglenes szincitiális struktúrák veszik körül, és tele van membránnal körülvett hólyagokkal; emellett az izomképződményekhez kapcsolódik [9] .
A száj elhelyezkedése fajonként eltérő. Változatlanul a test középvonalán, a hasi felszínen helyezkedik el, de ezen a vonalon egyaránt elhelyezkedhet az állat elülső szélén (pl. Hallangiában [4] ), és hátul is (pl. , a Diopisthoporusban ) vagy valahol a kettő között [29] .
Acoelában nem találtak jellegzetes kiválasztószerveket . Protonefridiális citocitákra emlékeztető sejteket találtak , de később kiderült, hogy degeneráló epidermális sejtek. A Paratomella rubra -ban csillóktól mentes, a protonephridia tubuláris sejtjeihez hasonló, elágazó résekkel és tubulusokkal rendelkező sejteket találtak . Talán kiválasztó funkciót látnak el [4] .
A bélturbellárisok a gázcserét a test teljes felületével végzik. A dorso-ventrális irányban lapított szerkezetük lehetővé teszi az oxigén hatékony szállítását a belső szövetekbe és a szén-dioxid diffúzióval történő eltávolítását belőlük . A tápanyagok eljuttatása a központi syncytiumból a külső szövetekbe történhet intracelluláris diffúzióval vagy alternatív megoldásként intercelluláris rés junctionokon keresztül [30] .
A nem bélrendszeri turbellárisok szaporodási rendszere családonként jelentősen eltér, és a kladisztika molekuláris módszereinek alkalmazása előtt ez volt a fő morfológiai jellemző, amely alapján osztályozták az osztály képviselőit. A bél nélküli turbellariák szinte minden típusa hermafrodita , gyakran protandrikus, vagyis az egyed először hímként, majd nőstényként működik [4] .
A hím reproduktív rendszer biztosítja a spermiumok termelődését , a spermában való aggregációját és a spermiumok szervezetből történő kiválasztását. Tartalmazhat páros heréket , vas deferenseket, az ondóhólyagot, amelyben az állat saját spermáját tárolják, a prosztata mirigyet , amelyben titok képződik, és a párosodási szervet - a péniszt . A pénisz felépítése igen változatos: egyes fajoknál hiányzik, másoknál a kopulációs szerv a testfal egyszerű invaginációja, másoknál pedig a pénisz igen összetett szerkezetű, izmos, szklerotizált és mirigyes elemeket is tartalmaz. Egyes fajoknál a péniszben van egy mandzsetta, amelyet a partner epidermiszének átszúrására használnak a hipodermális megtermékenyítés során [31] . A spermiumok rendszerint a parenchymában halmozódnak fel a kopulációs szerv közelében. Néha ezeket a felhalmozódásokat speciális szövetek veszik körül, amelyek izomelemeket tartalmaznak, amelyek hozzájárulnak a spermiumok kilökődéséhez; ilyen esetben a spermiumok felhalmozódását ondóhólyagoknak nevezzük [4] .
A női reproduktív rendszer biztosítja a peték termelését, fejlődését, tárolását és a megtermékenyítés utáni kifelé történő eltávolítását, valamint a partnertől kapott hímivarsejtek odabent áramlását. Az Acoela egyes fajainál a női reproduktív rendszernek nincs kivezető nyílása. Más esetekben a női nemi szerv nyílásán, az úgynevezett gonopóruson keresztül nyílik kifelé (egyes források a " vagina " [32] vagy a "vagina" kifejezést használják). A partnertől származó spermiumok rövid ideig tárolhatók a kopulációs zsákban (néha a „ kopulációs bursa ” vagy a „női kopulációs szerv” kifejezést használják [33] ), és ha hosszú távú tárolásra van szükség, a spermiumokat átirányítják a foglalat [34] . Gyakran van egy vagy több kifolyócső ( angol fúvókák ). Ezeket a szklerotizált struktúrákat fibrilláris aktinban gazdag sejtekkel erősítik meg, és szorosan kapcsolódnak a kopulációs bursához, részt vesznek a spermiumok módosításában. Szerkezetük részleteit felhasználták az Acoela osztályozás kidolgozásához [35] . Az Acoelának nincsenek petevezetékei, egyes fajoknál a szájüreget használják a tojások keltetésére, míg másoknál a testfal átmeneti szakadásai képződnek [36] . A petesejteket gyakran további sejtek veszik körül [4] .
