Tardigrade naziva se i vodeni medvjed, vrsta je slobodnoživih sitnih beskičmenjaka koji pripadaju tipu člankonožaca. Tardigrada godinama zbunjuje naučnike svojom sposobnošću da prežive u svemu što se do sada dogodilo - čak i u svemiru. Od dna okeana do krošnji prašume, od tundre Antarktika do površine vulkana, tardigrade su posvuda.
Porijeklo vrste i opis
Foto: Tardigrade
Otkriven 1763. godine od Johanna Augusta Ephraima Gosea, njemačkog zoologa, tardigrade su mikrometazoidi člankonožaca s četiri para šapa (lobopodi), posebno poznati po svojoj sposobnosti da prežive u raznim ekstremnim uvjetima. Tardigrade se smatraju bliskim srodnicima člankonožaca (npr. Insekti, rakovi).
Do danas su istraživanja identificirala tri glavne klase vrsta tardigrada. Svaka od tri klase sastoji se od nekoliko redova, koji se, pak, sastoje od nekoliko porodica i rodova.
Video: Tardigrade
Dakle, vrsta tardigrade sastoji se od nekoliko stotina (preko 700) poznatih vrsta, koje su klasificirane u sljedeće kategorije:
- razred Heterotardigrada. U poređenju sa druge dvije, ova klasa je najraznolikija klasa u tipu. Dalje se dijeli na dva reda (Arthrotardigrada i Echiniscoide) i dalje na porodice koje uključuju Batillipedidae, Oreellidae, Stygarctidae i Halechiniscidae, među nekoliko drugih. Te su porodice podijeljene u više od 50 rodova;
- klasa Mesotardigrada. U poređenju sa ostalim klasama, ova se klasa dijeli samo na jedan red (Thermozodia), porodicu (Thermozodidae) i jednu vrstu (Thermozodium esakii). Thermozodium esakii pronađen je u vrelu u Japanu, ali nije identifikovana vrsta iz te klase;
- Klasa Eutardigrada podijeljena je u dva reda, koja uključuju Parachelu i Apochelu. Dva reda su dalje podijeljena u šest porodica, koje uključuju Mineslidae, Macrobiotidae, Hypsibidae, Calohypsibidae, Eohypsibidae i Eohypsibidae. Ove porodice su dalje podijeljene u preko 35 rodova s različitim vrstama vrsta.
Izgled i karakteristike
Foto: Kako izgleda tardigrada
Zajedničke karakteristike tardigrada su kako slijedi:
- dvostrano su simetrični;
- imaju cilindrično tijelo (ali imaju tendenciju da se poravnaju);
- dugački su od 250 do 500 mikrometara (odrasli). Međutim, neki mogu narasti i do 1,5 milimetara;
- razlikuju se u boji: crvena, žuta, crna itd .;
- disanje se postiže difuzijom;
- oni su višećelijski organizmi.
Njihovo tijelo je podijeljeno na nekoliko dijelova: trup, noge, segment glave. Tardigrade imaju probavni sistem, usta, živčani sistem (i relativno dobro razvijen veliki mozak), mišiće i oči.
Zanimljiva činjenica: 2007. godine dehidrirane tardigrade lansirane su u orbitu i izložene vakuumu i kosmičkom zračenju tokom 10 dana. Po povratku na Zemlju, više od dvije trećine njih je uspješno obnovljeno. Mnogi su umrli relativno brzo, ali su se i dalje mogli razmnožavati prije toga.
Neke karakteristike povezane s razredom Heterotardigrada uključuju hondukte, cefalične procese i pojedinačne kandže na stopalima.
Ostale karakteristike uključuju sljedeće:
- senzorna bradavica i kičma;
- nazubljeni ovratnik na stražnjim nogama;
- gusta kožica;
- obrasci pora koji se razlikuju među vrstama.
Karakteristike klase Mesotardigrada:
- svaka šapa ima šest kandži;
- Thermozodium esakii je međuprodukt između članova Heterotardigrade i Eutardigrade;
- kralježnice i kandže nalikuju vrstama Heterotardigrada;
- njihovi makroplakoidi nalikuju onima pronađenim u Eutardigradi.
