Ik wil alles weten

Tardigrade

Pin
Send
Share
Send


Tardigrade, of water draag, is een van de verschillende zeer kleine, gesegmenteerde ongewervelde dieren waaruit het phylum bestaat Tardigrada, gekenmerkt door bilaterale symmetrie, vier paren niet-verenigde benen en een eutelisch lichaam (vast aantal lichaamscellen bij volwassen volwassenen van één soort). Er zijn meer dan 700 bekende soorten (Ramel 2008).

Waterberen kunnen overleven in extreme omgevingen die bijna elk ander dier zouden doden. Ze kunnen temperaturen overleven die bijna nul zijn (Bertolani et al. 2004), temperaturen zo hoog als 151 ° C (303 ° F), duizend keer meer straling dan enig ander dier (Horikawa 2006), bijna een decennium zonder water, en kan ook overleven in een vacuüm zoals dat in de ruimte.

Tardigrades weerspiegelen de opmerkelijke diversiteit van levende organismen, een diversiteit die integraal deel uitmaakt van het genot en het mysterie van de natuur voor de mens.

Beschrijving

Tardigrades zijn kleine, bilateraal symmetrische, gesegmenteerde dieren, vergelijkbaar en waarschijnlijk gerelateerd aan de geleedpotigen. De grootste volwassenen kunnen een lichaamslengte van 1,5 millimeter bereiken en de kleinste onder 0,1 millimeter. Echiniscoides sigimunmde is de grootste bekende tardigrade-soort en wordt aangetroffen in Europese en Aziatische habitats (Ramel 2008). Vers uitgekomen larven kunnen kleiner zijn dan 0,05 millimeter.

Tardigrades hebben een lichaam met vier segmenten (het hoofd niet meegerekend). Ze hebben acht poten, maar ze zijn niet verbonden zoals bij geleedpotigen. De voeten hebben klauwen of tenen. De nagelriem bevat chitine en is gesmolten.

Tardigrades hebben een ventraal zenuwstelsel met één ganglion per segment en een multilobisch brein. De lichaamsholte is gedeeltelijk een coeloom, met een echte coeloom nabij de gonaden (coelomische buidel), maar het grootste deel van de lichaamsholte is een hemocoel in plaats van een coeloom. Tardigrades missen bloedsomloop en ademhalingssystemen (Ramel 2008). Hun spijsverteringsstelsel is een rechte darm met een anus (Ramel 2008). De keelholte is drieledig, gespierd, zuigend, gewapend met stylets.

Tardigrades zijn gonochoristisch (mannelijk of vrouwelijk), hoewel in sommige soorten alleen vrouwtjes zijn gevonden, wat leidt tot het vermoeden dat deze soorten parthenogenetisch zijn. Mannetjes en vrouwtjes zijn meestal aanwezig, elk met een enkele gonad. Tardigrades zijn ovipaar.

Tardigrades zijn eutelic. Eutelische organismen hebben een vast aantal cellen wanneer ze volwassen worden, het exacte aantal is constant voor elke soort. Ontwikkeling verloopt door celdeling tot volwassenheid; verdere groei vindt alleen plaats via celvergroting. Sommige tardigrade-soorten hebben maar liefst 40.000 cellen in het lichaam van elke volwassene, anderen hebben veel minder (Seki en Toyoshima 1998; Kinchin 1994).

Verspreiding, leefgebied en voedingsgedrag

Tardigrades komen over de hele wereld voor, van de hoge Himalaya (boven 6.000 meter) tot de diepe zee (onder 4.000 meter) en van de poolgebieden tot de evenaar. De meeste leven in vochtige omgevingen, vaak in omgevingen die vaak worden gedroogd en opnieuw bevochtigd (Ramel 2008). Ze worden gevonden op korstmossen en mossen, en in duinen, stranden, bodem en zee- of zoetwatersedimenten, waar ze vrij vaak kunnen voorkomen (tot 25.000 dieren per liter). Tardigrades kunnen vaak worden gevonden door een stuk mos in bronwater te weken (Goldsteing en Blaxter 2002).

De meeste tardigrades zijn fytofaag of bacteriofaag, maar sommige zijn roofzuchtig (Lindahl 1999), zoals Milnesium tardigradum en Macrobiotus hufelandii (Morgan 1977). Degenen die zich voeden met plantaardig materiaal kunnen zich voeden met mossen en algen, terwijl degenen die vleesetend zijn zich kunnen voeden met nematoden en rotiferen (Ramel 2008).

