Loricifera — definicja i cechy beztlenowych mikroskopijnych zwierząt morskich
Loricifera — definicja i cechy beztlenowych mikroskopijnych zwierząt morskich. Poznaj budowę, środowisko anoksyczne, gatunki i niezwykłe przystosowania.
Loricifera to stosunkowo niedawno odkryty ekdysozoan należący do odrębnego phylum mikroskopijnych zwierząt morskich. Grupa ta zasłynęła jako pierwsze opisane zwierzęta, o których wiadomo, że mogą występować w środowisku całkowicie anoksycznym (bez dostępu tlenu). Pierwsze okazy zostały zebrane w latach 70., a formalny opis typu opublikował Reinhardt Kristensen w 1983 roku.
Siedlisko i rozmieszczenie
Loricifera żyją jako część meiofauny – zamieszkują przestrzenie między ziarnami osadów dennych i przyczepiają się do podłoża, zwłaszcza między morskimi żwirami, piaskiem i mułem. Występują na wszystkich głębokościach oceanu, od strefy przybrzeżnej po głębokie baseny oceaniczne, i na różnych szerokościach geograficznych. Ich mikroskopijne rozmiary oraz skłonność do życia ukrytego między ziarnami osadu tłumaczą, dlaczego długo pozostawały nieodkryte.
Różnorodność i stan poznania
Jest to azyl bardzo małych zwierząt osiadłych w osadach. W starszych źródłach podawano, że opisano 22 gatunki w ośmiu rodzajach, a jednocześnie zebrano jeszcze około 100 nieopisanych form; liczba znanych gatunków nadal rośnie wraz z kolejnymi badaniami. Ze względu na mikroskopijny rozmiar (zazwyczaj od 100 µm do około 1 mm) i specjalistyczne siedliska, wiele form pozostaje prawdopodobnie nieodkrytych.
Morfologia i anatomia
Loricifera mają charakterystyczną budowę: ich ciało składa się zazwyczaj z trzech części — głowy (introvertu) wyposażonej w rzędy kolczastych narządów chwytno-czuciowych (scalids), tułowia i osłoniętego pancerzem odcinka zwanego loriką (stąd nazwa). Lorika to chitynowy lub kutykularny „pancerzyk” złożony z płytek, który pełni funkcję ochronną. W obrębie introvertu znajduje się otwór gębowy prowadzący do układu pokarmowego. Ogólna budowa jest skomplikowana, mimo bardzo małych wymiarów zwierzęcia.
Tryb życia, odżywianie i rozmnażanie
Loricifera należą do meiofauny i odgrywają rolę detrytusożerców lub bakteriożerców — pobierają materię organiczną i związane z nią mikroorganizmy z osadu. Większość gatunków jest prawdopodobnie rozdzielnopłciowa (dukrofa, zróżnicowane płcie), a rozwój obejmuje postaci larwalne (np. larwa typu Higgins), co jest typowe dla wielu grup mikroskopijnych bezkręgowców. Dokładne szczegóły cyklu życiowego i strategii rozrodczych pozostają przedmiotem badań u wielu nieopisanych jeszcze form.
Beztlenowe gatunki i znaczące odkrycia
Przełomowym odkryciem było stwierdzenie, że niektóre loricifery przystosowały się do życia w całkowicie anoksycznym środowisku — opisano je m.in. w bezoddechowych basenach dennych (np. w basenie L'Atalante na Morzu Śródziemnym). Badania z początku XXI wieku sugerowały, że te gatunki mają organelle przypominające hydrogenosomy zamiast typowych mitochondriów, co umożliwia im beztlenowy metabolizm. Interpretacja ta wywołała szeroką dyskusję i jest dalej badana, ale odkrycie pokazało, że zwierzęta mogą kolonizować znacznie bardziej ekstremalne środowiska, niż wcześniej sądzono.
Systematyka i pokrewieństwo
Loricifera zalicza się do ekdysozoanów i w ramach tej linii ewolucyjnej są najczęściej zestawiane w grupie Scalidophora wraz z Kinorhyncha i Priapulida. Ich dokładne pozycjonowanie filogenetyczne jest nadal doprecyzowywane przy użyciu danych molekularnych i morfologicznych.
Brak zapisu kopalnego i trudności badawcze
Do tej pory loricifer nie znaleziono w zapisie kopalnym — prawdopodobnie z powodu bardzo małych rozmiarów, delikatnej budowy ciała i ograniczonej trwałości struktur w warunkach fosylizacji. Badania nad loriciferami są technicznie wymagające: potrzeba specjalistycznych metod pobierania próbek osadów, preparacji i mikroskopii, co ogranicza tempo odkryć i opisywania nowych gatunków.
