Tardigrade ook bekend as die waterbeer, is 'n soort vrylewende klein ongewerweldes wat tot die geleedpotige tipe behoort. Die tardigrade verbaas wetenskaplikes al jare met sy vermoë om te oorleef in alles wat tot dusver gebeur het - selfs in die ruimte. Van die seebodem tot reënwoudafdakke, van die toendra van Antarktika tot die oppervlak van 'n vulkaan, is tardigrades oral.
Oorsprong van die spesie en beskrywing
Foto: Tardigrade
Tardigrades is in 1773 ontdek deur Johann August Ephraim Gose, 'n Duitse dierkundige, en is geleedpotige mikrometazoïede met vier pote (lobopods), veral bekend vir hul vermoë om te oorleef in verskillende ekstreme toestande. Tardigrades word beskou as naasbestaandes van geleedpotiges (bv. Insekte, skaaldiere).
Tot op hede het navorsing drie hoofklasse van soorte tardigrades geïdentifiseer. Elk van die drie klasse bestaan uit verskeie ordes, wat op hul beurt uit verskeie families en genera bestaan.
Video: Tardigrade
Die tipe tardigrade bestaan dus uit 'n paar honderd (meer as 700) bekende spesies wat in die volgende kategorieë geklassifiseer is:
- klas Heterotardigrada. In vergelyking met die ander twee, is hierdie klas die mees uiteenlopende klas in die soort tardigrade. Dit word verder verdeel in twee ordes (Arthrotardigrada en Echiniscoide) en verder in families wat onder meer Batillipedidae, Oreellidae, Stygarctidae en Halechiniscidae insluit. Hierdie families is in meer as 50 genera verdeel;
- die Mesotardigrada-klas. In vergelyking met ander klasse is hierdie klas slegs in een orde (Thermozodia), familie (Thermozodidae) en een spesie (Thermozodium esakii) verdeel. Thermozodium esakii is in 'n warmwaterbron in Japan aangetref, maar geen spesie in die klas is geïdentifiseer nie;
- Die Eutardigrada-klas is in twee ordes verdeel, wat Parachela en Apochela insluit. Die twee ordes word verder in ses families verdeel, wat die Mineslidae, Macrobiotidae, Hypsibidae, Calohypsibidae, Eohypsibidae en Eohypsibidae insluit. Hierdie families word verder verdeel in meer as 35 genera met verskillende soorte spesies.
Voorkoms en kenmerke
Foto: Hoe lyk 'n tardigrade
Algemene kenmerke van tardigrades is soos volg:
- hulle is bilateraal simmetries;
- hulle het 'n silindriese liggaam (maar is geneig om te plat);
- hulle is 250 tot 500 mikrometer lank (volwassenes). Sommige kan egter tot 1,5 millimeter groei;
- hulle verskil in kleur: rooi, geel, swart, ens.
- asemhaling word bereik deur diffusie;
- dit is meersellige organismes.
Hul liggaam is in verskeie dele verdeel: bolyf, bene, kopstuk. Tardigrades het 'n spysverteringstelsel, mond, senuweestelsel (en 'n relatief goed ontwikkelde brein), spiere en oë.
Interessante feit: In 2007 is ontwaterde tardigrades in 'n baan geloods en vir 10 dae aan vakuum en kosmiese bestraling blootgestel. Met hul terugkeer na die aarde is meer as twee derdes suksesvol herstel. Baie het relatief gou gesterf, maar kon nog steeds voortplant.
Sommige kenmerke wat verband hou met die klas Heterotardigrada sluit in hondukte, kefaliese prosesse en individuele kloue aan die voete.
Ander kenmerke sluit die volgende in:
- sensoriese tepel en ruggraat;
- getande kraag op die agterpote;
- dik kutikula;
- poriepatrone wat wissel tussen spesies.
Eienskappe van die klas Mesotardigrada:
- elke poot het ses kloue;
- Thermozodium esakii is intermediêr tussen lede van Heterotardigrada en Eutardigrada;
- stekels en kloue lyk soos dié van Heterotardigrada-spesies;
- hul makroplakoïede lyk soos dié in Eutardigrada.
