Сибоглиниды
Сибоглиниды Временной диапазон: | |
---|---|
Рифтия пахиптила | |
Научная классификация | |
Домен: | Эукариоты |
Королевство: | животное |
Тип: | Аннелиды |
Клэйд : | Плейстоаннелида |
Клэйд : | Сидячий |
Инфракласс: | Каналипальпата |
Заказ: | Сабеллида |
Семья: | Сибоглиниды Коллери , 1914 год. |
Роды | |
Siboglinidae — семейство многощетинковых , кольчатых червей члены которого составляли бывшие типы Pogonophora и Vestimentifera ( гигантские трубчатые черви ). [1] [2] Семейство состоит из около 100 видов червеобразных существ, которые живут в тонких трубках, зарытых в отложениях (Pogonophora) или в трубках, прикрепленных к твердому субстрату (Vestimentifera) на глубинах океана от 100 до 10 000 м (от 300 до 32 800 футов). Их также можно найти в гидротермальных источниках , выходах метана , затонувших растительных материалах и тушах китов .
Первый экземпляр был вынут из вод Индонезии в 1900 году. Эти экземпляры были переданы французскому зоологу Морису Коллери , который изучал их почти 50 лет.
Анатомия
[ редактировать ]Большинство сибоглинид имеют диаметр менее 1 миллиметра (0,04 дюйма), но длину 10–75 сантиметров (3,9–29,5 дюйма). Они населяют трубчатые структуры, состоящие из хитина , прикрепленные к камням или субстратам. Трубки часто собираются вместе в большие колонии. [3]
Их тела разделены на четыре области. Передний конец называется головной долей и имеет от одного до более 200 тонких жаберных реснитчатых щупалец , каждое из которых имеет крошечные боковые ответвления, известные как перышки. Позади находится железистая передняя часть, которая помогает выделять трубку. Основная часть тела — туловище, сильно удлиненное и несет различные кольца, сосочки и ресничные ходы. Позади туловища находится короткая метамерно сегментированная опистосома , несущая наружные парные щетки , которые помогают животному прикрепляться к основанию его трубки. [3]
Полость тела имеет отдельный отсек в каждом из первых трех отделов тела и доходит до щупалец. Опистосома имеет целомическую камеру в каждом из 5–23 сегментов, разделенных перегородками . У червей сложная замкнутая кровеносная система и хорошо развитая нервная система , но у взрослых сибоглинид полностью отсутствуют рот, кишечник и анальное отверстие. [4]
Эволюция
[ редактировать ]Семейство Siboglinidae трудно поместить в эволюционный контекст. [5] После изучения генетических различий между кольчатыми червями по научному консенсусу Siboglinidae были отнесены к отряду Polychaeta . [6] Летопись окаменелостей, а также молекулярные часы позволяют предположить, что это семейство имеет мезозойское (250–66 млн лет назад) или кайнозойское (66 млн лет назад) происхождение. [5] Однако некоторые окаменелости кристаллизованных трубок относят к ранним сибоглинидам, датируемым 500 млн лет назад. [5] Молекулярная работа по сопоставлению пяти генов выявила четыре отдельные клады внутри Siboglinidae. [7] [8] [9] Клады — Vestimentifera , Sclerolinum , Frenulata и Osedax . [8] Вестиментиферы обитают в жерловых и просачивающихся средах обитания. [8] Разделение вестиментифер на клады, обитающие в сипе и глубоководных, все еще обсуждается из-за некоторых филогений, основанных на данных секвенирования, помещающих роды в континуум. [10] Sclerolinum — это монородовая клада (которую можно назвать Monilifera), живущая на богатых органическими веществами остатках. [5] Френуляты обитают в отложениях, богатых органическими веществами. [11] Оседакс — это монородовая клада, специализирующаяся на питании китовыми костями, хотя недавние данные показывают, что они живут и на рыбьих костях. [12]
Одна из вероятных связей между четырьмя кладами показана на кладограмме ниже. Позиция Оседакса пользуется слабой поддержкой. [5]
Сибоглиниды |
| ||||||||||||||||||
Одежда
[ редактировать ]Как и другие трубчатые черви, вестиментифераны — донные морские существа. Riftia pachyptila , вестиментифер, известна только из гидротермальных жерловых систем. [5]
Анатомия вестиментифер
[ редактировать ]Тела вестиментифер разделены на четыре отдела: обтюракулум, вестиментум, туловище и опистосома. Основной туловище имеет крыловидные отростки. В отличие от других сибоглинид, никогда не имеющих пищеварительного тракта , у них есть тот, который они полностью теряют при метаморфозе .
