Đặc điểm chung, loại, môi trường sống, dinh dưỡng và sinh sản của Tardígrados



các tardigrades Chúng là những động vật cực nhỏ có chiều dài từ 0,05 đến 0,5 mm, mặc dù "khổng lồ" 1,7 mm đã được báo cáo. Chúng là động vật không xương sống, các sinh vật nguyên sinh phân đoạn, với sự xuất hiện của những con gấu nhỏ với bốn cặp chân dày có móng vuốt và sự vận động từ bên này sang bên kia với sự nặng nề.

Chúng được mô tả lần đầu tiên bởi Johann A. Ephrain Goeze vào năm 1773 và được rửa tội như gấu nước bởi Lázzaro Spallanzani năm 1777. Mặc dù chúng ít được nghiên cứu, nhưng hiện tại có hơn 800 loài được mô tả, cư dân của môi trường bán nước, trong hầu hết các loại môi trường.

Mặc dù các mối quan hệ phát sinh gen của chúng vẫn đang được thảo luận vì chúng thể hiện các đặc điểm kết hợp của annelids và arthropods, chúng có thể được coi là thuộc về Tardigrada phylum.

Giống như động vật chân đốt, tardigrades có lớp biểu bì bảo vệ mỏng bên ngoài, chu kỳ rụng (một quá trình qua trung gian của steroid prodysone hormone), cho phép chúng sống sót sau khi khô. Tuy nhiên, chúng có các phần phụ không khớp nối với nhíp, không giống như các động vật chân đốt, trình bày khớp nối.

Chỉ số

  • 1 Đặc điểm chung
    • 1.1 Thân hình
    • 1.2 Cơ bắp
    • 1.3 Trao đổi khí
    • 1.4 Hệ tiêu hóa
    • 1.5 Hệ thần kinh
  • 2 chiến lược thích ứng
    • 2.1 Anabiosis và hình thành nang
    • 2.2 Cryptobiosis và giai đoạn thùng
    • 2.3 Anhidrobiosis
    • 2.4 Chịu được các điều kiện khắc nghiệt
    • 2.5 Vai trò sinh thái của đóng gói và sân vận động thùng
  • 3 môi trường sống
    • 3.1 Nguồn nước
    • 3.2 Phân bố địa lý rộng
    • 3.3 Ví dụ về các loài tardigrade
    • 3,4 Mật độ dân số thấp
  • 4 loại tardigrades
    • 4.1 Tardigrada Phylum
  • 5 Dinh dưỡng
    • 5.1 Chế độ ăn uống
    • 5.2 Quy trình cho ăn
  • 6 Sinh sản
    • 6.1 Tình dục
    • 6.2 Vô tính bằng sinh sản
    • 6.3 Trứng
  • 7 tài liệu tham khảo

Đặc điểm chung

Thân hình

Các tardigrades có cơ thể đối xứng hai bên, thường có lưng tròn và dẹt, với bốn cặp chân bụng lên đến đỉnh trong móng vuốt có hình dạng đặc trưng rất quan trọng để phân loại.

Phân đoạn cơ thể không phân biệt bên ngoài, nhưng phần đầu được theo sau bởi ba phần thân, mỗi phần có một đôi chân, ngoài phần đuôi cuối cùng, với đôi chân thứ tư được chiếu ngược.

Cơ thể được bao phủ bởi một lớp biểu bì mỏng bị bong ra và nhiều loài có tấm lưng và mặt bên.

Tardigrades không phải biển trưởng thành có thể có nhiều màu sắc, thể hiện các sắc thái của hồng, xanh lá cây, tím, vàng, đỏ, xám và đen..

Cơ bắp

Các tardigrades có cơ bắp mịn màng và nổi bật, hầu hết các dải cơ bao gồm một tế bào duy nhất hoặc một vài tế bào lớn. Những hình thức tập hợp các cơ đối kháng điều khiển sự vận động của chúng từng bước.

Trao đổi khí

Sự trao đổi khí, như oxy, phụ thuộc vào sự khuếch tán qua cơ thể bạn.

Hệ tiêu hóa

Hệ thống tiêu hóa của tardigrades bao gồm một ống buccal, hầu họng cơ bắp và một đôi giày cao gót được sử dụng để đâm vào thực vật, hoặc cơ thể của các động vật nhỏ khác, sau đó hút nội dung của chúng.

Loài tardigrad ăn thịt và ăn tạp có miệng cuối trước, trong khi động vật ăn cỏ và mảnh vụn có miệng bụng.