Sommige van die kenmerke van die Eutardigrada-klas sluit in:
- in vergelyking met die ander twee klasse, het lede van die klas Eutardigrada geen laterale aanhangsels nie;
- hulle het gladde kutikula;
- hulle het geen rugplate nie;
- Hondukte open in die rektum;
- hulle het dubbele kloue.
Waar woon die tardigrade?
Foto: tardigrade van diere
In werklikheid is tardigrades waterorganismes, aangesien water gunstige toestande bied vir prosesse soos gaswisseling, voortplanting en ontwikkeling. Om hierdie rede kom aktiewe tardigrades dikwels voor in seewater en varswater, sowel as in landelike omgewings met min water.
Alhoewel dit as water beskou word, kan tardigrades ook in baie ander omgewings aangetref word, waaronder sandduine, grond, rotse en strome. Hulle kan oorleef in waterfilms op ligene en mosse en word dus dikwels in hierdie organismes aangetref.
Die eiers, siste en uitgroeisels van tardigrades word ook maklik in verskillende omgewings geblaas, sodat organismes nuwe omgewings kan koloniseer. Volgens navorsing is tardigrades op verskillende afgeleë plekke soos vulkaniese eilande gevind, wat bewys dat wind en diere soos voëls organismes wyd versprei en versprei.
Interessante feit: Benewens gunstige en minder gunstige omgewings en habitatte, is tardigrades ook in verskillende ekstreme omgewings aangetref, soos baie koue omgewings (tot -80 grade Celsius). As gevolg van hul vermoë om te oorleef en selfs onder hierdie omstandighede voort te plant, kom tardigrades in feitlik alle omgewings regoor die wêreld voor.
Tardigrades word beskryf as polyextremophiles vanweë hul vermoë om te oorleef in verskillende omgewings. Dit het een van die mees bepalende eienskappe geword en een van die mees bestudeerde aspekte van die tipe.
Nou weet u waar dit gevind word en hoe die tardigrade onder 'n mikroskoop lyk. Kom ons kyk wat hierdie wese eet.
Wat eet die tardigrade?
Foto: Tardigrade-wese
Tardigrades voed op sellulêre vloeistof deur die selwande met hul mondstylette deur te steek. Voedsel bevat bakterieë, alge, protosoë, bryofiete, swamme en vervalle plantmateriaal. Hulle suig sappe van alge, ligene en mos. Dit is bekend dat groter spesies voed op protosoë, aalwurms, rotifers en klein tardigrades.
In hul mond het tardigrades stiletto's, wat basies klein, skerp tande is wat gebruik word om plante of klein ongewerweldes deur te steek. Dit laat vloeistowwe deur as dit deurboor. Tardigrades voed op hierdie vloeistowwe deur hulle te suig deur gespesialiseerde suigspiere in hul keel te gebruik. Stylette word vervang wanneer dit smelt.
In sommige omgewings kan tardigrades die primêre verbruiker van aalwurms wees, wat die grootte van hul populasies baie beïnvloed. Sommige soorte kan die soogdiersoort Pyxidium tardigradum dra. Baie tardigrade-spesies wat in mosagtige omgewings leef, dra swamparasiete.
Interessante feit: Sommige soorte tardigrades kan langer as 30 jaar sonder kos wees. Op hierdie stadium droog hulle op en raak dormant, dan kan hulle weer hidreer, iets eet en vermeerder. As die tardigrade dehidreer en tot 99% van die waterinhoud verloor, kan die lewensprosesse byna vir 'n paar jaar opgeskort word voordat dit weer lewendig word.
Binne die selle van ontwaterde tardigrades, vervang 'n soort proteïen genaamd "tardigrade-spesifieke disfunksie proteïen" water. Dit vorm 'n glasagtige stof wat die selstrukture ongeskonde hou.
Kenmerke van karakter en lewenstyl
Foto: Tardigrade onder die loep
Terwyl hulle in gunstige omstandighede bedrywig is, het tardigrades 'n aantal strategieë aangeneem wat hulle in staat stel om te oorleef.