Обтюракулум — первая передняя часть тела. [13] Возможно, что обтуракулум на самом деле является выростом вестиментума, а не отдельным сегментом тела, что отличало бы его от других сибоглинид.
Вестиментум, от которого произошло название группы, представляет собой крыловидную часть тела с железами, выделяющими трубку. В вентро-переднем положении в вестиментуме находится мозг, который, как предполагается, устроен проще, чем его родственники, которые поддерживают кишечник во взрослой форме. [13] Опистосома – это закрепляющаяся задняя часть тела.
Вестиментиферовая экология
[ редактировать ]Их основное питание происходит из богатых сульфидами жидкостей, исходящих из гидротермальных источников, где они обитают. Сульфиды метаболизируются симбиотическими сероводородными или метанокисляющими бактериями, живущими во внутреннем органе — трофосоме . Один грамм трофосомной ткани может содержать один миллиард бактерий. Происхождение этих симбиотических отношений в настоящее время неизвестно. Бактерии, по-видимому, колонизируют личинки животных-хозяев после того, как они поселились на поверхности, проникая в них через кожу. [14] Этот метод проникновения, известный как горизонтальная передача, означает, что в каждом организме могут быть разные виды бактерий, участвующих в этом симбиозе. Однако все эти бактерии играют схожую роль в поддержании вестиментифер. Эндосимбионты обладают широким разнообразием метаболических генов, которые могут позволить им переключаться между автотрофными и гетеротрофными методами получения питательных веществ. [15] Когда хозяин умирает, бактерии высвобождаются и возвращаются к свободноживущей популяции в морской воде. [16]
За открытием гидротермальных источников в восточной части Тихого океана вскоре последовало открытие и описание новых видов вестиментиферовых трубчатых червей. Эти трубчатые черви являются одними из наиболее доминирующих организмов, обитающих в гидротермальных источниках Тихого океана. Трубчатые черви прикрепляются к субстрату углеводородного выделения корнями, расположенными в базальной части их тела. [17] Неповрежденные корни трубчатого червя оказалось очень трудно получить для изучения, поскольку они чрезвычайно хрупкие и часто ломаются, когда трубчатый червь извлекается из областей гипотермических жерл. Как долго могут расти корни трубчатых червей, неизвестно, но были обнаружены корни длиной более 30 м. [ нужна ссылка ]
В одном скоплении трубчатых червей могут насчитываться тысячи особей, а корни, образующиеся у каждого трубчатого червя, могут перепутываться с корнями соседних трубчатых червей. [18] Эти коврики из корней, известные как «веревки», перемещаются по трубкам мертвых трубчатых червей и проходят через отверстия в камнях. Диаметр и толщина стенок корней трубчатого червя, по-видимому, не меняются с расстоянием от туловищной части тела трубчатого червя.
Как и туловищная часть тела, корни вестиментиферовых трубчатых червей состоят из кристаллитов хитина , которые поддерживают и защищают трубчатого червя от хищников и стрессов окружающей среды. Трубочные черви сами строят внешнюю структуру хитина, выделяя хитин из специализированных желез, расположенных в стенках их тела.
Роды
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кодзима, С.; Хасимото, Т.; Хасэгава, М.; Мурата, С.; Охта, С.; Секи, Х.; Окада, Н. (июль 1993 г.). «Тесная филогенетическая связь между вестиментиферами (трубчатыми червями) и кольчатыми червями, выявленная по аминокислотной последовательности фактора элонгации-lα». Журнал молекулярной эволюции . 37 (1): 66–70. Бибкод : 1993JMolE..37...66K . дои : 10.1007/BF00170463 . ПМИД 8360920 . S2CID 23391565 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Роуз, GW (2001). «Кладистический анализ Siboglinidae Caullery, 1914 (Polychaeta, Annelida): ранее относились к типам Pogonophora и Vestimentifera» . Зоологический журнал Линнеевского общества . 132 (1): 55–80. дои : 10.1006/zjls.2000.0263 .
