Tardigrade einnig kallaður vatnabjörninn, er tegund af frí lifandi örsmáum hryggleysingjum sem tilheyra liðdýrategundinni. Tardigrade hefur brugðið vísindamönnum í mörg ár með getu sína til að lifa af í öllu sem hefur gerst hingað til - jafnvel í geimnum. Frá hafsbotni til regnskóga, frá tundru Suðurskautsins til yfirborðs eldfjalls, eru tardigrades alls staðar.
Uppruni tegundarinnar og lýsing
Ljósmynd: Tardigrade
Uppgötvaðist árið 1773 af Johann August Ephraim Gose, þýskum dýrafræðingi, tardigrades eru liðdýrsmíkrómetazóíð með fjögur loppapör (lobopods), sérstaklega þekkt fyrir getu sína til að lifa af við ýmsar miklar aðstæður. Tardigrades eru talin nánir ættingjar liðdýra (td skordýr, krabbadýr).
Hingað til hafa rannsóknir bent á þrjá meginflokka af tegundum tardigrades. Hver flokkanna þriggja samanstendur af nokkrum skipunum sem samanstanda aftur af nokkrum fjölskyldum og ættkvíslum.
Myndband: Tardigrade
Þannig samanstendur tegund tardigrade af nokkrum hundruðum (yfir 700) þekktum tegundum sem hafa verið flokkaðar í eftirfarandi flokka:
- bekk Heterotardigrada. Í samanburði við hina tvo er þessi flokkur fjölbreyttasti flokkurinn í gerð tardigrade. Það skiptist frekar í tvær skipanir (Arthrotardigrada og Echiniscoide) og frekar í fjölskyldur sem innihalda Batillipedidae, Oreellidae, Stygarctidae og Halechiniscidae, meðal nokkurra annarra. Þessum fjölskyldum er skipt í meira en 50 ættkvíslir;
- Mesotardigrada bekknum. Í samanburði við aðra flokka er þessum flokki aðeins skipt í eina röð (Thermozodia), fjölskyldu (Thermozodidae) og eina tegund (Thermozodium esakii). Thermozodium esakii hefur fundist í hveri í Japan, en engin tegund í flokknum hefur verið greind;
- Eutardigrada bekknum er skipt í tvær pantanir, þar á meðal Parachela og Apochela. Tveimur skipunum er skipt í sex fjölskyldur, þar á meðal Mineslidae, Macrobiotidae, Hypsibidae, Calohypsibidae, Eohypsibidae og Eohypsibidae. Þessum fjölskyldum er frekar skipt í yfir 35 ættkvíslir með mismunandi tegundum tegunda.
Útlit og eiginleikar
Mynd: Hvernig tardigrade lítur út
Algeng einkenni tardigrades eru sem hér segir:
- þau eru tvíhliða samhverf;
- þeir hafa sívalan líkama (en hafa tilhneigingu til að fletja út);
- þeir eru 250 til 500 míkrómetrar að lengd (fullorðnir). Sumir geta þó orðið allt að 1,5 millimetrar;
- þeir eru mismunandi að lit: rauður, gulur, svartur osfrv.
- öndun næst með dreifingu;
- þær eru fjölfrumulífverur.
Líkami þeirra er skipt í nokkra hluta: bol, fætur, höfuðhluta. Tardigrades hafa meltingarfæri, munn, taugakerfi (og tiltölulega vel þróaðan stóran heila), vöðva og augu.
Athyglisverð staðreynd: Árið 2007 var þurrkað tardigrades skotið á braut og orðið fyrir tómarúmi og geimgeislun í 10 daga. Þegar þeir komu aftur til jarðar tókst að endurheimta meira en tvo þriðju þeirra. Margir dóu tiltölulega fljótt en gátu samt fjölgað sér áður.
Sumir af einkennum sem tengjast flokki Heterotardigrada eru meðal annars hjartalínurit, cephalic ferli og einstakar klær við fæturna.
Önnur einkenni fela í sér eftirfarandi:
- skynvarta og hrygg;
- serrated kraga á afturfótunum;
- þykkur naglabönd;
- svitahola mynstur sem eru mismunandi eftir tegundum.
Einkenni flokksins Mesotardigrada:
- hver loppi hefur sex klær;
- Thermozodium esakii er millistig milli meðlima Heterotardigrada og Eutardigrada;
- spines og klær líkjast þeim af Heterotardigrada tegundum;
- macroplakoids þeirra líkjast þeim sem finnast í Eutardigrada.
