TARDIGRADER: EGENSKAPER, TYPER, HABITAT, ERNÆRING - BIOLOGI - 2025

De bjørnedyr er mikroskopiske dyr lengde mellom 0,05 og 0,5 mm, men er blitt rapportert "gigantiske" 1,7 mm. De er virvelløse dyr, segmenterte protostomer, med utseendet som bittesmå bjørner med fire par tykke ben med klør, og bevegelse fra side til side med tyngde.

De ble beskrevet for første gang av Johann A. Ephrain Goeze i 1773 og døpt som vannbjørn av Lázzaro Spallanzani i 1777. Selv om de er lite undersøkt, for tiden er det mer enn 800 beskrevne arter, innbyggere i semi-vandige miljøer, i nesten alle slags miljøer.

Figur 1. Voksen tardigrade. Kilde: Goldstein lab - tardigrades, via Wikimedia Commons

Selv om deres fylogenetiske forhold forblir i strid fordi de presenterer kombinerte annelid- og leddyrkarakteristikker, kan de anses å tilhøre phylum Tardigrada.

Som leddyr har tardigrader en tynn ytre beskyttende neglebånd, som de kaster med jevne mellomrom (en prosess formidlet av det pro-steroide ekdysome hormonet), slik at de kan overleve tørking. Imidlertid har de ikke-leddede vedheng med klemmer, i motsetning til leddyr, som har skjøter.

Generelle egenskaper

Kroppsfasong

Tardigrader presenterer et legeme med bilateral symmetri, vanligvis med en avrundet og flatt rygg, med fire par ventrale ben som kulminerer med klør hvis karakteristiske former er viktige for klassifiseringen.

Kroppssegmentering kan ikke skilles utover, men hodet følges av tre bagasjeromssegmenter, hver med et par ben, i tillegg til det siste kaudale segmentet, med det fjerde parbenet som projiserer bakover.

Kroppen er dekket av et tynt lag med neglebånd som de kaster, og mange arter har rygg- og sideplater.

Ikke-marine voksne tardigrader kan være fargerike og ha nyanser av rosa, grønn, lilla, gul, rød, grå og svart.

muskulatur

Tardigrader har glatte og stripete muskler, med de fleste muskelbånd som består av en enkelt celle eller noen få store celler. Disse danner antagonistiske sett med muskler som styrer bevegelsen din trinnvis.

Gassutveksling

Utveksling av gasser, som oksygen, avhenger av diffusjon gjennom kroppen din.

Fordøyelsessystemet

Fordøyelsessystemet til tardigrader består av et bukkalrør, en bulbøs muskuløs svelg, og et par kalkholdige styletter som de bruker for å stikke hull på planter, eller kroppene til andre små dyr, og deretter suge innholdet.

Kjøttetende og altetende tardigrader har en fremre terminal munn, mens planteetere og detritivorer har en ventral munn.

Svelget kommuniserer med spiserøret, som igjen åpnes inn i en midtre tykktarm og kort tykktarm (cloaca eller endetarm), og til slutt fører til en terminal anus.

Figur 2. Tardigrade. Kilde: Frank Fox på http://www.mikro-foto.de

Nervesystemet

Nervesystemet til tardigrader er metamerisk, likt det for annelider og leddyr.

De presenterer en stor lobulert dorsal hjerne ganglion, koblet til en subesophageal ganglion. Dette strekker seg igjen til et par bakre ventrale nervesnorer, som forbinder en kjede med fire par ganglier som går gjennom bena.

Tardigrader har ofte et par sanselige øyeflekker, som hver inneholder fem celler, hvorav den ene er følsom for lys.

Adaptive strategier

Anabiose og cyste dannelse

Tardigrader har muligheten til å gå inn i en latensstilstand som innebærer en veldig redusert metabolsk aktivitet, under miljøforhold som er ugunstige for deres overlevelse.

I perioder med tørke, mens vegetasjonen som er bebodd av terrestriske tardigrader tørker opp, krøller de seg sammen ved å trekke bena, mister vann fra kroppen og skiller ut en dobbeltvegget kutikulær skjede som dekker hele den rynkete kroppen.

Disse cyster opprettholder en veldig lav (men fortsatt påviselig) basal metabolisme, en tilstand som kalles anabiose.

Det er også rapportert at tardigrader danner cyster under unormalt høye CO ₂ , hydrogensulfid og kaliumcyanidforhold.

Kryptobiose og fattrinn

Kryptobiose er en ekstrem tilstand av anabiose, der alle tegn på metabolsk aktivitet er helt fraværende. På grunn av denne evnen til å komme inn i denne tilstanden, overlever mange arter av tardigrader ekstreme miljøforhold.

Under ekstreme miljøforhold trekker tardigrader seg i beina og danner en bestemt type cyste med en enkelt vegg, formet som en "vinfat" (kalt "tun" på engelsk).

I denne tønntilstanden kan kroppens metabolisme ikke påvises, og anses som kryptobiotisk. Dermed beskytter de seg mot ekstremt ugunstige forhold, dekker kroppen og reduserer interaksjonsoverflaten med miljøet.

anhydrobiose

Anhydrobiosis er en tørkingstoleransestrategi som gjør at mange arter av tardigrader (og andre virvelløse dyr, rotatorer og nematoder) kan motstå dehydreringstilstanden på grunn av ytre forhold med frysevann eller tørke.