Znaczenie naukowe
Loricifera są ważne dla zrozumienia różnorodności meiofauny, adaptacji do ekstremalnych warunków środowiskowych oraz ewolucji struktur morfologicznych u ekdysozoanów. Dalsze badania nad ich biologią, ekologią i genetyką mogą rzucić światło na przystosowania metaboliczne do życia bez tlenu i na wczesne etapy ewolucji zwierząt.
Pomimo intensywnych badań wiele pytań pozostaje otwartych: ile gatunków jeszcze nie opisano, jak dokładnie funkcjonują beztlenowe mechanizmy metaboliczne w niektórych gatunkach oraz jak loricifera wpływają na krążenie materii w osadach dennych. To czyni tę grupę fascynującym obiektem badań dla biologów morskich i ewolucyjnych.
Anatomia
Zwierzęta te posiadają zewnętrzną obudowę ochronną zwaną loriką. Chronione przez lorikę, zwierzęta mają głowę, usta i układ pokarmowy. Rozwój jest zazwyczaj bezpośredni, choć u niektórych gatunków występują larwy. W wieku dorosłym zwierzęta mają dwie płcie. Istnieje kilka złożonych i elastycznych cykli życiowych z różnymi formami rozmnażania partenogenetycznego.
Uważa się, że ich najbliższymi krewnymi są Kinorhyncha i Priapulida, z którymi dzielą pewne cechy. Razem tworzą klad Scalidophora.
W środowiskach anoksycznych
Trzy gatunki Loricifera zostały znalezione w osadach na dnie basenu L'Atalante w Morzu Śródziemnym. Powierzchnia" tego basenu znajduje się 3500 metrów niżej. Są to pierwsze wielokomórkowe organizmy, o których wiadomo, że spędzają całe życie w środowisku pozbawionym tlenu. Uważa się, że są one w stanie to zrobić, ponieważ polegają na organellach, które w przeciwieństwie do zwykłych mitochondriów, nie wykorzystują tlenu do swojego cyklu energetycznego. Są one w stanie to zrobić, ponieważ do pozyskiwania energii używają wodorosomów, a nie mitochondriów.
Nowo odkryte zwierzęta realizują swój cykl życiowy przy całkowitym braku światła i tlenu, a ich wielkość nie przekracza milimetra. Zostały one zebrane z głębokiego basenu, gdzie żyją w prawie nasyconej solanką solance. Solanka ta, ze względu na swoją gęstość, nie miesza się z wodami znajdującymi się powyżej. W rezultacie, solanka jest całkowicie anoksyczna i zawiera dużo amoniaku. Ponadto, ze względu na działanie reduktorów siarczanowych, zawiera siarczek o dużym stężeniu. W solance bogactwo komórek nie jest duże. Przeważają ekstremofile, w tym członkowie społeczności głębinowych komór hydrotermalnych - archaea i bakterie. W l'Atalante występują również eukarionty, w tym rzęsistki (45%), dinoflagellaty (21%) i choanoflagellata (10%). p360-381
Obraz w mikroskopie świetlnym nieopisanego gatunku Spinoloricus, żyjącego w środowisku anoksycznym (wybarwiony różem bengalskim). Pasek skali 50 μm.
Pytania i odpowiedzi
P: Czym jest Loricifera?
O: Loricifera to niedawno odkryta gromada zwierząt morskich.
P: Kto opisał gromadę Loricifera?
O: Loricifera została opisana przez Reinhardta Kristensena.
P: Co sprawia, że Loricifera jest wyjątkowa?
O: Loricifera jest wyjątkowa, ponieważ obejmuje pierwsze zwierzęta, o których wiadomo, że istnieją w całkowicie beztlenowym środowisku.
P: Gdzie żyją Loricifera?
O: Loricifera żyją w osadach w przestrzeniach między żwirem morskim, do którego się przyczepiają.
P: Jak małe są Loricifera?
O: Rozmiar Loricifera waha się od 100 µm do około 1 mm.
P: Dlaczego Loricifera tak długo pozostawały nieodkryte?
O: Loricifera dość mocno przyczepiają się do żwiru, co wyjaśnia, dlaczego tak długo pozostawały nieodkryte.
P: Czy Loricifera zostały znalezione w zapisie kopalnym?
O: Nie, Loricifera nie zostały jeszcze znalezione w zapisie kopalnym.
Przeszukaj encyklopedię