Hierdie strategieë staan algemeen bekend as rustende kriptobiose en sluit in:
- anoksibiose - verwys na 'n kriptobiotiese toestand wat gestimuleer word deur baie lae of geen suurstof onder water-tardigrades nie. As suurstofvlakke aansienlik laag is, reageer die tardigrade deur styf, onbeweeglik en langwerpig te word. Dit laat hulle toe om van 'n paar uur (vir uiterste water-tardigrades) tot dae sonder suurstof te oorleef en uiteindelik aktief te raak wanneer toestande verbeter;
- Kryobiose is 'n vorm van kriobiose wat deur lae temperature beïnvloed word. Wanneer die omgewingstemperatuur tot vriespunt daal, reageer die tardigrades deur vatvormige vate te vorm om die membraan te beskerm;
- osmobiose - In 'n waterige oplossing met 'n hoë ioonsterkte (soos hoë soutvlakke), kan sommige organismes nie oorleef nie en sterf dit dus af. 'N Groot aantal tardigrades wat in varswater en landelike habitatte voorkom, oorleef egter in 'n vorm van kriptobiose bekend as osmobiose;
- anhidrobiose is 'n oorlewingsreaksie op waterverlies deur verdamping. Vir verskillende organismes is water belangrik vir prosesse soos gaswisseling en ander interne meganismes. Vir die meeste varswater tardigrades is oorlewing onmoontlik tydens uitdroging. Vir groot getalle Eutardigrada word oorlewing onder hierdie toestande egter bereik deur die kop en bene saam te trek en terug te trek. Die organismes verander dan in vate wat kan oorleef na uitdroging.
Sosiale struktuur en voortplanting
Foto: Tardigrade
Voortplanting en lewensiklus onder tardigrades hang baie af van hul habitat. Aangesien die lewe van hierdie organismes grotendeels gekenmerk word deur onaktiwiteit en afwisselende onaktiwiteit, het die navorsers tot die gevolgtrekking gekom dat dit belangrik is vir vinnige voortplanting wanneer toestande gunstig is.
Afhangend van die omgewing, kan tardigrades ongeslagtelik voortplant (selfbemesting) in 'n proses wat bekend staan as parthenogenese, of seksueel wanneer mans eiers bemes (amfimiks).
Seksuele voortplanting in tardigrades kom algemeen voor by tweeslagtige spesies (mans en vrouens met hul onderskeie geslagsdele). Die meeste van hierdie organismes kom in die mariene omgewing voor en vermeerder dus in die mariene omgewing.
Alhoewel die vorm en grootte (morfologie) van die tardigrade-geslagskliere grootliks afhang van die spesies, geslag, ouderdom, ensovoorts van organismes, het mikroskopiese studies die volgende geslagsorgane by mans en vroue onthul:
Manlik:
- 'n paar vasdeferens wat in die cloaca (agterderm) uitloop;
- interne seminale blasies.
Vroulik en hermafrodiet:
- 'n paar eierstokke wat in die cloaca oopgaan;
- seminale vate (in Heterotardigrada);
- interne spermatheca (in Eutardigrada).
Tydens seksuele voortplanting onder sommige lede van die klasse Heterotardigrada en Eutardigrada word vroulike eiers direk of indirek bevrug. Tydens direkte seksuele bevrugting stort die manlike tardigrade sperma in die wyfie se seminale vaartuig, wat dit moontlik maak om die sperma na die eier te vervoer vir bevrugting.
Tydens indirekte bevrugting sit die mannetjie sperms in die kutikula van die vrou neer wanneer die wyfie smelt. Wanneer die wyfie die kutikula afwerp, word die eiers reeds bevrug en ontwikkel dit mettertyd. Tydens molting werp die wyfie haar kutikula, sowel as ander strukture soos kloue.
Afhangend van die spesie, word die eiers intern bevrug (byvoorbeeld in L. granulifer, waar eierlegging voorkom), ekstern (in die meeste Heterotardigrada), of bloot buite vrygelaat, waar dit ontwikkel sonder bevrugting.
Alhoewel ouerlike eierversorging skaars is, is dit by verskillende soorte waargeneem. Hul eiers bly aan die stert van die wyfie vas, om sodoende te verseker dat die wyfie die eiers versorg voordat dit uitbroei.
