V tomto článku prejdeme od opisu rýb k morským červom. V tomto prípade si povieme o planáriách . Sú to skupiny plochých červov (odtiaľ pochádza ich názov), ktorých trieda bola predtým Turbellaria. Z tohto dôvodu sa nazývajú aj turbelárie. Je známych takmer 4 500 druhov týchto červov, a preto sú také dôležité. Prevažná väčšina z nich je vodná a žije v bentických ekosystémoch. Existujú aj ďalšie druhy prispôsobené vlhkému prostrediu.
Ak sa chcete dozvedieť všetko o týchto plochých morských červoch, tento príspevok sa ponorí do ich biológie, klasifikácie a spôsobu života . Chceli by ste sa dozvedieť viac?
Klasifikácia
Trieda Turbellaria bola kedysi považovaná za skupinu plochých červov, ktorá zahŕňala všetky tie, ktoré neboli striktne parazitické. S postupom času a vývojom taxonómie však táto trieda ako platná jednotka zanikla . Preto sa planárie teraz považujú za parafyletickú skupinu, ktorá zahŕňa voľne žijúce ploché červy, predovšetkým v rámci Rhabditophora (s radmi ako Tricladida a Polycladida). Acoelomorfy , ktoré boli klasicky zoskupené s plochými červami, sú teraz rozpoznávané samostatne. Tieto zmeny sú spôsobené hlbším štúdiom evolučnej línie týchto zvierat.
V praxi sú planárie voľne žijúce ploché červy , ktoré obývajú sladkú vodu, morské prostredie a v menšej miere vlhké pôdy. Vynikajú dve hlavné skupiny: triklady (hojné v sladkej vode) a polyklady (predovšetkým morské, s výraznými farbami). Bežným príkladom laboratórnej planárie je Schmidtea mediterranea (triklad), zatiaľ čo v morskom prostredí sú dobre známe rody ako Pseudoceros a Prostheceraeus (polyklady).
kľúčové vlastnosti
Sú to veľmi malé bezstavovce rôznej dĺžky . Exempláre môžu mať dĺžku od jedného milimetra do niekoľkých centimetrov. Väčšie planárie majú tvar podobný listu alebo stuhe.
Väčšina týchto druhov je vodná. Bentické druhy sú tie, ktoré obývajú dno , morské aj sladkovodné. Preto sa tieto červy považujú za bentické organizmy. Morfologicky majú pozdĺž tela veľké množstvo epidermálnych riasiniek .
Cilia sa používajú na vytváranie mikroprúdov , ktoré uľahčujú pohyb a interakciu so substrátom. Okrem toho ich epiderma obsahuje slizničné žľazy , ktoré produkujú lubrikačný hlien, ktorý uľahčuje pohyb a pomáha udržiavať vlhkosť.
Majú dorzoventrálne sploštené telo , bilaterálnu symetriu a vrstvenú subepidermálnu muskulatúru (kruhovú, pozdĺžnu a šikmú), ktorá spolu s riasinkami umožňuje presné kĺzanie. Ich tráviaci systém je neúplný , s jedným ventrálnym bukofaryngeálnym otvorom a otočným hltanom , ktorý vyčnieva na zachytávanie a nasávanie potravy; črevo je rozvetvené, aby distribuovalo živiny difúziou.
Pokiaľ ide o vylučovanie a reguláciu vody, chýbajú im obličky, ale majú protonefrídie s plameňovými bunkami, ktoré vykonávajú osmoregulačné funkcie a odstraňujú rozpustný odpad.
Podobne ako ploché červy
Planárie sa morfologicky podobajú plochým červom, pretože majú bilaterálnu symetriu . To znamená, že majú pozdĺžnu os, ktorá oddeľuje dve symetrické časti tela. Sú triploblastické, pretože majú tri zárodočné vrstvy. To isté platí aj pre ľudí; my sme triploblastickí.
Na rozdiel od iných organizmov s bilaterálnou symetriou, planárie a ploché červy nemajú žiadne skutočné vnútorné dutiny . Chýba im coelom, a preto sú klasifikované ako acoelomáty.