Neke od karakteristika klase Eutardigrada uključuju:
- u poređenju sa druge dvije klase, članovi klase Eutardigrada nemaju bočne dodatke;
- imaju glatke kožice;
- nemaju leđne ploče;
- Hondukti se otvaraju u rektum;
- imaju dvostruke kandže.
Gdje živi tardigrada?
Foto: životinjska tardigrada
Zapravo, tardigrade su vodeni organizmi, s obzirom na to da voda pruža povoljne uvjete za procese kao što su razmjena plina, razmnožavanje i razvoj. Iz tog razloga aktivne tardigrade često se nalaze u morskoj i slatkoj vodi, kao i u kopnenom okruženju s malo vode.
Iako se smatraju vodenim, tardigrade se mogu naći i u mnogim drugim sredinama, uključujući pješčane dine, tlo, kamenje i potoke, između ostalog. Oni mogu preživjeti u vodenim filmovima na lišajevima i mahovinama, pa ih se zato često nalazi u tim organizmima.
Jaja, ciste i izdanci tardigrada takođe se lako unose u različita okruženja, što omogućava organizmima da koloniziraju novu sredinu. Prema istraživanjima, tardigrade su pronađene na različitim udaljenim lokacijama poput vulkanskih ostrva, što je dokaz da se vjetar i životinje poput ptica široko šire i šire organizme.
Zanimljiva činjenica: Pored povoljnog i nepovoljnijeg okruženja i staništa, tardigrade su pronađene i u raznim ekstremnim okruženjima, kao što su vrlo hladna okruženja (do -80 stepeni Celzijusa). Zbog njihove sposobnosti da prežive i čak se razmnožavaju u tim uvjetima, tardigrade se nalaze u gotovo svim sredinama širom svijeta.
Tardigrade su opisane kao poliekstremofili zbog njihove sposobnosti preživljavanja u različitim ekstremnim okolišima. To je postalo jedna od njihovih najkarakterističnijih karakteristika i jedan od najproučenijih aspekata tipa.
Sada znate gdje se nalazi i kako tardigrada izgleda pod mikroskopom. Pogledajmo šta ovo stvorenje jede.
Šta jede tardigrada?
Foto: Tardigradno stvorenje
Tardigrade se hrane staničnom tekućinom probijajući ćelijske zidove svojim oralnim stilovima. Hrana uključuje bakterije, alge, protozoe, briofite, gljive i biljne materije koje propadaju. Sisaju sokove od algi, lišajeva i mahovine. Poznato je da se veće vrste hrane protozoama, nematodama, rotifima i malim tardigradama.
U ustima tardigrade imaju stilete, koji su u osnovi mali, oštri zubi koji se koriste za probijanje biljaka ili malih beskičmenjaka. Omogućuju prolazak tekućina kada se probuše. Tardigrade se hrane tim tekućinama usisavajući ih koristeći specijalizirane sisajuće mišiće u grlu. Stilovi se zamjenjuju kada se stapaju.
U nekim sredinama tardigrade mogu biti primarni potrošač nematoda, što uvelike utječe na veličinu njihove populacije. Neke vrste mogu nositi protozojske vrste Pyxidium tardigradum. Mnoge tardigradne vrste koje žive u mahovinskim sredinama nose gljivične parazite.
Zanimljiva činjenica: Neke vrste tardigrada mogu ostati bez hrane više od 30 godina. U ovom trenutku se osuše i uspavaju se, a zatim se mogu rehidrirati, nešto pojesti i razmnožiti. Ako tardigrad postane dehidriran i izgubi do 99% sadržaja vode, njegovi životni procesi mogu se gotovo obustaviti na nekoliko godina prije nego što oživi.
U ćelijama dehidrirane tardigrade, vrsta proteina koja se naziva "protein disfunkcije specifičan za tardigrad" zamjenjuje vodu. Ovo stvara staklastu supstancu koja održava stanične strukture netaknutima.
Karakteristike karaktera i načina života
Foto: Tardigrad pod mikroskopom
Iako su aktivni u povoljnim uvjetima, tardigrade su usvojile niz strategija koje im omogućavaju preživljavanje.