Utsatt for tørkeforhold mister den vann (som i aktiv tilstand utgjør 85% av vekten), helt til den når mindre enn 2% av kroppsvekten og den metabolske aktiviteten synker til nesten umerkelige nivåer, og kan komme inn i tønnetrinnet.

Motstand mot ekstreme forhold

Blant de ekstreme fysiske forholdene som mange arter av tardigrader overlever i det sene tønnestadiet, er:

• Svært høye temperaturer (149 ° C) og veldig lave (-272 ° C).
• Høyt atmosfæretrykk (opptil 6000 atm).
• Intense nivåer av ioniserende stråling.
• Eksponering for vakuum.
• Lange perioder med totalt fravær av oksygen.

I tillegg har noen arter kommet seg etter neddykking av sine fat i giftige stoffer som saltlake, eter, absolutt alkohol og til og med flytende helium.

Etter at gunstige betingelser for deres aktive tilstand er reetablert (spesielt tilgjengeligheten av vann), svulmer dyrene og reaktiverer metabolismen deres i løpet av få timer.

Økologisk rolle encystment og tønne stadium

Cyster og fatfaser representerer overlevelsesstrategier i rom og tid.

I det tidsmessige aspektet kan år gå i disse encycled stadiene til miljøforholdene (spesielt fuktigheten) kommer tilbake til å være gunstige.

I det romlige feltet representerer encykstment også et middel for dens geografiske spredning, enten ved vindens spredende virkning, eller ved å være i tørr gjørme festet til lokomotivfugl.

På grunn av vekslingen mellom aktive og oppslåtte perioder, kan levealderen for tardigrades variere fra mindre enn et år til mer enn 100 år.

Figur 3. Aktiv voksen tardigrade (a) og dens enccystedform (b). Kilde: Takuma Hashimoto, Daiki D. Horikawa, Yuki Saito, Hirokazu Kuwahara, Hiroko Kozuka-Hata, Tadasu Shin-I, Yohei Minakuchi, Kazuko Ohishi, Ayuko Motoyama, Tomoyuki Aizu, Atsushi Enomoto, Koyuki Kondo, Sae Tanaraka, Sae Tanaraka, Shigeyuki Koshikawa, Hiroshi Sagara, Toru Miura, Shin-ichi Yokobori, Kiyoshi Miyagawa, Yutaka Suzuki et al. , via Wikimedia Commons

Habitats

Tardigrades er frittlevende eller symbiotiske (til og med parasittiske) dyr med en bred geografisk fordeling, innbyggere i ekstreme eller svært varierende miljøer som midlertidige ferskvannsdammer.

Vanntilgjengelighet

Den begrensende faktoren for disse mikroorganismer er tilgjengeligheten av vann, selv om det i fravær av dette (under frysepunkt eller tørkeforhold) dearderer tardigrader, danner cyster eller fattrinn, som tidligere nevnt.

Terrestriske arter deler mikrohabitatene sine med andre organismer som rotatorer, nematoder, bakterier, protozoer, midd og små insektlarver.

Bred geografisk distribusjon

Informasjon om geografisk distribusjon av tardigrader er begrenset av mangelen på deres utvidede studie, og av knappheten på samlinger av prøver fra forskjellige kritiske regioner på planeten.

Imidlertid foretrekkes den brede geografiske fordelingen av dens spredning gjennom cyster, fatstadier og eggene deres.

Alle disse strukturene er veldig lette og motstandsdyktige mot å transporteres over lange avstander (enten med vind eller sand, i gjørme festet til insekter, fugler og andre dyr).

Tardigrades er funnet fra Arktis til Antarktis, fra strandsand til avgrensningsdybden (3000 m dyp), i naturlige og kunstige vannmasser (bassenger, elver, innsjøer, hav og varme kilder), i semi-akvatiske naturtyper, for eksempel det tynne sjiktet vann som dekker jord, søppel, moser, levervorter, lav, alger og visse karplanter.

Noen arter er mellomliggende (de lever mellom sandkorn), andre er epifytter (de lever på overflaten av alger og planter), og andre er epizoiske eller kommensale (de lever på eller innenfor andre marine virvelløse dyr, for eksempel mantelen av blåskjell).

Eksempler på tardigrade-arter

De fleste av tardigrade-artene er vidt distribuert på planeten Jorden, og mange er kosmopolitiske, for eksempel Milnesium tardigradum (kjøttetende kosthold).

Andre arter er marine som Halobiotus crispae, som ofte finnes på den brune algen på Grønland. Littoral arter, som Echiniscoides sigismundi i Danmark, er også studert.

Imidlertid kan det være tilsynelatende endemiske arter som Isohypsibius cameruni, funnet (så langt) bare i Kamerun (Afrika), selv om denne antakelsen kan skyldes at den ikke er søkt i andre regioner.