Sum einkenni Eutardigrada bekkjarins eru meðal annars:
- í samanburði við hina tvo flokkana hafa meðlimir bekkjarins Eutardigrada engar hliðarviðbætur;
- þeir hafa slétt naglabönd;
- þeir hafa enga bakplötur;
- Hunducts opnast í endaþarminn;
- þeir hafa tvöfalda klær.
Hvar býr tardigrade?
Ljósmynd: Dýragarður
Reyndar eru tardigrades vatnalífverur í ljósi þess að vatn veitir hagstæð skilyrði fyrir ferli eins og gasskipti, æxlun og þróun. Af þessum sökum finnast virk tardigrades oft í sjó og ferskvatni sem og í jarðbundnu umhverfi með litlu vatni.
Þrátt fyrir að þeir séu taldir til vatns er hægt að finna tardigrades í mörgum öðrum umhverfum, þar á meðal sandöldur, jarðveg, steina og læki, meðal annarra. Þeir geta lifað í kvikmyndum af vatni á fléttum og mosa og finnast þannig oft í þessum lífverum.
Egg, blöðrur og uppvöxtur tardigrades er einnig auðveldlega blásið í mismunandi umhverfi og gerir lífverum kleift að nýlendast í nýju umhverfi. Samkvæmt rannsóknum hafa tardigrades fundist á ýmsum afskekktum stöðum eins og eldfjallaeyjum, sem er vísbending um að vindur og dýr eins og fuglar dreifist víða og dreifir lífverum.
Athyglisverð staðreynd: Auk hagstæðs og óhagstæðara umhverfis og búsvæða hafa tardigrades einnig fundist í ýmsum öfgakenndu umhverfi, svo sem mjög köldu umhverfi (niður í -80 gráður á Celsíus). Vegna getu þeirra til að lifa af og jafnvel fjölga sér við þessar aðstæður, finnast tardigrades í nánast öllu umhverfi um allan heim.
Tardigrades hefur verið lýst sem fjölyextremófílum vegna getu þeirra til að lifa af í ýmsum öfgum í umhverfinu. Þetta er orðið eitt af mest skilgreindu einkennum þeirra og einn mest rannsakaði þáttur tegundar.
Nú veistu hvar það er að finna og hvernig tardigrade lítur út í smásjá. Við skulum sjá hvað þessi skepna borðar.
Hvað borðar tardigrade?
Ljósmynd: Tardigrade skepna
Tardigrades nærast á frumuvökva með því að stinga frumuveggina með innréttingum sínum til inntöku. Matvæli fela í sér bakteríur, þörunga, frumdýr, brjóstfrumur, sveppi og rotnandi plöntuefni. Þeir sjúga safa úr þörungum, fléttum og mosa. Það er vitað að stærri tegundir nærast á frumdýrum, þráðormum, rófum og litlum tardigrades.
Í munni sínum hafa tardigrades stilettos, sem eru í grundvallaratriðum litlar, beittar tennur notaðar til að stinga í gegn plöntum eða litlum hryggleysingjum. Þeir leyfa vökva að fara í gegnum þegar þeir eru gataðir. Tardigrades nærast á þessum vökva með því að soga þá til að nota sérhæfða sogvöðva í hálsi þeirra. Skipt er um stílfærslur þegar þær molta.
Í sumu umhverfi geta tardigrades verið aðal neytandi þráðorma og haft mikil áhrif á stærð stofna þeirra. Sumar tegundir geta borið frumdýrategundina Pyxidium tardigradum. Margar tegundir tardigrade sem lifa í mosóttu umhverfi eru með sveppa sníkjudýr.
Athyglisverð staðreynd: Sumar tegundir tardigrades geta verið án matar í meira en 30 ár. Á þessum tímapunkti þorna þau og verða sofandi, þá geta þau þurrkað út, borðað eitthvað og fjölgað sér. Ef tardigrade verður þurrkaður og missir allt að 99% af vatnsinnihaldi hans, getur lífferli þess næstum stöðvast í nokkur ár áður en það lifnar aftur við.
Innan frumna ofþornaðrar tardigrades kemur tegund próteina sem kallast „tardigrade-specific dysfunction protein“ í stað vatns. Þetta myndar glerlegt efni sem heldur frumuskipunum óskemmdum.
Einkenni persóna og lífsstíl
Ljósmynd: Tardigrade undir smásjá
Þó að þeir séu virkir við hagstæð skilyrði hafa tardigrades tekið upp nokkrar aðferðir sem gera þeim kleift að lifa af.