Cổ họng giao tiếp với thực quản, sau đó mở ra một ruột già trung bình và ruột già ngắn (cloaca hoặc trực tràng), cuối cùng dẫn đến hậu môn cuối.

Hệ thần kinh

Hệ thống thần kinh của tardigrades là metameric, tương tự như của annelids và arthropods.

Họ trình bày một hạch não lớn ở mặt lưng, kết nối với một hạch dưới màng cứng. Điều này, đến lượt nó, kéo dài thành một cặp dây thần kinh hông sau, kết nối một chuỗi bốn cặp hạch chạy chân.

Thông thường tardigrades có một cặp đốm mắt cảm giác, mỗi điểm có năm tế bào, một trong số đó nhạy cảm với ánh sáng..

Chiến lược thích ứng

Anabiosis và hình thành nang

Các tardigrades có khả năng đi vào trạng thái độ trễ ngụ ý hoạt động trao đổi chất rất giảm, trong điều kiện môi trường không thuận lợi cho sự sống còn của chúng.

Trong thời kỳ hạn hán, khi làm khô thảm thực vật có các loài tardigrad trên cạn, chúng cuộn tròn lại bằng cách kéo chân, mất nước từ cơ thể và tiết ra một lớp biểu bì hai lớp bao phủ toàn bộ cơ thể nhăn nheo của chúng.

Những u nang này duy trì sự trao đổi chất cơ bản rất thấp (nhưng vẫn có thể phát hiện được), một tình trạng gọi là bệnh anabiosis.

Nó đã được báo cáo rằng tardigrades cũng hình thành u nang trong điều kiện CO cao bất thường2, hydro sunfua và kali xyanua.

Cryptobiosis và sân vận động thùng

Cryptobiosis là một trạng thái cực đoan của bệnh anabiosis, trong đó tất cả các dấu hiệu của hoạt động trao đổi chất là hoàn toàn không có. Do khả năng xâm nhập vào trạng thái này, nhiều loài tardigrades sống sót trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, những con tardigrades co chân và tạo thành một loại u nang đặc biệt trên một bức tường, có hình dạng như "hầm rượu" (gọi là "tun" trong tiếng Anh).

Trong trạng thái thùng này, sự trao đổi chất cơ thể là không thể phát hiện được, coi bản thân nó là mật mã. Do đó, chúng bảo vệ bản thân khỏi các điều kiện cực kỳ bất lợi, che phủ cơ thể và giảm bề mặt tương tác với môi trường.

Anhydrobiosis

Anhydrobiosis là một chiến lược của khả năng chống hút ẩm cho phép nhiều loài tardigrades (và các động vật không xương sống, luân trùng và tuyến trùng) chống lại tình trạng mất nước do điều kiện bên ngoài của nước đóng băng hoặc hạn hán.

Tiếp xúc với điều kiện khô hạn, nó mất nước (ở trạng thái hoạt động chiếm 85% trọng lượng), cho đến khi đạt dưới 2% trọng lượng cơ thể và hoạt động trao đổi chất của nó giảm xuống mức gần như không thể nhận ra, có thể bước vào giai đoạn nòng súng.

Chống chịu với điều kiện khắc nghiệt

Trong số các điều kiện vật lý khắc nghiệt mà nhiều loài tardigrades ở giai đoạn cuối của thùng tồn tại, là:

  • Nhiệt độ rất cao (149 ° C) và rất thấp (-272 ° C).
  • Áp suất khí quyển cao (lên tới 6000 atm).
  • Mức độ mạnh của bức xạ ion hóa.
  • Tiếp xúc chân không.
  • Thời gian dài thiếu oxy.

Ngoài ra, một số loài đã hồi phục sau khi ngâm thùng của chúng trong các chất độc hại như nước muối, ether, rượu tuyệt đối và thậm chí cả helium lỏng..

Sau khi thiết lập lại các điều kiện thuận lợi cho trạng thái hoạt động của nó (đặc biệt là nguồn nước), các động vật sưng lên và kích hoạt lại quá trình trao đổi chất của chúng trong vài giờ.

Vai trò sinh thái của đóng gói và sân vận động thùng

Các nang và giai đoạn thùng đại diện cho các chiến lược sinh tồn trong không gian và thời gian.

Ở khía cạnh thời gian, họ có thể dành nhiều năm trong các giai đoạn được mã hóa này cho đến khi các điều kiện môi trường (đặc biệt là độ ẩm) trở lại thuận lợi.

Trong lĩnh vực không gian, sự đóng gói cũng đại diện cho một phương tiện cho sự phân tán địa lý của nó, hoặc bằng hành động phân tán của gió, hoặc bằng cách ở trong bùn khô dính vào thủy cầm trong đầu máy.