- ^ Перейти обратно: а б Барнс, Роберт Д. (1982). Зоология беспозвоночных . Филадельфия, Пенсильвания: Холт-Сондерс Интернэшнл. стр. 862–863. ISBN 0-03-056747-5 .
- ^ Росс Пайпер (30 августа 2007 г.). Необыкновенные животные: энциклопедия любопытных и необычных животных . Издательская группа Гринвуд. ISBN 978-0-313-33922-6 . Проверено 3 декабря 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Иларио, Ана; Капа, Мария; Дальгрен, Томас Г.; Халанич, Кеннет М.; Литтл, Криспин Т.С.; Торнхилл, Дэниел Дж.; Верна, Кэролайн; Гловер, Адриан Г. (2011). Лодет, Винсент (ред.). «Новые перспективы экологии и эволюции сибоглинидных трубчатых червей» . ПЛОС ОДИН . 6 (2): e16309. Бибкод : 2011PLoSO...616309H . дои : 10.1371/journal.pone.0016309 . ПМК 3038861 . ПМИД 21339826 .
- ^ Страк, TH; Шульт, Н.; Кусен, Т.; Хикман, Э.; Блейдорн, К.; МакХью, Д.; Галаныч, К.М. (2007). «Филогения кольчатых червей и статус Sipuncula и Echiura» . Эволюционная биология BMC . 7:57 . дои : 10.1186/1471-2148-7-57 . ПМЦ 1855331 . ПМИД 17411434 .
- ^ Черный, МБ; Галаныч, К.М.; Маас, ПЛАТИТЕ; Хоэ, WR; Хасимото, Дж.; Дебрюйер, Д.; Лутц, РА; и др. (1997). «Молекулярная систематика вестиментиферовых трубчатых червей из гидротермальных источников и выходов с холодной водой». Морская биология . 130 (2): 141–149. дои : 10.1007/s002270050233 . S2CID 13217485 .
- ^ Перейти обратно: а б с Гловер, АГ; Каллстрем, Б.; Смит, ЧР; Дальгрен, Т.Г. (2005). «Всемирные китовые черви? Новый вид Osedax из мелководья Северной Атлантики» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 272 (1581): 2587–2592. дои : 10.1098/rspb.2005.3275 . ПМК 1559975 . ПМИД 16321780 .
- ^ Вриенгук, Р.К.; Джонсон, С.Б.; Роуз, GW (2009). «Удивительное разнообразие червей, питающихся костями (Osedax; Siboglinidae; Annelida)» . БМК Биология . 7:74 . дои : 10.1186/1741-7007-7-74 . ПМК 2780999 . ПМИД 19903327 .
- ^ Ярко, Моника; Лалли, Франсуа (12 мая 2010 г.), Гибсон, Р.; Аткинсон, Р.; Гордон, Дж. (ред.), «Биология вестиментиферовых трубчатых червей», Океанография и морская биология , том. 20103650, CRC Press, стр. 213–265, doi : 10.1201/ebk1439821169-c4 , ISBN. 9781439821169
- ^ Родригес, CF; Иларио, А.; Кунья, MR; Уэйтман, Эй Джей; Вебстер, Г. (2011). «Микробное разнообразие видов Frenulata (Siboglinidae, Polychaeta) из грязевых вулканов Кадисского залива (северо-восток Атлантики)». Антони ван Левенгук . 100 (1): 83–98. дои : 10.1007/s10482-011-9567-0 . ПМИД 21359663 . S2CID 10224623 .
- ^ Роуз, GW; Гоффреди, СК; Джонсон, С.Б.; Вриенгук, Р.К. (2011). «Не специалисты по падению китов, черви Osedax также едят рыбные кости» . Письма по биологии . 7 (5): 736–739. дои : 10.1098/rsbl.2011.0202 . ПМК 3169056 . ПМИД 21490008 .
