Bryozoany (Ectoprocta) — definicja, budowa i występowanie

Bryozoany (Ectoprocta) — odkryj budowę, lofofofor, szkielety wapienne i globalne występowanie kolonijnych zwierząt morskich; cechy, gatunki i ewolucja.

Bryozoany, czyli Ectoprocta, są fazą małych zwierząt wodnych żyjących w koloniach. Kolonie te zazwyczaj mają szkielet węglanu wapnia. Bryozoany mają długą historię skamielin, począwszy od ordowiku. W swoim stylu życia przypominają polipy, które tworzą koralowce. Bryozoa znane są nieformalnie jako zwierzęta mchowe lub maty morskie. Generalnie lubią ciepłe, tropikalne wody, ale żyją na całym świecie. Istnieje około 5.000 żywych gatunków, a znanych jest 15.000 gatunków kopalnych.

Kolonie są tworzone przez malutkie (~0,2 mm) członki zwane zooidami. Wydzielają one rurki, zwykle z wapna (CaCO3), czasem z chityny, związku organicznego. Wszystkie zooidy w kolonii są klonami, wytworzonymi w wyniku rozmnażania bezpłciowego. Mimo to, większość gatunków wytwarza różne morfy: zooidy o różnych funkcjach.

Wszystkie bryozoa mają lofofofory. Jest to pierścień dziesięciu macek otaczających usta, z których każda pokryta jest rzęsistymi ciliami. Podczas karmienia zooid rozciąga lofofofor na zewnątrz; podczas odpoczynku jest wyciągany do pyska, aby chronić go przed drapieżnikami.

Budowa i różnorodność kolonii

Kolonie bryozoanów mogą mieć bardzo różne formy: od cienkich, przylegających do podłoża encrusting płytek, przez rozgałęzione, krzaczkowate formy, aż po masywne, skorupiaste struktury. Poszczególne zooidy mieszczą się w komórkach zwanych zooecjami i są ze sobą połączone tkankowo lub poprzez kanalikowe systemy cytoplazmatyczne.

W obrębie kolonii wyróżnia się różne typy zooidów:

• autozooidy — podstawowe, odpowiedzialne za pobieranie pokarmu;
• awikularia (avicularia) — zmodyfikowane zooidy o „dziobie” służącym do obrony i odganiania osiadłych organizmów;
• wibrakula (vibracula) — wyposażone w pojedyncze długie „włosy”/wici, które usuwają zanieczyszczenia lub pomagają w przemieszczaniu się kolonii na elastycznym podłożu;
• owicelle — komórki rozrodcze lub komory ochronne dla jaj i zarodków;
• kenozooidy — małe, bezmacek zooidy, pełniące funkcje podporowe lub wypełniające.

Klasyfikacja i główne grupy

Bryozoa dzielą się tradycyjnie na trzy główne grupy (klasy):

• Phylactolaemata — słodkowodne, nie tworzą wapiennych szkielecików; charakteryzują się formą lofofoforu w kształcie podkowy i wytwarzaniem statoblastów (odporne na niekorzystne warunki ciała przetrwalnikowe, umożliwiające rozprzestrzenianie i przetrwanie zimy);
• Stenolaemata — głównie morskie, z długą historią kopalną; współcześnie reprezentowane przez grupę Cyclostomata;
• Gymnolaemata — najbardziej zróżnicowana grupa współczesnych bryozoanów, dominująca w morzach; wśród nich Cheilostomata posiada wiele skomplikowanych morf i zmineralizowane szkielety.

Odżywianie i lofofor

Lofofor (lofofofor) jest charakterystycznym narządem chwytającym: rzęski na mackach wytwarzają prądy wody, które kierują cząstki pokarmowe (fitoplankton, bakterie, detrytus) w stronę jamy gębowej. Wiele gatunków może szybko chować lofofor wewnątrz zooecjum, gdy występuje zagrożenie mechaniczne lub biologiczne.