Do sự xen kẽ giữa thời gian hoạt động và thời gian đóng băng, tuổi thọ của tardigrades có thể thay đổi từ dưới một năm đến hơn 100 năm.

Môi trường sống

Tardigrades là động vật có đời sống tự do hoặc cộng sinh (bao gồm cả ký sinh trùng), phân bố địa lý rộng, cư dân của môi trường cực đoan hoặc biến đổi cao như ao nước ngọt tạm thời.

Nguồn nước

Yếu tố hạn chế đối với các vi sinh vật này là sự sẵn có của nước, mặc dù trong trường hợp không có nó (trong điều kiện đóng băng hoặc hạn hán), tardigrades mất nước để hình thành các nang hoặc giai đoạn thùng, như đã thảo luận ở trên..

Các loài sống trên cạn chia sẻ môi trường sống vi mô của chúng với các sinh vật khác như luân trùng, tuyến trùng, vi khuẩn, động vật nguyên sinh, ve và ấu trùng côn trùng nhỏ.

Phân bố địa lý rộng

Thông tin về sự phân bố địa lý của tardigrades bị hạn chế do thiếu nghiên cứu mở rộng và bởi sự khan hiếm của các bộ sưu tập mẫu vật từ các khu vực quan trọng khác nhau trên hành tinh.

Tuy nhiên, sự phân bố địa lý rộng rãi của nó được ưa chuộng bởi sự phân tán của nó thông qua các nang, giai đoạn thùng và trứng.

Tất cả các cấu trúc này rất nhẹ và có khả năng chịu được vận chuyển trên một khoảng cách dài (bằng gió hoặc cát, trong bùn gắn với côn trùng, chim và các động vật khác).

Các tardigrades đã được tìm thấy từ Bắc Cực đến Nam Cực, từ cát của các bãi biển đến độ sâu vực thẳm (độ sâu 3000 m), trong các vùng nước tự nhiên và nhân tạo (hồ, sông, hồ, biển và suối nước nóng), ở môi trường sống bán thủy sinh, chẳng hạn như lớp nước mỏng bao phủ đất, rác, rêu, gan, địa y, tảo và một số thực vật có mạch.

Một số loài là kẽ (chúng sống giữa các hạt cát), một số khác là epiphyte (chúng sống trên bề mặt của tảo và thực vật) và một số khác là epizoic hoặc commensal (chúng sống trên hoặc bên trong các động vật không xương sống biển khác, chẳng hạn như vẹm biển).

Ví dụ về các loài tardigrade

Hầu hết các loài tardigrade có phân bố rộng trên hành tinh Trái đất và nhiều loài là quốc tế, như Tardigradum (của chế độ ăn thịt).

Các loài khác là biển như Halobiotus crispae, thường được tìm thấy trên rong biển màu nâu của Greenland. Các loài ven biển cũng đã được nghiên cứu, như Echiniscoides sigismundi ở Đan Mạch.

Tuy nhiên, rõ ràng có thể có các loài đặc hữu như Isohypsibius cameruni, chỉ tìm thấy (cho đến nay) ở Cameroon (Châu Phi), mặc dù giả định này có thể là do thực tế là nó chưa được tìm kiếm ở các khu vực khác.

Các loài động kinh khác, chẳng hạn như Styraconyx qivitoq, sống trên động vật thủy sinh ectoproctos hoặc bryozoans.

Mật độ dân số thấp

Các tardigrades là một phần của chuỗi chiến lợi phẩm, nhưng nói chung chúng có số lượng dân số thấp. Đôi khi, chúng có thể đạt mật độ lên tới 300.000 cá thể / m2 trên mặt đất và hơn 2.000.000 cá nhân / m2 trong rêu.

Các loại tardigrades

Phylum Tardigrada

Tardigrada phylum bao gồm tám họ theo ba đơn hàng được xác định dựa trên các chi tiết của phần phụ của đầu, bản chất của móng vuốt và sự hiện diện (hoặc vắng mặt) của ống Malpighian..

Ba đơn đặt hàng của phylum này là: Heterotardigrada, Mesotardigrada, Eutardigrada.

Dinh dưỡng

Ăn kiêng

Chúng thường ăn các chất lỏng tế bào của thực vật và động vật, bằng cách đâm vào các tế bào bằng đôi giày cao gót bằng miệng.

Các loài tardigrad sống ở nước ngọt, nằm giữa thảm thực vật mục nát, ăn chất thải hữu cơ, hàm lượng tế bào thực vật (đặc biệt là rêu), vi tảo, động vật nguyên sinh và các động vật không xương sống nhỏ khác như luân trùng.