Ďalšou pozoruhodnou charakteristikou je absencia dýchacieho a obehového systému . Keďže im tieto systémy chýbajú, ich schopnosť vymieňať si kyslík a oxid uhličitý s prostredím závisí od difúzie cez ich obal . Preto sú malé alebo majú veľmi ploché telá: to maximalizuje povrch pre výmenu.
Takže, ak tieto orgány nemajú, ako si vymieňajú kyslík a CO2? Robia to cez povrch tela . Okrem toho je ich tráviaci trakt rozvetvený , takže živiny sa ľahšie dostanú do všetkých častí tela. Táto výmena plynov cez kožu robí planárie veľmi náchylné na dehydratáciu . Z tohto dôvodu musia žiť vo vodnom a vlhkom prostredí.
Nervový systém je sústredený v hlave, kde sa nachádza niekoľko ganglií. Z týchto ganglií vychádzajú dva ventrálne nervové povrazce, ktoré sú spojené priečnymi komisúrami a tvoria rebríkovitú sieť . V prípade poškodenia dokážu regenerovať svoje telo, ak stratia akúkoľvek časť. Sú dokonca schopné regenerovať aj hlavu.
Špeciálne vlastnosti rovinníkov
Ako vidíte, tieto zvieratá sú skutočne výnimočné a jedinečné. Väčšina z nich žije voľne plávajúcim životom , na rozdiel od parazitických plochých červov. Žijú na morskom dne a musia sa živiť inými malými bezstavovcami alebo rozkladajúcou sa organickou hmotou.
Niektoré planárie často navštevujú pobrežia a dosahujú najväčšiu rozmanitosť na koralových útesoch, kde môžu vytvárať veľké spoločenstvá. Iné kolonizovali sladkovodné biotopy a niektoré sa prispôsobili vlhkému prostrediu na súši. Suchozemské planárie uprednostňujú tmavé a vlhké miesta , ako je napríklad opadanka, a sú výrazne nočné.
Chýba im kutikula a povrch ich tela tvorí jedna vrstva riasinkových buniek . U niektorých väčších druhov sú riasinky redukované. Pod kožou sa nachádza vrstva svalov a žliaz spojených s povrchom pórmi, ktoré vylučujú hlien a iné látky, aby ich udržali vlhké a uľahčili pohyb.
Majú niekoľko možností pohybu. Najmenšie vodné ryby používajú na pohon a lokomóciu riasinky . Na druhej strane, tie väčšie, ktoré nemajú výrazné riasinky, sa pri lezení alebo plávaní spoliehajú na svalové sťahy . Suchozemské ryby sú schopné uvoľňovať pramienky hlienu , aby mohli liezť po skalách a konároch.
V morských polykladoch majú niektoré planárie mikroskopické vápenaté alebo kremičité štruktúry pripomínajúce spikuly, ktoré telu dodávajú tuhosť a prstencový vzhľad . Často tiež vykazujú aposematické (nápadné) sfarbenie, ktoré varuje pred obrannými látkami a vyhýba sa predátorom.
Planárie sú často zamieňané s morskými slimákmi ( nudibranchmi ). Hoci majú spoločný sploštený tvar a jasné farby, nahožiabré sú mäkkýše s odlišnými znakmi (ceraty, vonkajšie žiabre), zatiaľ čo planárie sú ploché červy s otočným hltanom a riasinkovou epidermou bez ulity.
Planárie, ktoré si často mýlia s nahožiabrými červami, sú s nimi príbuzné iba niekedy splošteným tvarom tela, inak sú úplne odlišné. Planárie alebo ploché červy patria do kmeňa Platyhelminthes , ktorý sa skladá zo štyroch tried. Tri z týchto tried sú parazitické organizmy: Monogenea, Trematoda a Cestoda, ktoré zahŕňajú známe živočíchy, ako sú pásomnice a motolice. Iba jedna trieda, Turbellaria, obsahuje voľne žijúce organizmy, sladkovodné aj morské, a tento článok sa zameria na ne.
rozmnožovanie
Planáre sú schopné pohlavného aj nepohlavného rozmnožovania . Niektoré sa rozmnožujú fragmentáciou svojich tiel a klonovaním sa priečnym štiepením. V určitých skupinách sa môžu rozmnožovať aj nepohlavne pučaním .