A nem bélrendszeri turbellariák ivarmirigyei nem rendelkeznek hámszövettel. A csírasejtek a parenchymában fejlődnek, és semmilyen módon nem válnak el tőle. Az ivarmirigyek elhelyezkedése a testben még egyazon faj egyedei között is nagymértékben változhat; a petefészkek és a herék párosak vagy nem párosíthatók, és egyes férgek, mint például az Antigonaria , nem rendelkeznek külön ivarmirigyekkel , hanem egy csírazónával rendelkeznek, amely spermiumokat és petéket is termel [4] .
A spermiumok szerkezete fontos az Acoela belső törzsének meghatározásához [37] . Ezeknek az állatoknak a spermájában nincs szabad flagella , csak két axonéma van , amelyek teljesen elmerülnek a spermium testében [1] . Az axonémák általában jellemző számú mikrotubulussal rendelkeznek : 9 perifériás mikrotubuluspár és két központi mikrotubulus; azonban néha csak egy központi mikrotubulus van, vagy a központi mikrotubulusok teljesen hiányoznak. A spermium citoplazmájában mikrotubulusok találhatók, amelyek rugalmasságot adnak a sejtnek [4] . A különböző családokból származó férgek spermiumai a sejtmag hosszának a teljes sejt hosszához viszonyított arányában, a sejtmag helyzetében, valamint a sejtmag és a flagellum átfedésében is különbözhetnek [38] .
A Convolutidae és Sagittiferidae [39] családokba tartozó , a nap által megvilágított élőhelyeken sok Acoela szimbiotikus algákkal rendelkezik , amelyek szükségesek a gazda túléléséhez. Lehet zoochlorella vagy zooxanthella . Például a Symsagittifera roscoffensis féreg parenchyma sejtjeiben él a Tetraselmis convolutae zöld alga , amely zöld színt ad a féreg testének [40] . A szimbionták átvitele túlnyomórészt vízszintesen történik; ez azt jelenti, hogy minden új generáció újonnan szerez szimbiontákat. Ebben az esetben a férgek színtelenül születnek, és a születés után néhány napon belül lenyelik a flagellákkal ellátott, szabadon élő algasejteket. Azok az egyedek, akiknek nem sikerül elkapniuk az algákat, elpusztulnak. A felszívódás után az algasejtek az epidermisz alá esnek, és behatolnak a féregsejtekbe, megváltoztatva alakjukat és elveszítve a flagellumot, a tékát és a szemet [39] . Az Amphiscolops carvalhoi és a Waminoa brickneri esetében leírták a függőleges szimbionta átvitelt, amelyben az algasejteket a tojás tartalmazza, és továbbadják a következő generációnak. Az algákkal való szimbiózis az Acoelában legalább kétszer jelentkezett [4] . Egyes esetekben az endoszimbionták teljes mértékben ellátják gazdájukat, és maguk a férgek nem táplálkoznak. A Convolutriloba longifissura férgei nem élnek túl szimbionták nélkül, de továbbra is önállóan táplálkoznak [39] .
Mint fentebb említettük, a zsigeri turbelláriusok általában hermafroditák. Egy egyed önmegtermékenyítése azonban a reproduktív rendszer szerkezete miatt kizárt. A megtermékenyítés az Acoelában mindig belső. A párzás módja fajonként eltérő lehet, és nagymértékben függ a környezettől. Lehetséges kölcsönös spermiumcsere, hiperdermális transzfer és hipodermális injekció. Az első két esetben egy egyszerű nyílás az epidermiszben, az antrumban vagy puha, izmos péniszben vesz részt a spermiumok átvitelében . Utóbbi esetben a partner felhámát tűkre vagy mandzsettákra emlékeztető, szklerotizált járulékos struktúrákkal szúrják át [4] . Az egyes egyedek által termelt tojások száma kicsi, mivel a minimális tojásméret körülbelül 50 mikron, ami jelentős korlátozó tényező a több milliméteres méretű állatok esetében [41] . A peték egyenként vagy csoportokban, nyálkahártyával körülvéve [39] , a szájon, a nőstény gonopóruson keresztül, vagy a sejtfal megszakadásával, majd az egyed közvetlen fejlődésével rakódnak le [41] . Egyes képviselők, mint például a Diopisthoporus és a Childia vivipara , életképesek [4] [42] .
Míg az ivaros szaporodás minden Acoelában ismert, sokan képesek ivartalan szaporodásra is . A Paratomellidae családban leírják a paratomyát - zooidok láncának kialakulását, amely aztán megszakad a leányegyedek kialakulásával. A Convolutidae családon belül gyakori az architómia vagy töredezettség, amelyben az anya és a lánya szétválása után hiányzó szervek keletkeznek. A Convolutriloba bimbózás következik be, amelyben a lánya az anya hátsó végén található három lebeny egyikéből fejlődik ki, az anyára merőleges vagy azzal ellentétes irányban [4] [43] .