Các loài tardigrades sống trong đất, ăn vi khuẩn phân hủy, tảo và thực vật hoặc là động vật ăn thịt của động vật không xương sống nhỏ.

Quy trình cho ăn

Khi ăn, tardigrades hút thức ăn của chúng và sản xuất nước bọt trong thực quản, được trộn với các vật liệu ăn vào. Chúng cũng tạo ra dịch tiết tiêu hóa rỗng vào khoang miệng.

Thức ăn đi từ hầu họng đến thực quản, sau đó mở ra một ruột lớn vừa, nơi tiêu hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng xảy ra. Cuối cùng, ruột già ngắn (cloaca hoặc trực tràng) dẫn đến hậu môn cuối.

Sinh sản

Các tardigrades là dioecious, xuất hiện ở cả hai giới một tuyến sinh dục duy nhất trên ruột và gonoporos gần hậu môn hoặc trong trực tràng (trong trường hợp của một số phụ nữ).

Con cái có một hoặc hai thụ thể tinh dịch nhỏ mở về phía trực tràng, gần cloaca.

Trong một số chi, con đực không được biết đến, nhưng hầu hết các loài tardigrades được nghiên cứu đều giao phối và đẻ trứng.

Sự phát triển của tardigrades đến từ các lớp biểu bì và đạt đến độ chín về tình dục sau ba đến sáu giai đoạn.

Tình dục

Ở một số loài, con đực gửi tinh trùng trực tiếp vào thụ thể tinh dịch của con cái hoặc trong khoang cơ thể bằng cách thâm nhập vào lớp biểu bì. Trong trường hợp sau, thụ tinh xảy ra trực tiếp trong buồng trứng.

Trong các tardigrades khác, một hình thức thụ tinh gián tiếp đặc biệt diễn ra: con đực gửi tinh trùng dưới lớp biểu bì của con cái trước khi lột xác, và sự thụ tinh xảy ra khi con cái sau đó gửi trứng vào lớp biểu bì bị ném..

Con cái đặt từ 1 đến 30 quả trứng cùng một lúc (tùy theo loài). Sự phát triển của nó là trực tiếp, không có giai đoạn ấu trùng.

Vô tính bằng sinh sản

Sinh sản (từ Hy Lạp, partheno: trinh nữ và nguồn gốc: sinh) là một chiến lược sinh sản, trong đó trứng không thụ tinh phát triển thành cá thể trưởng thành.

Chiến lược này có lợi thế ngắn hạn là cho phép sinh sản nhanh. Tuy nhiên, về lâu dài, nó có một nhược điểm liên quan đến quan hệ tình dục, vì sự đa dạng di truyền của chúng cho phép chúng linh hoạt hơn và thích nghi với các biến đổi trong điều kiện môi trường..

Ở hầu hết các sinh vật, sự sinh sản xen kẽ với thời kỳ sinh sản hữu tính.

Trứng

Trứng nói chung có lỗ chân lông bề mặt đặc trưng ngoài hình chiếu hình nón.

Một số loài chỉ được xác định bằng mô hình trứng của chúng. Ví dụ, các loài của chi Macrobiotus và Cây xương rồng.

Ngoài ra kích thước và hình dạng của lỗ chân lông của các mặt lưng của trứng, cho phép tách các loài, như trong trường hợp của chi Echiniscus.

Tài liệu tham khảo

  1. Edward, R. E. và Robert D. Barnes, R. D. (1996). Động vật học của động vật không xương sống. McGraw - Đồi liên Mỹ. Mexico trang 1114.
  2. Guidetti, R. và Jönsson, K.I. (2002). Sự tồn tại lâu dài của anhydrobiotic trong micrometazoans bán trên cạn. Tạp chí Động vật học 257 (2): 181-187. doi: 10.1017 / S095283690200078X
  3. Miller, S. A. và Harley, J. P. (2004). Động vật học Phiên bản thứ sáu. Giáo dục đại học MacGraw-Hill. trang 538.
  4. Suzuki, A. C. (2003). Lịch sử cuộc sống của Tardigradum Doyere (tardigrade) trong môi trường nuôi. Động vật học Khoa học 20: 49-57.
  5. Watanabe và Masahiko (2006). Anhydrobiosis ở động vật không xương sống Appl. Entomol Động vật, 41 (1): 15-31.
  6. Wright, J. (2001). Cryptobiosis 300 năm từ van Leuwenhoek: Chúng ta đã học được gì về Tardigrades? Động vật học Anzeiger 240: 563-582.