Najznámejšou a najbežnejšou formou rozmnožovania je však sexuálne. Planáre sa rozmnožujú vnútorným oplodnením kopuláciou s iným jedincom. Sú to súčasní hermafroditi , čo znamená, že každý jedinec má funkčné vaječníky aj semenníky.
U mnohých planárií je okrem možného samoopelenia bežné aj krížové oplodnenie . Niektoré druhy vykazujú traumatickú kopuláciu (vpichnutie spermií cez integument podobné penisu) za účelom výmeny spermií. Po kopulácii sú oplodnené vajíčka a výživné bunky zapuzdrené vo vajcovitých kokónoch pripevnených k substrátu; z týchto kokónov sa vyliahnu mláďatá podobné dospelým.
V sladkovodných trikladoch prevláda priamy vývoj (bez lariev), zatiaľ čo v mnohých morských polykladoch môžu z vajíčok vzniknúť planktónové larvy , ktoré dozrievajú vo vodnom stĺpci predtým, ako sa usadia.
Chýba im coelom, ale majú špecializované pohlavné žľazy . Semenníky sú cez vývody spojené so svalnatými penismi; vajcovody sa zbiehajú do vagíny alebo genitálneho átria. Presná architektúra reprodukčného systému je kľúčom k taxonomickej diagnostike morských polykladových druhov.
Video : https://www.youtube.com/watch?v=0IDO9E6KgE8
Senzorická anatómia a nervový systém
Hlava mnohých planárií má dve svetlocitlivé očné škvrny alebo ocelle , ktoré fungujú ako fotoreceptory; môžu byť sprevádzané ušnicami (bočnými záhybmi) s vysokou hustotou chemoreceptorov. Tieto štruktúry im pomáhajú nájsť potravu a vyhnúť sa jasnému svetlu.
Na nervovej úrovni sa mozog skladá z páru dvojlaločných ganglií spojených s dvoma ventrálnymi pozdĺžnymi povrazcami s komisúrami, ktoré tvoria rebríkovitú sieť . Tento systém vykazuje cefalizáciu s multipolárnymi neurónmi, množstvom interneurónov a lokálnymi okruhmi. Hoci je jednoduchý, spĺňa funkčné kritériá primitívneho mozgu a koordinuje správanie zvieraťa.
Molekulárne podobnosti neuronálnych proteínov s stavovcami a dvojlaločná organizácia urobili z planárií kľúčové organizmy pre štúdium evolúcie nervového systému , neuronálnej plasticity a senzorickej integrácie v jednoduchých systémoch.
Regenerácia a kmeňové bunky (neoblasty)
Planáre majú mimoriadnu regeneračnú schopnosť . Drobné fragmenty dokážu regenerovať celé zviera v priebehu niekoľkých dní alebo týždňov. Bunkový základ tvoria neoblasty , pluripotentné kmeňové bunky, ktoré predstavujú významnú časť celkovej bunkovej populácie a sú prakticky jedinými bunkami, ktoré sa delia u dospelého jedinca.
Po poranení migrujú neoblasty na poškodené miesto, proliferujú a vytvárajú blastém , ktorý sa diferencuje do stratených tkanív. Klasické experimenty ukázali, že ablácia neoblastov zabraňuje regenerácii a že klonogénny neoblast ju dokáže obnoviť, čo dokazuje jeho pluripotenciu.
Regenerácia kombinuje rast a morfalaxiu (reorganizáciu existujúcich tkanív) s cieľom obnoviť proporcie a symetriu. Pozičné signály, ako napríklad dráha Wnt/β-katenín , určujú predozadné osi; ich manipulácia môže viesť k heteromorfóze (napr. dve hlavy alebo dva chvosty). Zdá sa, že svalové bunky ukladajú informácie o polohe a po amputáciách preprogramujú svoju génovú expresiu.