Az Acoela kifejezett regenerációs képességgel rendelkezik, miután egy egyedet két részre oszt. Valamennyi eddig vizsgált fajnál a folyamat elején izomösszehúzódás következik be, melynek segítségével a károsodást lezárjuk. A seb körül kialakuló izomrostok kezdetben véletlenszerűen orientálódnak, és csak fokozatosan jönnek ortogonális elrendezésbe. A már meglévő izomrostok és longitudinális neuritikus kötegek behatolnak az újonnan kialakult blastemába , és sablonként szolgálnak az új myociták és neuronok differenciálódásához. A fejlődést, a regenerációt és a szöveti homeosztázist a neoblasztoknak nevezett szomatikus őssejtek szabályozzák . A neoblasztok nagy sejtmaggal rendelkeznek, és totipotensek , ami azt jelenti, hogy bármilyen típusú sejtté fejlődhetnek. Más metazoánokkal ellentétben , amelyekben az őssejtek az epidermiszhez kapcsolódnak, az Acoelában kizárólag a parenchymában helyezkednek el. Isodiametra pulchrában kimutatták , hogy a csíravonal sejtjei és a szomatikus neoblasztok egy alpopulációja expresszálja a piwi gén homológját , amelynek elnémítása nem befolyásolja a sejtszaporodást érett egyedekben, de befolyásolja szaporodási képességüket, és életképtelenné teszi utódaikat [4] .
Az Acoela embrionális fejlődése duett spirális hasítással kezdődik , amelyről úgy gondolják, hogy az az összes Lophotrochozoa -ban megtalálható kvartett spirális hasadástól függetlenül fejlődött ki . A kvartett spirális hasadáshoz hasonlóan az első vízszintes osztódás egyenlőtlen, és mikromerek képződését eredményezi, azonban nem a négysejtes, hanem a kétsejtes szakaszban fordul elő, így a mikromerek nem kvartetteket, hanem duetteket alkotnak. Az első, a második és a harmadik mikromér duó az összes ektodermális struktúrát eredményezi, míg az endodermális (parenchima) és mezodermális (izom) elemek a harmadik makromer duóból származnak. A gasztruláció a makromerek tetején lévő mikromerek növekedésével történik, és a száj a blastopórustól eltérő helyen szakad meg . A belső szövetek delamináción keresztül jelennek meg, vagyis a parenchyma sejtjei, az izmok és az idegszövetek az embrió kívülről befelé haladva rakódnak le. Néha a delamináció helyett a sejtek migrációja történik, amelyek endodermát és mezodermát eredményeznek. A gasztruláció végére az embrió réteges felépítést mutat: a legfelső réteget a kezdetleges hám alkotja, a középső réteg sejtjei az izmok és neuronok előfutárai, a legbelső réteget pedig sejtek alkotják, amelyekből később keletkezik. az emésztőrendszeri syncytiumhoz. A gasztruláció után organogenezis következik , amelyben a ciliáris hám, a subepiteliális izomrostok izolálódnak, és az idegrendszer az embrió elülső végén kezd differenciálódni. Az idegrendszer fejlődésének részletei családonként változnak [23] . Más gerinctelen állatokhoz hasonlóan a bHLH család transzkripciós faktorai is fontos szerepet játszanak az Acoela neurogenezisében [44] . A lárvaállapot hiányzik az Acoelában, azaz közvetlen fejlődés figyelhető meg [ 4] . A 2015-ben leírt Aphanostoma pisae -t több éve tenyésztik a laboratóriumban. E faj képviselőinek embrionális fejlődése 20 °C hőmérsékleten kevesebb mint két napig tartott [45] .