Ontdekken en benoemen

Tardigrades werden voor het eerst beschreven door Johann August Ephraim Goeze in 1773 en nagesynchroniseerd Kleiner Wasserbär, wat betekent "kleine waterbeer." De naam Tardigrada, wat 'langzame wandelaar' betekent, werd in 1777 gegeven door een Italiaanse wetenschapper, Spallanzani. Het kan echter zijn dat Anton van Leeuwenhok de eerste was die tardigrades zag, toen hij op 3 september 1702 een experimenteer met gedroogd stof uit de goot op het dak van zijn huis (Ramel 2008). Leeuwenhok voegde eerder gekookt water aan dit stof toe en was verbaasd om te zien hoe levende organismen ontstonden. Bij het herhalen van dit experiment, in 1777, zag Spallanzani tardigrades en noemde ze uit het Grieks voor slow en walk (Ramel 2008).

Extreme omgevingen

Tardigrades zijn de meest winterharde dieren die bekend zijn. Wetenschappers hebben hun bestaan ​​gemeld in hete bronnen, bovenop de Himalaya, onder lagen van vast ijs en in oceaanafzettingen. Het zijn de enige bekende dieren die kunnen overleven en worden waargenomen in een scanning-elektronenmicroscoop, waarbij ze worden beschoten met elektronen in een vacuüm (Ramel 2008).

Tardigrades zijn een van de weinige groepen soorten die in staat zijn om hun metabolisme omkeerbaar te onderbreken en in een staat van cryptobiose te raken. Verschillende soorten overleven regelmatig in een gedehydrateerde staat gedurende bijna tien jaar. Afhankelijk van de omgeving kunnen ze deze toestand bereiken via anhydrobiose (extreme uitdroging), cryobiose (verlaagde temperatuur), osmobiose (in reactie op verhoogde concentratie opgeloste stof in de omgeving) of anoxybiose (in zuurstofarme situaties). Horikawa et al. (2006) melden dat bijna alle terrestrische tardigrades in staat zijn om een ​​ametabolische toestand te bereiken die wordt veroorzaakt door uitdroging (anhydrobiose). Terwijl in deze toestand, hun metabolisme verlaagt tot minder dan 0,01 procent van wat normaal is en hun watergehalte kan dalen tot een procent van normaal. Hun vermogen om zo lang gedroogd te blijven, is grotendeels afhankelijk van de hoge niveaus van de niet-reducerende suikertrehalose, die hun membranen beschermt.

Terwijl veel soorten overleven door zichzelf in deze "ton" om te zetten (hun benen naar binnen trekken om hun lichaam een ​​cilindrische vorm te geven en vervolgens hun metabolisme af te sluiten), vormen andere soorten geen ton om extreme omstandigheden te overleven, inclusief diepzeesoorten die overleven drukken tot 6.000 atmosfeer (Ramel 2008).

Van tardigrades is bekend dat ze de volgende uitersten kunnen weerstaan:

  • Temperatuur. Tardigrades kunnen overleven door een paar minuten te verwarmen tot 151 ° C of dagen te koelen bij -200 ° C, of ​​een paar minuten bij -272 ° C (1 ° warmer dan absoluut nul) (Ramel 2008).
  • Druk. Tardigrades zijn bestand tegen de extreem lage druk van een vacuüm en ook zeer hoge drukken, vele malen hoger dan atmosferische druk. Onlangs is bewezen dat ze kunnen overleven in het vacuüm van de ruimte. Recent onderzoek heeft een nieuwe prestatie van duurzaamheid opgeleverd. blijkbaar zijn ze bestand tegen een druk van 6000 atmosfeer, wat bijna zes keer de druk van water in de diepste oceaangeul is (Seki en Toyoshima 1998).
  • Uitdroging. Tardigrades bleken bijna een decennium in een droge toestand te overleven (Guidetti en Jönsson 2002). Er is ook gemeld dat een tardigrade overleefde gedurende een periode van 120 jaar in een gedehydrateerde staat, maar snel stierf na twee tot drie minuten (Asari 1998), maar later onderzoek heeft twijfel over de nauwkeurigheid ervan geworpen, omdat het slechts een kleine beweging was in het been (Guidetti en Jönsson 2002).
  • Straling. Zoals aangetoond door Raul M. May van de Universiteit van Parijs, kunnen tardigrades 5.700 grijstinten of 570.000 rads röntgenstraling weerstaan. (Tien tot twintig grijstinten of 1.000-2.000 rad kan fataal zijn voor een mens). De enige verklaring tot nu toe voor dit vermogen is dat hun verlaagde hydratatietoestand minder reactanten voor de ioniserende straling verschaft.

Recente experimenten uitgevoerd door Cai en Zabder hebben ook aangetoond dat deze waterberen chemobiose kunnen ondergaan - een cryptobiotische reactie op hoge niveaus van milieutoxines. Hun resultaten moeten echter nog worden geverifieerd (Franceschi 1948; Jönsson en Bertolani 2001).