Táto biológia viedla k využitiu planárií vo výskume kmeňových buniek , starnutí (udržiavanie telomér v nepohlavných líniách) a regenerácii tkanív s potenciálnym využitím v regeneratívnej medicíne a bioinžinierstve.
Ekológia, strava a úloha v životnom prostredí
Vo svojom prirodzenom prostredí sú planáre oportunistickými predátormi a mrchožrútmi morských a sladkovodných bezstavovcov. Živia sa nálevníkmi, vírnikmi, malými kôrovcami, červami, špongiami, machovkami, plášťovcami a mäkkýšmi. Korisť vyhľadávajú prostredníctvom chemorecepcie a potravu obaľujú v hliene; ich otočný hltan vstrekuje enzýmy na vonkajšie predtrávenie a sanie.
Zohrávajú kľúčovú úlohu pri kontrole populácií bezstavovcov a recyklácii organickej hmoty . V sladkovodných ekosystémoch sa ich prítomnosť a rozmanitosť často spájajú s dobrou kvalitou vody , pretože sú citlivé na znečisťujúce látky a chemické poruchy.
V pobrežnom a útesovom morskom prostredí polyklady prispievajú k dynamike bentických spoločenstiev, živia sa špongiami a machovkami a zúčastňujú sa na komplexných potravinových sieťach.
Planáriá v akváriách: prítomnosť, škodcovia a kontrola
V domácich akváriách, najmä sladkovodných , sa planárie často objavujú ako spoločníčka fauny . Zvyčajne zostávajú nenápadné, pôsobia ako detritivory a pomáhajú pri procese recyklácie. V podmienkach nadbytku potravy a nedostatku predátorov sa však môžu premnožiť.
Na prevenciu a kontrolu ich populácie sa odporúča: riadiť organickú záťaž (pravidelné odsávanie, odstraňovanie zvyškov, úprava kŕmnych dávok), podporovať biologickú rovnováhu (v prípade potreby zaviesť druhy, ktoré sa nimi živia, ako napríklad niektoré kompatibilné ryby alebo bezstavovce) a vyhýbať sa agresívnym chemickým ošetreniam, ktoré poškodzujú aj mäkkýše a iné bezstavovce.
Niektorí akváriasti používajú v extrémnych prípadoch dočasné zvýšenie teploty alebo helminticídy, ale tieto opatrenia so sebou nesú riziká a mali by sa zavádzať rozumne, pričom vždy treba uprednostniť blaho akvária . Vo väčšine prípadov správna starostlivosť o substrát a kŕmenie znižujú ich počet bez komplikácií.
Druhy a výskumné modely
Niekoľko druhov sa používa ako modely v laboratóriách a vo výučbe. Medzi sladkovodnými trikladami vynikajú Schmidtea mediterranea (model genetiky a regenerácie so sexuálnymi aj nepohlavnými kmeňmi), Dugesia japonica a Girardia tigrina (široko používaná vo vzdelávaní). Tieto druhy sa ľahko udržiavajú a vykazujú silnú regeneráciu.
V mori majú polyklady ako Prostheceraeus a Pseudoceros výrazné farby , chápadlá tvorené záhybmi okraja a silný vyčnievajúci hltan; žijú pod kameňmi, medzi riasami a na bentických kolóniách, ako sú špongie a machovky.
Okrem regenerácie sa planárie používajú v environmentálnej toxikológii kvôli svojej citlivosti na chemikálie a jednoduchej anatómii, pričom sa vykonávajú testy, ktoré merajú integritu epitelu, správanie a regeneráciu na posúdenie toxicity látok.
Učenie, pamäť a klasické kontroverzie
Planariáni sú schopní učiť sa prostredníctvom podmieňovania . Moderné štúdie ukazujú, že si dokážu uchovať informácie aj po regenerácii hlavy , čo naznačuje distribuované ukladanie pamäte alebo preprogramovanie nového mozgu na základe systémových signálov.
Staršie štúdie navrhujúce prenos pamäte prostredníctvom požitia trénovaných planárií nemajú v súčasnosti dostatočnú podporu kvôli metodologickým problémom a skresleniam. Napriek tomu tieto štúdie podnietili skúmanie bioelektrických a molekulárnych základov pamäte a jej pretrvávania počas regenerácie.