A legtöbb zsiger nélküli turbellárius bentikus állat, amely a tengerfenéken él; minden óceán vizében megtalálhatók [39] . Élhetnek sziklák alatt, homokban vagy iszapban, vagy algák között. Néha nagy sűrűséget érnek el, például a vízzel telített homokos strandokon élő Haplogonaria syltensis sűrűsége elérheti a 4000 egyed/10 cm³ sűrűséget. A Paratomella rubra fajba tartozó férgek speciális, lapított szabad végű rögzítő csillók segítségével tudnak az aljzathoz tapadni [12] . A Symsagittifera roscoffensis zöld férgek apály idején a homok felső rétegében maradnak, és zöldes árnyalatot adnak neki. Amikor a talaj vibrál, az állatok gyorsan a mélybe mennek, és a zöldes árnyalat eltűnik [46] . A bél nélküli turbellaria egyes fajai nyíltvízi [1] , egyes képviselői alkalmazkodtak az édesvízi élethez [4] [47] . Egyes Acoelák, például a Hofstenia miamia , elmerült mangrove leveleken és gyökereken élnek [39] . Mások kommenzálisként (más forrás szerint parazitaként vagy endoszimbiontaként [4] ) élnek a tüskésbőrűek beleiben [1] . A nyugat- ausztráliai Rottnest-sziget közelében a Waminoa nemzetség bélrendszeri tagjait találták Coscinaraea marshae köves korallokon [48] . Ezen kívül e nemzetség képviselői ( Waminoa brickneri ) élnek korallokon és a Vörös-tengerben , valamint Indonézia közelében [49] [50] . A Convolutriloba nemzetség képviselői a korallokon is élnek [39] . A Barents-tengerből , a Laptev-tengerből és Grönland vizeiből származó jégmintákban gyakran találhatók élénkvörös, bél nélküli turbelláriumok. A jégdarabokban lévő pórusok és repedések rendszerében laknak [51] .
A legtöbb Acoela faj ragadozó. Táplálékuk kis ízeltlábúakat , kéthéjúakat és különféle férgeket tartalmazhat, beleértve a bél nélküli turbelláriát is. Legalább egy faj, a Conaperta flavibacillum , kannibalizmust gyakorol . Egyes fajok egysejtű algákat, sőt baktériumokat is fogyasztanak [4] [52] .
Körülbelül 380 leírt faj [27] (egy másik forrás szerint körülbelül 400 [4] ) a nem bélrendszeri turbellariák közé tartozik . 2018 áprilisában a taxonba 17 család tartozik, amelyeknek több mint fele a Bursalia alrendbe egyesül [3] :
|
|
Kis méretük és a morfológiájukban eltérő szervek kis száma miatt nagyon nehéz a nem intestinalis turbellariusokat molekuláris módszerek igénybevétele nélkül osztályozni. Az első fajt, az Acoela Convoluta convolutat 1806-ban írták le, és laposférgek közé sorolták. Ezenkívül számos más Acoela fajt leírtak, és 1968-ban javasolták ennek a csoportnak a laposféreg típuson belüli családokra való felosztását. Ez a felosztás a kopulációs apparátus fénymikroszkópos vizsgálata alapján történt . Ezt követően az Acoela különböző képviselőinek szerkezeti jellemzőinek tanulmányozására olyan módszereket alkalmaztak, mint az elektronmikroszkópia és a konfokális mikroszkópia , kombinálva immuncitokémiai módszerekkel és fluoroforral jelölt phalloidin alkalmazásával . Ezen megközelítések segítségével lehetővé vált az idegrendszer, a testfal izomzatának és a kopulációs apparátusnak, valamint a spermiumok ultrastruktúrájának alapos tanulmányozása [4] .
2011-ben Jondelius et al. Az Acoela filogenetikai fáját a citokróm-oxidáz I. alegységét kódoló rDNS-szekvenciák és gének alapján állítottuk össze . Ezek a szekvenciák az Acoela fajok körülbelül egyharmadáról ismertek; adatok hiányában a fa nem tartalmazta az Anthroposthiidae családot, valamint az Antigonariidae, Nadinidae és Taurididae monotípusos családokat. E tanulmány szerint az Acoela legbazálisabb családja a Diopisthoporidae; ezt követi a Paratomellidae család és a Prosopharyngida klád, amely a Hallangidae, Hofsteniidae és Solenofilomorphidae családokból áll. E csoportok alaphelyzetét morfológiai adatok is megerősítik. Ez az öt család élesen elkülönül az úgynevezett "magasabb" zsigertelen turbelláktól, nevezetesen a Crucimusculata klád tagjaitól. Morfológiailag a "magasabb" Acoelákat a ventrális keresztirányú izmok jelenléte jellemzi. Végül az Acoela számos családját nem egyesítették egyetlen kládba sem [4] .
2016-ban a 18S rDNS metabarkódolási módszerrel kimutatták, hogy a valóságban az Acoela sokkal változatosabb, mint azt a jelenlegi taxonómia sugallja. Ezenkívül az Acoelán belül azonosítottak egy bentosz kládot, amely az összes többi Acoela testvére [ 53] .