Natuurlike vyande van tardigrades
Foto: Hoe lyk 'n tardigrade
Roofdiere van tardigrades kan beskou word as nematodes, ander tardigrades, bosluise, spinnekoppe, sterte en inseklarwes. Parasitiese protosoë en swamme besmet gereeld populasies van tardigrades. Ekosisteemontwrigters soos varswater skaaldiere, erdwurms en geleedpotiges maak ook die populasies van hierdie diere dood.
Op hul beurt gebruik tardigrades hul buccal-apparaat om voedingsbesoedeling of verskillende organismes, insluitend bakterieë, alge, protosoë en ander meiofauna, te voed.
Die buksapparaat bestaan uit 'n buisbuis, 'n paar steekpenette en 'n gespierde suig farinks. Die ingewande bevat dikwels chloroplaste of ander selkomponente van alge, mosse of korstmos.
Baie soorte landelike mikrobiota het probeer om prozoë, aalwurms, rotifers en klein Eutardigrades (soos Diphascon en Hypsibius) te prooi, en suig selfs die hele liggaam in. Rotiewe, kloue van tardigrades en hul mondstukke is in die kake van hierdie roofsugtige laat tardigrades gevind. Daar word aanvaar dat die tipe buccal-apparaat korreleer met die tipe voedsel wat verbruik word, maar daar is weinig bekend oor die spesifieke voedingsbehoeftes van mariene of estuarium-terrestriële spesies.
Interessante feit: Ondanks die feit dat tardigrades die lugruim, buitengewone lae temperature en 'n groot geslote omgewing kan weerstaan, kan hulle 'n maksimum van ongeveer 2,5 jaar leef.
Bevolking en status van die spesie
Foto: tardigrade van diere
Die bevolkingsdigtheid van tardigrades is baie wisselvallig, maar nie die minimum of optimale toestande vir bevolkingsgroei is bekend nie. Veranderinge in bevolkingsdigtheid van tardigrades is gekorreleer met verskillende omgewingstoestande, insluitend temperatuur en humiditeit, lugbesoedeling en beskikbaarheid van voedsel. Aansienlike verskille in bevolkingsdigtheid en spesieverskeidenheid kom voor in aangrensende, skynbaar identiese mikrobitte.
'N Groot aantal genera en soorte tardigrades het aanpas by 'n wye verskeidenheid eksterne toestande. Hulle kan jare of selfs dekades in vate oorleef om in droë toestande te oorleef. Daarbenewens het monsters agt dae in vakuum gehou, drie dae in heliumgas by kamertemperatuur oorgedra en daarna 'n paar uur by -272 ° C gehou, wat weer herleef is toe dit na normale kamertemperatuur gebring is. ... 60% van die monsters wat 21 maande in -190 ° C in vloeibare lug geberg is, het ook lewendig geword. Tardigrades versprei ook maklik deur wind en water.
Interessante feit: Tardigrades oorleef in toestande wat die meeste ander organismes kan vernietig. Hulle doen dit deur water uit hul liggame te verwyder en verbindings te genereer wat hul selstruktuur verseël en beskerm. Wesens kan etlike maande in hierdie sogenaamde tonyntoestand bly en nog steeds herleef in die teenwoordigheid van water.
Tardigrades het wetenskaplikes al eeue lank verwar en doen dit steeds. In 2016 het wetenskaplikes die permafrost wat meer as drie dekades lank gevries het, suksesvol herstel, en ontdek hulle nuwe teorieë van oorlewing van diere in verhouding tot ekstreme temperature.
As 'n kosmopolitiese spesie is daar min kommer dat tardigrades in gevaar sal wees, en tans is daar geen bewaringsinisiatiewe wat op enige spesifieke tardigrade-spesie gefokus is nie. Daar is egter bewyse dat besoedeling hul bevolkings nadelig kan beïnvloed, aangesien swak luggehalte, suurreën en swaarmetaalkonsentrasies in briofiethabitats tot gevolg het dat sommige bevolkings afneem.
Tardigrade - miskien die wonderlikste wese op aarde. Geen wese op aarde, of miskien in die heelal, het so lank as die tardigrade verbygegaan nie. Onvaardig genoeg vir ruimtereise en hartlik genoeg om dekades in die winterslaap te oorleef, kan die tardigrade ons almal met gemak oorleef.
Publikasiedatum: 30/09/2019
Opgedateerde datum: 11.11.2019 om 12:15