Rozmnażanie i rozwój

Bryozoany rozmnażają się bezpłciowo (pączkowanie) — to podstawowy sposób tworzenia kolonii, w wyniku którego powstają klony zooidów. Większość gatunków rozmnaża się także płciowo: wiele jest obojnaczych, u innych występuje rozdzielnopłciowość. U gatunków morskich często powstają wolno pływające larwy (różnego typu), które po krótkim okresie planktonicznym osiadają i tworzą tzw. ancestrulę — pierwszy zooid nowej kolonii. U słodkowodnych Phylactolaemata występują statoblasty — przetrwalnikowe formy asexowane, odporne na zamarzanie i wysychanie, ułatwiające rozprzestrzenianie.

Występowanie i rola ekologiczna

Bryozoany zasiedlają większość środowisk wodnych — od płytkich wód przybrzeżnych po głębokie strefy oceaniczne, a także słodkie jeziora i rzeki. Wiele gatunków osiada na skałach, algach, muszlach, koralach i na sztucznych konstrukcjach (statki, boje, platformy), co czyni je istotnymi w procesie biofoulingu.

Pełnią ważne funkcje ekologiczne:

• filtracja wody — usuwają drobne cząstki i plankton, wpływając na klarowność wód;
• tworzenie siedlisk — ich kolonie zapewniają schronienie i podłoże dla innych organizmów;
• udział w osadzaniu wapnia — tworząc zewnętrzne szkielety, wpływają na budowę siedlisk skalnych i rafopodobnych struktur;
• mogą być inwazyjne — niektóre gatunki kolonizują nowe obszary i zmieniają lokalne ekosystemy.

Znaczenie dla nauki i człowieka

Bryozoany interesują paleontologów (rozległy zapis kopalny od ordowiku), ekologistów i biologów morza. Niektóre gatunki są badane pod kątem związków chemicznych o potencjale medycznym — np. związki z rodzaju Bugula dostarczyły substancji (bryostatyn) o działaniu przeciwnowotworowym, badanych w terapii i badaniach farmakologicznych.

Skamieniałości i historia rozwoju

Bryozoany mają bogaty zapis kopalny — pierwsze znane skamieniałości pochodzą z ordowiku. W zapisie kopalnym spotyka się liczne, dobrze zmineralizowane kolonie, które pomagają w rekonstrukcji dawnych środowisk morskich i zmian klimatycznych.

Podsumowując, bryozoany to drobne, ale ekologicznie istotne stworzenia kolonijne, o złożonej budowie i bogatej historii ewolucyjnej. Ich rola w filtracji wód, budowie siedlisk i zapis kopalny czynią je ważnym obiektem badań biologicznych i paleontologicznych.

Anatomia i fizjologia

Szkielety Bryozoan rosną w różnych kształtach i wzorach: kopczykowate, koronkowe wachlarzowate, rozgałęzione gałązki, a nawet korkociągowate. Ich szkielety mają wiele drobnych otworów. Każdy otwór jest domem zooida. Mają korpus z jelitem w kształcie litery U, otwór w ustach i w odbycie. Żywią się swoim lofoporem. Miazgi bryozoidów są ciliowane. Bicie rzęsek tworzy prąd wody, który kieruje pokarm (głównie fitoplankton) do jamy ustnej. W niektórych grupach, zwłaszcza niektórych ktenostomów, może tworzyć się żołądek mięśniowy.

Bryozoany nie mają układu oddechowego ani krwionośnego, ponieważ ich niewielkie rozmiary umożliwiają dyfuzję gazów i składników odżywczych. Mają jednak prosty układ nerwowy i mięśnie, które razem mogą szybko zabrać zooida do jego schronienia.

Jeden z gatunków bryozoanu, Bugula neritina, jest przedmiotem zainteresowania jako źródło substancji chemicznych, bryostatyn, które są badane jako środki antynowotworowe.