1904-ben egy hipotézist javasoltak, miszerint a cnidarian planulához hasonló állat egy ősi, kétoldalúan szimmetrikus állatot hozott létre, amely hasonló a modern bél nélküli turbellariákhoz . Ez a hipotézis azt sugallja, hogy a primitív béltelen férgek az összes többi, kétoldalúan szimmetrikus állatot eredményeztek. A filogenetika fejlődésével a 20. század közepén megjelent az az elképzelés, hogy Bilateria ősének volt egy coelomja . Az Acoelát másodlagosan leegyszerűsített laposféregnek tekintették, és a Nemertodermatidával együtt az Acoelomorpha kládba egyesültek a laposféreg törzs részeként [4] .
A test szerkezetének általános terve és a statocysták jelenléte közelebb hozza az Acoelát és a Nemertodermatidát, azonban az utóbbiban a statocysták két statolitot tartalmaznak, és nem egyet, mint az Acoelában. Az Acoelához hasonlóan a Nemertodermatida esetében sem hiányoznak a kiválasztó szervek és az ivarmirigy-csatornák. A két féregcsoport kapcsolatának legmeggyőzőbb bizonyítéka azonban az azonos ciliáris gyökérrendszer és a második aszimmetrikus hasadási rész síkjának vízszintes tájolása [4] .
|
Egy 1986-os morfológiai analízis és egy 1996-os korai kladisztikus elemzés jelezte, hogy el kell különíteni az Acoelomorpha-t a laposférgek törzsétől. Az rDNS-szekvenciák tanulmányozása kimutatta, hogy az Acoela a Bilateria klád legalján található. Érdekes módon ez az elemzés elválasztotta az Acoelát és a Nemertodermatidát. A mitokondriális fehérjék aminosavszekvenciájának ( 2004, 2010) és az expresszált szekvencia címkék ( English Expressed sequence tag, EST ) (2009, 2011) összehasonlítása azonban megerősítette e két csoport közelségét és az Acoelomorpha életképességét. klád. Ezenkívül az rRNS-génekről később kiderült, hogy nem alkalmasak az Acoela állatvilágban elfoglalt helyzetének meghatározására , mivel alacsony GC-tartalommal rendelkeznek , és gyakran csonkolnak és módosulnak. Sok kutató rámutatott arra is, hogy ilyen kis génmintából nem lehet rekonstruálni az állatvilág fáját . A mitokondriális genomok erre a célra is gyengén alkalmasak: szekvenciájuk az Acoelomorpha legtöbb képviselője számára ismeretlen, a Symsagittifera roscoffensis leolvasott mitokondriális genomja pedig túlságosan különbözik más, kétoldalilag szimmetrikus állatok mitokondriális genomjától. A mitokondriális fehérjék és az EST aminosavszekvenciái kiválóan alkalmasak az evolúció rekonstrukciójára . Ezen adatok elemzése azt mutatta, hogy az Acoelomorpha filogenetikai helyzetének három fő változata lehetséges [4] :
Az utóbbi forgatókönyvet támasztja alá specifikus miRNS -ek jelenléte az Acoelomorpha-ban, Xenoturbella -ban és deuterostomákban, az RSB66 spermafehérje és a GNE -protein-kináz jelenléte , valamint ezen molekulák hiánya más állatcsoportokban. A miRNS-ekre vonatkozó adatok azonban megbízhatatlanok, mert sokuk folyamatosan elveszik különböző állatcsoportokban, és az RSB66 és GNE fehérjék minden protosztómában elveszhetnek . Két tanulmányban azonban a Xenacoelomorpha csoport bootstrap értékei meglehetősen alacsonynak bizonyultak, és ezeknek a férgeknek a morfológiai hasonlósága az azonos életmódnak köszönhető [4] .
A legfrissebb molekuláris adatok azt mutatják, hogy a Xenoturbella és az Acoelomorpha monofiletikus csoportot alkotnak, így jelenleg a Xenacoelomorpha törzsbe [55] [56] (más néven Nemertodermatida [2] ) csoportosulnak. A Xenacoelomorpha megerősített monofíliája ellenére pontos szisztematikus helyzetük - mint kétoldalian szimmetrikus állatok alapcsoportja vagy a deuterostomák bazális csoportja - még nem határozták meg. A Xenoturbella profunda átiratának elemzése kimutatta, hogy a Xenoturbella az Acoelomorpha testvércsoportja a Xenacoelomorpha-n belül, a Xenacoelomorpha pedig a Nephrozoa testvércsoportja , amely protosztómákat és deuterostomákat foglal magában ; ezért ezen elemzés szerint a Xenacoelomorpha a bilaterálisan szimmetrikus állatok alapcsoportja [54] .
Szótárak és enciklopédiák | |
---|---|
Taxonómia |