- ^ Перейти обратно: а б Миямото, Норио; Шинозаки, Аюта; Фудзивара, Ёсихиро (23 января 2013 г.). «Нейроанатомия вестиментиферанского трубчатого червя Lamellibrachia satsuma дает представление об эволюции нервной системы многощетинковых червей» . ПЛОС ОДИН . 8 (1): e55151. дои : 10.1371/journal.pone.0055151 . ПМЦ 3553155 . ПМИД 23372830 .
- ^ Нуссбаумер, Андреа Д.; Фишер, Чарльз Р.; Брайт, Моника (18 мая 2006 г.). «Горизонтальная передача эндосимбионтов у гидротермальных жерловых трубчатых червей». Природа . 441 (7091): 345–348. Бибкод : 2006Natur.441..345N . дои : 10.1038/nature04793 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 16710420 . S2CID 18356960 .
- ^ Ревейо, Жюли; Андерсон, Рика; Ревес-Сон, Синтра; Кавано, Коллин; Хубер, Джули А. (27 января 2018 г.). «Метагеномное исследование эндосимбионтов вестиментиферовых трубчатых червей с возвышенности Среднего Каймана открывает новое понимание метаболизма и разнообразия» . Микробиом . 6 (1): 19. дои : 10.1186/s40168-018-0411-x . ISSN 2049-2618 . ПМЦ 5787263 . ПМИД 29374496 .
- ^ Клозе, Джулия; Польц, Мартин Ф.; Вагнер, Майкл; Шимак, Марио П.; Голлнер, Сабина; Брайт, Моника (08 сентября 2015 г.). «Эндосимбионты спасаются от мертвых трубчатых червей гидротермальных источников, чтобы обогатить свободноживущую популяцию» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (36): 11300–11305. Бибкод : 2015PNAS..11211300K . дои : 10.1073/pnas.1501160112 . ISSN 1091-6490 . ПМЦ 4568656 . ПМИД 26283348 .
- ^ Галанич, К.; Маас, П.; Хоэ, В.; Хашимото, Дж.; Дебрюйер, Д.; Лутц, Р.; Вриенгук, Р. (1997). «Молекулярная систематика вестиментиферовых трубчатых червей из гидротермальных источников и выходов с холодной водой». Морская биология . 130 (2): 141–149. дои : 10.1007/s002270050233 . S2CID 13217485 .
- ^ Джулиан, Д.; Гейл, Ф.; Вуд, Э.; Арп, А.; Фишер, К. (1999). «Корни как место поглощения сероводорода в углеводородных выделениях вестиментиферана Lamellibrachia sp» . Журнал экспериментальной биологии . 202 (Часть 17): 2245–57. дои : 10.1242/jeb.202.17.2245 . ПМИД 10441078 .
- ^ Иларио, А.; Кунья, MR (2008). «О некоторых видах уздечек (Annelida: Polychaeta: Siboglinidae) из грязевых вулканов Кадисского залива (северо-восток Атлантики)» . Сциентия Марина . 72 (2): 361–371. дои : 10.3989/scimar.2008.72n2361 .
- ^ Юг, ЕС; Шульце, А.; Танниклифф, В. (2002). «Вестиментиферы (Pogonophora) в Тихом и Индийском океанах: новый род с острова Лихир (Папуа-Новая Гвинея) и желоба Ява, с первым сообщением об Arcovestia ivanovi из бассейна Северной Фиджи». Журнал естественной истории . 36 (10): 1179–1197. дои : 10.1080/00222930110040402 . S2CID 86076917 .
- ^ Смирнов Р.В. (2000). «Переописание Spirobrachia leospira Gureeva (Pogonophora) с выделением нового рода и пересмотром Spirobrachiidae». Офелия . 53 (2): 151–158. дои : 10.1080/00785236.2000.10409445 . S2CID 85319259 .
- ^ Халанич, Кеннет М. (2005). «Молекулярная филогения сибоглинидных кольчатых червей (также известных как погонофоры): обзор». Гидробиология . 535–536 (1): 297–307. дои : 10.1007/s10750-004-1437-6 . ISSN 0018-8158 . S2CID 16022909 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- СМИ, связанные с Siboglinidae, на Викискладе?
- Данные, относящиеся к Siboglinidae , в Wikispecies