Evolutionaire relaties en geschiedenis

Recente DNA- en RNA-sequentiegegevens geven aan dat tardigrades de zustergroep zijn van de geleedpotigen en Onychophora. Traditioneel worden deze groepen beschouwd als naaste familieleden van de anneliden, maar nieuwere schema's beschouwen ze als Ecdysozoa, samen met de rondwormen (Nematoda) en verschillende kleinere phyla. Het Ecdysozoa-concept lost het probleem van de nematode-achtige keelholte op, evenals enkele gegevens van 18S-rRNA- en HOX (homeobox) -gengegevens, die wijzen op een verband met rondwormen.

De kleine afmetingen van tardigrades en hun membraneuze integumenten maken hun fossilisatie zowel moeilijk te detecteren als zeer onwaarschijnlijk. De enige bekende fossiele exemplaren omvatten enkele uit Midden-Cambrium-afzettingen in Siberië en enkele zeldzame exemplaren uit Krijt uit het Krijt (Grimaldi en Engel 2005).

De Siberische tardigrades verschillen op verschillende manieren van levende tardigrades. Ze hebben drie paar poten in plaats van vier; ze hebben een vereenvoudigde hoofdmorfologie; en ze hebben geen achterste hoofdaanhangsels. Er wordt aangenomen dat ze waarschijnlijk een stamgroep van levende tardigrades vertegenwoordigen (Grimaldi en Engel 2005).

De zeldzame exemplaren in Krijt barnsteen omvatten Milnesium swolenskyi, uit New Jersey, de oudste, wiens klauwen en monddelen niet te onderscheiden zijn van de levenden M. tartigradum; en twee exemplaren uit West-Canada, ongeveer 15-20 miljoen jaar jonger dan M. swolenskyi. Van de twee laatstgenoemden heeft er één zijn eigen geslacht en familie gekregen, Beorn leggi (het geslacht genoemd door Cooper naar het karakter Beorn uit The Hobbit door J.R.R. Tolkien en de soort vernoemd naar zijn student, William M. Legg); het vertoont echter een sterke gelijkenis met veel levende exemplaren in de familie Hipsiblidae (Grimaldi en Engel 2005; Cooper 1964).

Aysheaia uit het midden Cambrium Burgess schalie kan worden gerelateerd aan tardigrades.

Referenties

  • Asari, Y. 1998. Manga Science, volume VI. Pika. ISBN 052020391.
  • Bertolani, R., et al. 2004. Ervaringen met kiemrust in tardigrades. Journal of Limnology 63 (Suppl 1): 16-25.
  • Budd, G. E. 2001. Tardigrades als "geleedpotigen uit de stamgroep:" Het bewijsmateriaal uit de Cambrische fauna. Zool. Anz 240: 265-279.
  • Cooper, K. W. 1964. De eerste fossiele tardigrade: Beorn leggi, uit Krijt barnsteen. Psyche-Journal of Entomology 71(2): 41.
  • Franceschi, T. 1948. Anabiosi nei tardigradi. Bolletino dei Musei e degli Istituti Biologici dell'Università di Genova 22: 47-49.
  • Goldstein, B. en M. Blaxter. 2002. Beknopte handleiding: Tardigrades. Huidige biologie 12: R475.
  • Grimaldi, D. A. en M. S. Engel. 2005. Evolutie van de insecten. Cambridge University Press. ISBN 0521821495.
  • Guidetti, R. en K. I. Jönsson. 2002. Lange-termijn anhydrobiotische overleving in semi-terrestrische micrometazoans. Journal of Zoology 257: 181-187.
  • Horikawa, D. D., T. Sakashita, C. Katagiri, et al. 2006. Stralingstolerantie in het tardigrade Milnesium tardigradum. Int. J. Radiat. Biol. 82 (12): 843-848. Ontvangen 19 april 2008.
  • Geïntegreerd taxonomisch informatiesysteem (ITIS). n.d. Tardigrada HET IS Taxonomisch serienummer 155166. Ontvangen 19 april 2008.
  • Jönsson, K. I. en R. Bertolani. 2001. Feiten en fictie over langdurige overleving in tardigrades. Journal of Zoology 255: 121-123.
  • Kinchin, I. M. 1994. De biologie van Tardigrades. Chapel Hill, NC: Portland Press. ISBN 1855780437.
  • Lindahl, K. 1999. Tardigrade-feiten. Illinois Wesleyan University. Ontvangen 19 april 2008.
  • Morgan, C. I. 1977. Populatiedynamiek van twee soorten Tardigrada, Macrobiotus hufelandii (Schultze) en Eudiscus (Echiniscus) testudo (Doyere), in dakmos van Swansea. Het Journal of Animal Ecology 46(1): 263-279.
  • Ramel, G. 2008. Het phylum Tardigrada. Earthlife.net. Ontvangen op 18 april 2008.
  • Seki, K. en M. Toyoshima. 1998. Behoud van tardigrades onder druk. Natuur 395: 853-854.

Externe links

Alle links opgehaald op 16 november 2015.

Pin
Send
Share
Send