Þessar aðferðir eru almennt þekktar sem hvíldar cryptobiosis og fela í sér:
- anoxybiosis - vísar til dulritunarástands sem er örvað af mjög lágu eða engu súrefni meðal vatnssiglinga. Þegar súrefnisgildi er verulega lágt bregst tardigrade við með því að verða stífur, hreyfanlegur og ílangur. Þetta gerir þeim kleift að lifa af í nokkrar klukkustundir (fyrir miklar vatnssiglingar) til daga án súrefnis og verða að lokum virk þegar aðstæður batna;
- Cryobiosis er mynd af cryotobiosis sem hefur áhrif á lágan hita. Þegar umhverfishitastigið lækkar að frostmarki bregðast tardigrades með því að mynda tunnulaga tunnur til að vernda himnuna;
- osmobiosis - Í vatnslausn með mikinn jónstyrk (svo sem hátt saltmagn) geta sumar lífverur ekki lifað og þannig deyja af. Hins vegar lifir mikill fjöldi tardigrades sem finnast í ferskvatni og jarðneskum búsvæðum í formi dulritunar sem kallast osmobiosis;
- anhydrobiosis er lifun viðbrögð við vatnstapi með uppgufun. Fyrir ýmsar lífverur er vatn mikilvægt fyrir ferla eins og gasskipti og aðrar innri leiðir. Hjá flestum ferskvatnsflæði er lifun ómöguleg við ofþornun. En fyrir fjölda Eutardigrada næst lifun við þessar aðstæður með því að dragast saman og draga höfuð og fætur til baka. Lífverurnar breytast síðan í tunnur sem geta lifað eftir þurrkun.
Félagsleg uppbygging og fjölföldun
Ljósmynd: Tardigrade
Æxlun og lífsferill meðal tardigrades er mjög háð búsvæðum þeirra. Í ljósi þess að líf þessara lífvera einkennist að mestu leyti af aðgerðaleysi og með aðgerðaleysi með hléum, komust vísindamenn að þeirri niðurstöðu að það sé mikilvægt fyrir skjóta æxlun þegar aðstæður eru hagstæðar.
Eftir umhverfi geta tardigrades fjölgað sér ókynhneigð (sjálfsfrjóvgun) í ferli sem kallast parthenogenesis eða kynferðislega þegar karlar frjóvga egg (amphimixis).
Kynfæri í tardigrades er algeng meðal dioecious tegunda (karlar og konur með sitt kynfæri). Flestar þessar lífverur finnast í sjávarumhverfinu og margfaldast því í sjávarumhverfinu.
Þrátt fyrir að lögun og stærð (formgerð) tardigrade kynkirtlanna velti að miklu leyti á tegundum, kyni, aldri, osfrv., Hafa smásjárrannsóknir leitt í ljós eftirfarandi kynfæri hjá körlum og konum:
Karl:
- par af æðaræxlum sem opnast í cloaca (afturþarm);
- innri sáðblöðrur.
Kvenkyns og hermafrodít:
- par oviducts sem opnast inn í cloaca;
- sæðiskip (í Heterotardigrada);
- innri spermatheca (í Eutardigrada).
Meðan á kynferðislegri æxlun stendur hjá sumum meðlimum bekkjanna Heterotardigrada og Eutardigrada eru egg kvenna frjóvguð beint eða óbeint. Við beina kynfrjóvgun leggur karlkyns tardigrade sæðisfrumur í sæðisker kvenkyns, sem gerir kleift að flytja sæðið til eggsins til frjóvgunar.
Við óbeina frjóvgun setur karlkyns sæðisfrumur í naglabönd kvenkyns þegar konan bráðnar. Þegar kvendýrið varpar naglabandinu eru eggin þegar frjóvguð og þroskast með tímanum. Meðan á moltingunni stendur, varpar kvenkyns naglaböndunum sem og nokkrum öðrum mannvirkjum eins og klær.
Það fer eftir tegundum hvort egg eru frjóvguð að innan (til dæmis í L. granulifer, þar sem egglos kemur fram), að utan (í flestum Heterotardigrada), eða einfaldlega sleppt úti, þar sem þau þroskast án frjóvgunar.
Þó að umhirða eggja sé sjaldgæf hefur hún komið fram hjá nokkrum tegundum. Egg þeirra eru áfram tengd skotti kvenkyns og tryggja þannig að kvendýrið sér um eggin áður en þau klekjast út.