Ove strategije su obično poznate kao kriptobioza u mirovanju i uključuju:
- anoksibioza - odnosi se na kriptobiotičko stanje koje stimulira vrlo nizak ili nikakav kiseonik među vodenim tardigradama. Kada su razine kiseonika znatno niske, tardigrad reagira postajući krut, nepokretan i izdužen. To im omogućava da prežive od nekoliko sati (za ekstremne vodene tardigrade) do nekoliko dana bez kisika i na kraju postanu aktivni kada se poboljšaju uslovi;
- Kriobioza je oblik kriotobioze na koji utječu niske temperature. Kada temperatura okoline padne do smrzavanja, tardigrade reagiraju formirajući bačve u obliku bačve kako bi zaštitile membranu;
- osmobioza - u vodenoj otopini sa velikom jonskom snagom (kao što je visok nivo soli), neki organizmi ne mogu preživjeti i tako odumiru. Međutim, veliki broj tardigrada pronađenih u slatkovodnim i kopnenim staništima preživljava u obliku kriptobioze poznate kao osmobioza;
- anhidrobioza je odgovor preživljavanja na gubitak vode isparavanjem. Za različite organizme voda je važna za procese kao što su razmjena plinova i drugi unutarnji mehanizmi. Za većinu slatkovodnih tardigrada preživljavanje je nemoguće tijekom dehidracije. Međutim, za veliki broj Eutardigrade preživljavanje pod ovim uvjetima postiže se skupljanjem i uvlačenjem glave i nogu. Organizmi se zatim pretvore u bačve koje mogu preživjeti nakon isušivanja.
Društvena struktura i reprodukcija
Foto: Tardigrade
Razmnožavanje i životni ciklus kod tardigrada uvelike ovisi o njihovom staništu. S obzirom na to da život ovih organizama u velikoj mjeri karakterizira neaktivnost i povremena neaktivnost, istraživači su zaključili da je to važno za brzu reprodukciju kada su povoljni uslovi.
Ovisno o okolišu, tardigrade se mogu reproducirati aseksualno (samooplodnja) u procesu poznatom kao partenogeneza ili seksualno, kada mužjaci oplode jajašca (amfimiksis).
Seksualna reprodukcija u tardigradama česta je među dvodomnim vrstama (mužjaci i ženke sa svojim genitalijama). Većina ovih organizama nalazi se u morskom okruženju i stoga se množe u morskom okruženju.
Iako oblik i veličina (morfologija) tardigradnih spolnih žlijezda u velikoj mjeri ovise o vrsti, spolu, starosti itd. Organizama, mikroskopska ispitivanja otkrila su sljedeće genitalije kod muškaraca i žena:
Muški:
- par semenovoda koji se otvaraju u kloaku (stražnja crijeva);
- unutrašnji sjemeni mjehurići.
Ženka i hermafrodit:
- par jajovoda koji se otvaraju u kloaku;
- sjemene posude (u Heterotardigradi);
- unutrašnja spermateka (u Eutardigradi).
Tokom seksualne reprodukcije kod nekih pripadnika klasa Heterotardigrada i Eutardigrada, ženska jajašca se oplođuju direktno ili indirektno. Tijekom direktne seksualne oplodnje, muški tardigrad odlaže spermu u sjemeni sud ženke, što omogućava transport spermatozoida do jajne stanice za oplodnju.
Tokom indirektne oplodnje, mužjak odlaže spermu u zanokticu ženke kada se ženka linji. Kada ženka izbaci kožicu, jajašca su već oplođena i vremenom se razvijaju. Tijekom moltinga, ženka odbacuje kožicu, kao i neke druge strukture poput kandži.
Ovisno o vrsti, jajašca se oplođuju iznutra (na primjer, kod L. granulifer, gdje dolazi do polaganja jaja), izvana (u većini Heterotardigrada) ili se jednostavno puštaju vani, gdje se razvijaju bez oplodnje.
Iako je briga o roditeljskim jajima rijetka, primijećena je kod nekoliko vrsta. Njihova jaja ostaju pričvršćena za rep ženke, čime se osigurava da se ženka brine o jajima prije nego što se izlegu.