Planárie, ktoré sa často zamieňajú s nahožiabrými rybkami, sú s nimi príbuzné iba niekedy splošteným tvarom tela a inak sa od nich úplne líšia. Planárie alebo ploché červy patria do kmeňa Platyhelminthes (F. Platyhelminthes), ktorý sa skladá zo štyroch tried. Tri z týchto tried tvoria organizmy, ktoré nežijú voľne, ale sú parazity. Sú to triedy Monogenea, Trematoda a Cestoda, ktoré zahŕňajú známe živočíchy, ako sú pásomnice a motolice. Iba jedna trieda, Turbellaria (turbellárie), zahŕňa voľne žijúce organizmy, či už sladkovodné alebo morské, a tento článok sa o nich bude rozprávať.
Obsah
Citovať ako
Ako je?
Je to planár, ktorý dosahuje dĺžku 3 cm . Jeho telo je dorsiventrálne sploštené, oválne a listovité. Na prednom konci má dve chápadlá vytvorené prehnutím vlastného okraja tela; v skutočnosti názov rodu * Prostheceraeus * znamená „tykadlá smerujúce dopredu“. Zvyšok okraja má tiež malé zvlnenie, ale nikdy nie také výrazné ako chápadlá. Je krémovo bielej farby, podobnej slonovinovej, s čiernymi pruhmi, ktoré prebiehajú pozdĺžne pozdĺž jeho tela. Odtiaľ pochádza aj názov druhu * vittatus *, ktorý znamená „ozdobený pruhmi“. Celé jeho telo je pokryté vrstvou riasiniek, čo je typický znak turbelárií, ktoré mu umožňujú pohybovať sa po skalnatom substráte a v niektorých prípadoch aj cez sediment. Obzvlášť pozoruhodné je nahromadenie jednoduchých očí (ocelli) v prednej časti tela, tesne pod chápadlami, ako aj ich rozmiestnenie pozdĺž celého okraja jeho tela.
Kde žiješ?
Zvyčajne sa nachádza pod skalami alebo medzi morskými riasami v plytkých, skalnatých oblastiach, až do hĺbky 10 metrov . Vo väčších hĺbkach sa vyskytuje len zriedka. Vyskytuje sa v celom Stredozemnom mori, v častiach východného Atlantiku, v Lamanšskom prielive a v Severnom mori.
Ako sa živí?
Rovnako ako iné planárie, aj tieto živočíchy sú mäsožravé a živia sa okrem iného nálevníkmi, vírnikmi, špongiami, malými kôrovcami a červami. Napriek tomu ich preferovanou potravou sú ascidie rodu Clavelina . Majú schopnosť detekovať potravu na diaľku pomocou chemoreceptorov . Keď sa tieto organizmy chystajú kŕmiť, vystrčia hltan , ktorý je zložený v strede tela, a nasajú potravu. Keďže nemajú konečník, všetok nestráviteľný materiál sa vylučuje cez ústa a stráviteľná potrava sa distribuuje po celom komplexnom tráviacom systéme. Tento vysoko rozvetvený systém umožňuje živinám dostať sa do každej časti tela, vždy difúziou.
Ako sa reprodukuje?
Podobne ako väčšina planárií, aj Prostheceraeus vittatus je hermafrodit, čo znamená, že každé zviera má samčie aj samičie reprodukčné orgány. Krížové oplodnenie s iným jedincom je bežné. Tieto organizmy si môžu vložiť penis cez kožu partnera a vymeniť si spermie. Po kopulácii oplodnené vajíčko alebo vajíčka spolu s niekoľkými výživnými bunkami vytvoria malý kokón pripevnený ku skalám alebo vegetácii.
Dá sa to zameniť?
Ich charakteristické sfarbenie ich robí nezameniteľnými. K chybnej klasifikácii často dochádza, keď si ich zamieňajú s nahožiabré ryby . Avšak vzhľadom na ich dorzoventrálne sploštené telá a skutočnosť, že ich chápadlá sú záhyby okraja, je zrejmé, že nejde o mäkkýše, ale o planárie.