Andre epizoiske arter, som Styraconyx qivitoq, lever av ektoprokt eller bryozoan akvatiske dyr.

Lav befolkningstetthet

Tardigrader er en del av næringskjeden, men generelt utgjør de et lavt befolkningstall. Noen ganger kan de nå tettheter på opptil 300 000 individer / m ² i jorden og mer enn 2 000 000 individer / m ² i mosen.

Typer tardigrader

Filyl Tardigrada

Filylen Tardigrada består av åtte familier i tre ordrer som er definert basert på detaljene i vedhengene på hodet, arten av klørne på bena og tilstedeværelsen (eller fraværet) av Malpighi-tubuli.

De tre ordrene på denne filylen er: Heterotardigrada, Mesotardigrada, Eutardigrada.

Figur 4. Tardigrade for voksne. Kilde: Willow Gabriel, Goldstein Lab, via Wikimedia Commons

Ernæring

Kosthold

De lever vanligvis på cellevæskene fra planter og dyr, og stikker hull i celler med sine par muntlige styletter.

Tardigradene som lever i ferskvann, er lokalisert blant den nedbrytende vegetasjonen, og lever av organisk rusk, plantecelleinnhold (spesielt moser), mikroalger, protosoer og andre små virvelløse dyr som rotatorer.

Tardigrade-arter som lever på bakken, lever av råtnende bakterier, alger og plantestoffer, eller er rovdyr for små virvelløse dyr.

Fôringsprosess

Når du spiser suger tardigrader maten og produserer spytt i spiserøret, som blandes med det inntatte materialet. De produserer også fordøyelsessekret som tømmes i munnhulen.

Mat går fra svelget til spiserøret, som igjen åpner seg til en midt-tykktarmen, der fordøyelse og absorpsjon av næringsstoffer oppstår. Til slutt fører den korte tykktarmen (cloaca eller endetarm) til en terminal anus.

reproduksjon

Tardigrader er bispedømme, og presenterer en enkelt gonad på tarmen hos begge kjønn, og gonoporer nær anus eller i endetarmen (for noen kvinner).

Hunner har en eller to små sædbeholdere som åpnes inn i endetarmen, nær cloaca.

I noen slekter er menn ukjente, men de fleste av tardigradene som studeres kopulerer og legger egg.

Tardigrade-vekst kommer fra neglebåndsmeltene og de når seksuell modenhet etter tre til seks stadier.

seksuell

Hos noen arter avla hannen sædcellene direkte i hunnens sædbeholder eller i kroppens hulrom ved kutikulær penetrering. I sistnevnte tilfelle skjer befruktning direkte i eggstokken.

I andre tardigrader finner en spesiell form for indirekte befruktning sted: hannen avla sædcellene under hunnenes kutikula før hun smelter, og befruktning skjer når hunnen senere setter av eggene i skjellens neglebånd.

Hunnene legger 1 til 30 egg av gangen (avhengig av art). Utviklingen er direkte uten å presentere larvestadier.

Asexual ved parthenogenesis

Parthenogenesis (fra det greske, partheno: virgin og genesis: fødsel) er en reproduktiv strategi der ufruktede egg utvikler seg som individuelle levedyktige voksne.

Denne strategien har den kortsiktige fordelen ved å tillate rask reproduksjon. På lang sikt gir det imidlertid en ulempe sammenlignet med seksuelle pårørende, siden deres genetiske mangfoldighet gir dem større fleksibilitet og tilpasning til variasjoner i miljøforhold.

I de fleste organismer veksler parthenogenese med perioder med seksuell reproduksjon.

egg

Egg har generelt karakteristiske overflateporer i tillegg til koniske fremspring.

Figur 5. Detaljer om Macrobiotus shonaicus-egget. Kilde: Stec, Daniel; Arakawa, Kazuharu; Michalczyk, Łukasz, via Wikimedia Commons

Noen arter identifiseres utelukkende etter mønsteret på eggene deres. For eksempel artene av slektene Macrobiotus og Minibiotus.

Også størrelsen og formen til porene på ryggplatene til eggene gjør det mulig å skille arter, som for slekten Echiniscus.

referanser

1. Edward, RE og Robert D. Barnes, RD (1996). Invertebrate zoologi. McGraw - Hill Interamericana. Mexico. s. 1114.
2. Guidetti, R. og Jönsson, KI (2002). Langvarig anhydrobiotisk overlevelse hos semi-terrestriske mikrometazoer. Journal of Zoology 257 (2): 181-187. doi: 10.1017 / S095283690200078X
3. Miller, SA og Harley, JP (2004). Zoologi. Sjette utgave. MacGraw-Hill høyere utdanning. s. 538.
4. Suzuki, AC (2003). Livshistorie for Milnesium tardigradum Doyere (tardigrada) under et oppdrettsmiljø. Zoolog Sci 20: 49–57.
5. Watanabe og Masahiko (2006). Anhydrobiosis i virvelløse dyr Appl. Entomol. Zool., 41 (1): 15–31.
6. Wright, J. (2001). Kryptobiose 300 år fra van Leuwenhoek: Hva har vi lært om Tardigrades? Zoologischer Anzeiger 240: 563–582.