Prirodni neprijatelji tardigrada
Foto: Kako izgleda tardigrada
Predatori tardigrada mogu se smatrati nematodama, ostalim tardigradama, krpeljima, paucima, repovima i ličinkama insekata. Parazitske protozoe i gljive često zaraze populacije tardigrada. Poremećaji ekosistema kao što su slatkovodni rakovi, gliste i člankonošci takođe ubijaju populacije ovih životinja.
Zauzvrat, tardigrade koriste svoj bukalni aparat da bi se hranile detritusom ili raznim organizmima, uključujući bakterije, alge, protozoe i drugu mejofaunu.
Bukalni aparat sastoji se od bukalne cijevi, para piercing stilova i mišićavog usisnog ždrijela. Sadržaj crijeva često sadrži hloroplaste ili druge ćelijske komponente algi, mahovine ili lišajeva.
Mnoge vrste kopnenih mikrobiota pokušale su plijeniti protozoe, nematode, rotacije i male Eutardigrade (kao što su Diphascon i Hypsibius), čak i usisavajući cijelo tijelo. U raljama ovih grabežljivih kasnih tardigrada pronađeni su rotiferi, kandže tardigrada i njihovi usnici. Pretpostavlja se da je tip bukalnog aparata u korelaciji s vrstom konzumirane hrane, međutim, malo se zna o specifičnim prehrambenim potrebama morskih ili estuarno-kopnenih vrsta.
Zanimljiva činjenica: Uprkos činjenici da su tardigrade sposobne izdržati vakuum prostora, ekstremno niske temperature i ogromno zatvoreno okruženje, mogu živjeti najviše oko 2,5 godine.
Populacija i status vrste
Foto: životinjska tardigrada
Gustina naseljenosti tardigrada je vrlo varijabilna, ali nisu poznati ni minimalni ni optimalni uslovi za rast stanovništva. Promjene u gustini naseljenosti tardigrada korelirane su s različitim uvjetima okoline, uključujući temperaturu i vlažnost, zagađenje zraka i dostupnost hrane. Značajne razlike u gustoći naseljenosti i raznolikosti vrsta javljaju se u susjednim, naizgled identičnim mikrobitima.
Prilagođavajući se širokom spektru spoljnih uslova, pojavio se veliki broj rodova i vrsta tardigrada. U bačvama mogu preživjeti godinama ili čak desetljećima da bi preživjeli u suhim uvjetima. Uz to, uzorci koji su držani osam dana u vakuumu, prebačeni tri dana u gasu heliju na sobnoj temperaturi, a zatim nekoliko sati na -272 ° C, oživjeli su kada su dovedeni na normalnu sobnu temperaturu. ... Oživjelo je i 60% uzoraka koji su 21 mjesec čuvani u tečnom zraku na -190 ° C. Tardigrade se takođe lako šire vjetrom i vodom.
Zanimljiva činjenica: Tardigrade opstaju u uvjetima koji mogu uništiti većinu drugih organizama. To čine uklanjanjem vode iz tijela i stvaranjem spojeva koji zaptivaju i štite njihovu ćelijsku strukturu. Stvorenja mogu ostati u tom takozvanom stanju tune nekoliko mjeseci i još uvijek mogu oživjeti u prisustvu vode.
Stoljećima su tardigrade zbunjivale naučnike i to i dalje čine. 2016. godine znanstvenici su uspješno obnovili vječni mraz koji je bio smrznut više od tri decenije i otkrili nove teorije preživljavanja životinja u odnosu na ekstremne temperature.
Kao kozmopolitska vrsta, postoji mala zabrinutost da će tardigrade biti ugrožene, a trenutno ne postoje inicijative za očuvanje usmjerene na bilo koju specifičnu tardigradnu vrstu. Međutim, postoje dokazi da zagađenje može negativno utjecati na njihove populacije, jer su loš kvalitet zraka, kisele kiše i koncentracije teških metala u staništima briofita rezultirali smanjenjem u nekim populacijama.
Tardigrade - možda najneverovatnije biće na zemlji. Nijedno stvorenje na zemlji ili možda u svemiru nije prošlo toliko dugo kao tardigrada. Dovoljno neugodna za svemirska putovanja i dovoljno srčana da preživi desetljeća u hibernaciji, tardigrada nas lako može nadživjeti.
Datum objave: 30.09.2019
Ažurirano: 11.11.2019 u 12:15