Zaujímavosti
• Majú pozoruhodnú schopnosť regenerácie : z každého úlomku sa môže vynoriť nový jedinec. • Svoju korisť dokážu obaliť hlienom a predtráviť ju enzýmami. • Aby sa vyhli zožratiu, vylučujú toxické látky a ich sfarbenie varuje predátorov. • U niektorých druhov bolo počas oplodnenia pozorované správanie, pri ktorom sa snažia vyhnúť oplodneniu a zároveň sa snažia oplodniť svojho partnera, čím šetria energiu.
Taxonómia
Kmeň: Platyhelminthes , Trieda: Turbellaria , Infrakmeň: Rhabditophora , Rad: Polycladida , Podrad: Cotylea , Čeľaď: Euryleptidae , Rod: Prostheceraeus
Ako je?
Je to planár, ktorý môže dosiahnuť dĺžku až 4 centimetre. Rovnako ako ostatné planárie, má dorzoventrálne sploštené, oválne telo v tvare listu. Na prednom konci má dve chápadlá vytvorené prehnutím samotného okraja tela. Zvyšok okraja má malé zvlnenie. Stredný chrbtový povrch má tmavšie vydutie ako zvyšok tela, ktoré je tenšie a priehľadnejšie. Je hnedý, s roztrúsenými bielymi škvrnami a svetlejším okrajom. V prednej oblasti, pod chápadlami, má zhluk ocelí, ako aj roztrúsené chápadlá pozdĺž okraja. Jeho telo je pokryté riasinkami, čo je typický znak turbelárií, čo mu umožňuje pohybovať sa po skalnatom substráte a v niektorých prípadoch aj cez sediment. Vie aj plávať.
Kde žiješ?
Zvyčajne žije v úkrytoch na skalnatých substrátoch a na bentických kolóniách , ako sú špongie alebo machovky. Možno ho nájsť v celom Stredozemnom mori a v častiach východného Atlantiku.
Ako sa živí?
Sú mäsožravé a živia sa špongiami, machovkami, plášťovcami a malými kôrovcami. Potravu detegujú na diaľku pomocou chemoreceptorov . Vyčnievajú z hltana a nasávajú potravu, pričom živiny distribuujú cez rozvetvené črevo . Nestrávený materiál vylučujú ústami.
Ako sa reprodukuje?
Sú to hermafroditi a krížové oplodnenie je normou. Po párení zostávajú vajíčka v malom kokóne pripevnenom k substrátu.
Dá sa to zameniť?
Môžu existovať farebné variácie, ale ich morfológia ich robí relatívne ľahko identifikovateľnými. Najčastejšia zámena je s nahožiabrovitými vtákmi , ale planárie nemajú znaky podobné mäkkýšom a majú riasinkovitú epidermu a otočný hltan.
Zaujímavosti
• Sú pozoruhodné svojou schopnosťou regenerovať sa z fragmentov, pričom obmedzenia závisia od veľkosti segmentu. • Korisť dokážu znehybniť hlienom a enzýmami , aby potom absorbovali živiny. • Vylučujú repelentné látky , aby sa vyhli predátorom. • Niektoré austrálske planárie boli opísané ako prejavujúce správanie „penisového meča“, aby maximalizovali oplodnenie a minimalizovali vlastné oplodnenie.
Taxonómia
Kmeň: Platyhelminthes , Trieda: Turbellaria , Infrakmeň: Rhabditophora , Rad: Polycladida , Podrad: Cotylea , Čeľaď: Pseudocerotidae , Rod: Pseudoceros
Planáre, ďaleko od jednoduchých organizmov, tvoria kľúčovú skupinu v biológii vďaka svojej regenerácii, ekologickej úlohe a užitočnosti ako experimentálne modely na pochopenie kmeňových buniek , starnutia, neurobiológie a reakcií na znečisťujúce látky. Pochopenie ich rozmanitosti, morfológie a správania nám umožňuje oceniť ich ako cenné zložky ekosystémov a prvotriedne výskumné nástroje.