Costazia costazi , bryozoan koralowy

Ekologia

Większość gatunków Bryozoan żyje w środowisku morskim. Istnieje około 50 gatunków, które zamieszkują słodkie wody. W środowisku wodnym bryozoany żyją na wszystkich rodzajach twardych podłoży: ziarnach piasku, skałach, muszlach, drewnie, ostrzach kelp, rurach i statkach, które mogą być silnie inkrustowane bryozoanami. Niektóre kolonie mszaków nie rosną jednak na podłożu twardym, lecz tworzą kolonie na osadach. Podczas gdy niektóre gatunki żyją na głębokości 8.200 m, większość mszaków żyje w znacznie płytszej wodzie. Większość mszaków jest piasku i nieruchoma, ale kilka kolonii jest zdolnych do pełzania, a kilka gatunków mszaków niekolonialnych żyje i przemieszcza się w przestrzeniach między ziarnami piasku. Jeden niezwykły gatunek żyje podczas pływania w Oceanie Południowym. Kilka gatunków mszaków żyje w środkowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych, zwłaszcza w Ohio, Indianie i Kentucky, które kiedyś były częścią dużego oceanu, Western Interior Seaway.

Ich dieta składa się z małych mikroorganizmów, w tym okrzemków i innych glonów jednokomórkowych. Z kolei bryozoany są żerowane przez organizmy pasące się, takie jak jeżowce i ryby.

Bryozoany to prawie w całości zwierzęta tworzące kolonie. Wiele milionów osobników może tworzyć jedną kolonię. Kolonie wahają się od milimetrów do metrów, ale osobniki, które tworzą kolonie są malutkie, zwykle mniej niż milimetr długości. W każdej kolonii, różne osobniki mają różne funkcje. Niektóre jednostki gromadzą żywność dla kolonii (autozooidy), inne zależą od nich (heterozooidy). Niektóre osobniki poświęcają się wzmacnianiu kolonii (kenozooidy), a jeszcze inne oczyszczaniu kolonii (vibracula). Istnieje tylko jeden znany samotny gatunek, ambulans monobryozoidalny, który nie tworzy kolonii.

Bryozoan słodkowodny

Skamieniałości

Skamieniałe bryozoany po raz pierwszy pojawiły się we wczesnym ordowiku i miały ogromne promieniowanie adaptacyjne. Były one obfite przez cały okres paleozoiku: były jedną z najbardziej dominujących grup skamieniałości paleozoicznych. Były one głównymi składnikami zbiorowisk dna morskiego i podobnie jak współczesne bryozoany, odgrywały ważną rolę w stabilizacji i wiązaniu osadów. Stanowiły one źródło pożywienia dla wielu innych organizmów bentosowych. W okresie dolnego karbonu (Mississippian) 354 do 323 mln lat temu mszaki były tak powszechne, że ich połamane szkielety tworzyły całe wapienne złoża.

Po zderzeniu na granicy permsko-triasowej, gdy prawie wszystkie gatunki wyginęły, w późniejszym mezozoiku bryozoiki odrodziły się i odniosły taki sam sukces jak poprzednio. Rekord skamieniałości briozoanowych wynosi ponad 15 000 gatunków.

Większość kopalnych bryozoanów ma zmineralizowane szkielety. Szkielety poszczególnych zooidów różnią się od rurkowatych do pudełkowych i zawierają końcowy otwór, z którego wystaje lofofofor do karmienia. W zdecydowanej większości mriozoianów z ordowiku nie występują pory, ale dowody szkieletowe pokazują, że epitelia były ciągłe od jednego zooida do następnego.

Jednym z najważniejszych wydarzeń podczas ewolucji bryozoanu było nabycie szkieletu wapiennego i mechanizmu wypukłości macki. Sztywność zewnętrznych ścian korpusu dawała ochronę przed drapieżnikami, większy stopień połączenia z zooidami, a także ewolucję masywnych form kolonii.

Skamieniałe bryozoany z Estonii (ordowiku).

Pytania i odpowiedzi

P: Jaka jest naukowa nazwa bryozoanów?

P: Kiedy Bryozoany po raz pierwszy pojawiły się w zapisie kopalnym?

P: Gdzie żyją bryozoany?

P: Ile jest znanych gatunków bryozoa?

P: Co składa się na kolonię mszywiołów?

P: Jak rozmnażają się zooidy w kolonii?

P: Jaką część ciała mają wszystkie mezozoany?

Szukaj według litery