Náttúrulegir óvinir tardigrades
Mynd: Hvernig tardigrade lítur út
Rándýr tardigrades geta talist þráðormar, aðrir tardigrades, ticks, köngulær, halar og skordýralirfur. Sníkjudýr frumdýr og sveppir smita oft stofna tardigrades. Truflun á vistkerfi eins og krabbadýrum í ferskvatni, ánamaðkum og liðdýrum er einnig að drepa stofna þessara dýra.
Aftur á móti nota tardigrades buccal tæki sín til að fæða skaðleg áhrif eða ýmsar lífverur, þar á meðal bakteríur, þörungar, frumdýr og önnur meiofauna.
Buccal búnaðurinn samanstendur af buccal tube, par af stingandi stílpípum og vöðva sogandi koki. Innihald þarmanna inniheldur oft blaðgrænu eða aðra frumuþætti þörunga, mosa eða fléttna.
Margar tegundir af jarðneskum örverum hafa reynt að bráð frumdýr, þráðormar, rófur og litlar eutardigrades (eins og Diphascon og Hypsibius), jafnvel sogast í allan líkamann. Í kjálkum þessara rándýru seint tardigrades fundust rotifers, klær tardigrades og munnstykki þeirra. Gert er ráð fyrir að tegund buccal tækja sé í samræmi við tegund matar sem neytt er, þó er lítið vitað um sérstakar næringarþarfir tegunda sjávar eða ósa.
Athyglisverð staðreynd: Þrátt fyrir þá staðreynd að tardigrades þola tómarúm geimsins, afar lágt hitastig og mikið lokað umhverfi, geta þau lifað í mesta lagi í 2,5 ár.
Íbúafjöldi og staða tegundarinnar
Ljósmynd: Tardigrade dýra
Íbúaþéttleiki tardigrades er mjög breytilegur, en hvorki eru þekkt lágmarksskilyrði né ákjósanleg skilyrði fyrir fólksfjölgun. Breytingar á íbúaþéttleika tardigrades hafa verið í tengslum við mismunandi umhverfisaðstæður, þar með talið hitastig og raka, loftmengun og fæðuframboð. Verulegur munur bæði á þéttleika íbúa og fjölbreytni tegunda kemur fram í aðliggjandi, að því er virðist sömu smágerlum.
Aðlagast að fjölmörgum ytri aðstæðum birtist mikill fjöldi ættkvísla og tegundir tardigrades. Þeir geta lifað í tunnum í mörg ár eða jafnvel áratugi til að lifa af við þurrar aðstæður. Að auki voru sýni haldið í átta daga í lofttæmi, flutt í þrjá daga í helíumgasi við stofuhita og síðan haldið í nokkrar klukkustundir við -272 ° C, endurvakin þegar þeim var komið í venjulegt stofuhita. ... 60% sýna sem geymd voru í 21 mánuð í fljótandi lofti við -190 ° C lifnuðu líka við. Tardigrades dreifast einnig auðveldlega með vindi og vatni.
Athyglisverð staðreynd: Tardigrades lifa við aðstæður sem geta eyðilagt flestar aðrar lífverur. Þeir gera þetta með því að fjarlægja vatn úr líkama sínum og mynda efnasambönd sem innsigla og vernda frumuuppbyggingu þeirra. Verur geta verið í þessu svokallaða túnfisksástandi í nokkra mánuði og enn lifnað við í nærveru vatns.
Í aldaraðir hafa tardigrades ruglað saman vísindamenn og halda því áfram. Árið 2016 endurreistu vísindamenn með góðum árangri sífrera sem hafði verið frosinn í meira en þrjá áratugi og uppgötvuðu nýjar kenningar um lifun dýra vegna mikils hita.
Sem heimsborgarategund eru litlar áhyggjur af því að tardigrades verði í hættu og eins og stendur eru engin verndunarátak sem beinast að neinum sérstökum tardigrade tegundum. Hins vegar eru vísbendingar um að mengun geti haft neikvæð áhrif á íbúa þeirra, þar sem léleg loftgæði, súrt regn og þungmálmstyrkur í búsvæðum hafa valdið fækkun hjá sumum íbúum.
Tardigrade - kannski ótrúlegasta skepna á jörðinni. Ekki ein vera á jörðinni, eða kannski í alheiminum, hefur liðið eins lengi og tardigrade. Ófæranlegur fyrir geimferðir og nógu hjartahlýr til að lifa áratugi af vetrardvala, og tardigrade getur lifað okkur öll með vellíðan.
Útgáfudagur: 30.9.2019
Uppfært dagsetning: 11.11.2019 klukkan 12:15
