Радула
Радула ( США : / ˈ r æ dʒ ʊ l ə / ; пл. : radulae или radulas ) [ 1 ] — анатомическая структура, используемая моллюсками для питания, иногда сравниваемая с языком . [ 2 ] Это хитиновая лента с мелкими зубцами, которую обычно используют для соскабливания или разрезания пищи перед ее попаданием в пищевод . Радула уникальна для моллюсков и встречается у всех классов моллюсков, кроме двустворчатых , которые вместо этого используют реснички, волнистые нити, которые доставляют мельчайшие организмы ко рту.
Среди брюхоногих моллюсков радула используется в питании как травоядных , так и плотоядных улиток и слизней . Расположение зубов ( зубчиков ) на радулярной ленте значительно варьирует от одной группы к другой.
У большинства более древних линий брюхоногих моллюсков радула используется для выпаса, соскребая диатомовые водоросли и другие микроскопические водоросли с поверхностей камней и других субстратов.
Хищные морские улитки, такие как Naticidae, используют радулу и кислый секрет, чтобы пробивать раковины других моллюсков. Другие хищные морские улитки , такие как Conidae , используют специальный радулярный зуб в качестве отравленного гарпуна . Хищные легочные наземные слизни , такие как слизень-призрак , используют удлиненные, острые, как бритва, зубы на радуле, чтобы хватать и пожирать дождевых червей . Хищные головоногие моллюски, например кальмары , используют радулу для разделки добычи.
Введение термина «радула» (лат. «маленький скребок») обычно приписывают Александру фон Миддендорфу в 1847 году. [ 3 ]
Компоненты
[ редактировать ]Типичная радула состоит из ряда двусторонне-симметричных самоподобных рядов зубов, укорененных в радулярной мембране на дне ротовой полости. У некоторых видов зубы изгибаются вместе с мембраной при ее движении по одонтофору, тогда как у других видов зубы прочно укоренены на месте, и вся радулярная структура движется как единое целое. [ 4 ]
Радулярная мембрана
[ редактировать ]Эластичная, нежная радулярная мембрана может представлять собой один язычок или разделяться на два (двудольный). [ 5 ]
Гиалиновый щит
[ редактировать ]Для получения более подробной информации см. Гиалиновый щит .
Одонтофор
[ редактировать ]Одонтофор представляет собой выворачивающийся мясистый язык, лежащий под радулярной мембраной. Он контролирует выдвижение и возвращение органа. Его можно сравнить с шкивом, на который натянута радулярная «струна». [ 6 ]
Гибкость
[ редактировать ]Радулярные зубы обычно могут изгибаться вбок. Однако у пателлогастроподов зубы утратили эту способность и стали фиксированными. [ 6 ]
Зубы
[ редактировать ]Радула состоит из нескольких одинаковых (или достаточно близких) рядов зубов, тонких, плоских или колючих выростов; часто каждый зуб подряд (вместе со своим симметричным партнером) имеет уникальную морфологию.
Каждый зуб можно разделить на три части: основание, стержень и бугорок. У радул, которые просто сметают, а не скребут подстилающий субстрат, стержень и бугорок часто непрерывны и не могут быть дифференцированы. [ 7 ]
Зубы часто мозаично соприкасаются со своими соседями, и это соединение затрудняет их удаление из радулярной ленты. [ 7 ]
Формулы Радулы
[ редактировать ]Количество, форма и особое расположение зубов моллюсков в каждом поперечном ряду одинаковы на радуле, и во многих случаях различные узоры могут использоваться в качестве диагностической характеристики для идентификации вида.
Каждый ряд радулярных зубов состоит из
- Один центральный или срединный зуб (или рахидный зуб, зуб рахиса)
- С каждой стороны: один или несколько боковых зубов.
- И далее: один или несколько маргинальных зубов.
Это расположение выражено в формуле радулярного зуба со следующими сокращениями:
- R : обозначает центральный зуб или зуб позвоночного столба (в случае отсутствия центрального зуба: нулевой знак 0 )
- боковые зубы с каждой стороны обозначаются определенным числом или D , в случае, если внешний боковой зуб является доминирующим.
- краевые зубы обозначаются определенным числом или, если их очень много, символом бесконечности ∞
Это можно выразить в типичной формуле, например:
3 + Д + 2 + Р + 2 + Д + 3
Эта формула означает: поперек радулы имеется 3 маргинальных зуба, 1 доминантный латеральный зуб, 2 боковых зуба и один центральный зуб.
Другая формула для описания радул не использует буквы и просто дает последовательность чисел в порядке маргинальный-латеральный-рахидный-латеральный-краевой, например:
1-1-1-1-1
Эта конкретная формула, общая для ладьевидных , означает один краевой зуб, один боковой зуб, один радиальный зуб, один боковой зуб и один краевой зуб поперек ленты. [ 8 ]
Морфология
[ редактировать ]Морфология радулы связана с диетой. Однако это не фиксировано для каждого вида; некоторые моллюски могут адаптировать форму своих радулярных зубов в зависимости от обилия источников пищи. [ 9 ]
Заостренные зубы лучше всего подходят для выщипывания тканей водорослей, тогда как тупые зубы предпочтительнее, если привычки питания предполагают соскабливание эпифитов с поверхностей. [ 9 ]
Использовать
[ редактировать ]Радула используется двумя основными способами: либо как грабли, обычно для вычесывания с поверхности микроскопических нитчатых водорослей; или как рашпиль, чтобы питаться непосредственно растением. [ 10 ] Rhipidoglossan (см. ниже) и, в меньшей степени, taenigloissan radular подходят для менее напряженного режима питания, чистки более мелких водорослей или питания мягкими формами; моллюски с такими радулами редко способны питаться кожистыми или кораллиновыми водорослями. С другой стороны, докоглоссан-брюхоногий радула имеет диету, очень похожую на полиплакофору , питаясь в основном этими устойчивыми водорослями, хотя микроводоросли также потребляются видами с этими радулярными типами. [ 10 ]
Сакоглоссаны ; ( морские слизни ) образуют интересную аномалию: их радула состоит из одного ряда они питаются, высасывая содержимое клеток, а не царапая ткани, и большинство видов питаются водорослями одного рода или вида. Здесь форма радулярных зубов близко соответствует пищевому субстрату, на котором они используются. Треугольные зубы подходят для диеты, состоящей из кальцинированных водорослей, а также присутствуют у радул, используемых для выпаса на Каулерпе ; в обоих случаях клеточные стенки преимущественно состоят из ксилана . Зубы в форме сабо — стержни с бороздкой на одной стороне — связаны с диетой, состоящей из скрещенно-фибриллярных водорослей с целлюлозными стенками, таких как Siphonocladaceae и Cladophorales , тогда как зубы в форме лезвия являются более универсальными. [ 11 ]
Ранние моллюски
[ редактировать ]Первая настоящая радула датируется ранним кембрием . [ 12 ] хотя предполагается, что следы окаменелостей из более раннего эдиакарского периода были созданы радулой организма Kimberella .
В 1974 году была обнаружена так называемая радула раннего кембрия, сохранившаяся с фрагментами минерала ильменита, взвешенными в кварцевой матрице, и демонстрирующая сходство с радулой современного головоногого моллюска Sepia . [ 13 ] Однако с тех пор оно было интерпретировано как Salterella . [ 14 ] [/ Вольбортелла ?] [ нужна проверка ]
На основании двудольного характера радулярного зубного ряда у соленогастров, личинок брюхоногих моллюсков и личинок полиплакофоры было высказано предположение, что предковый моллюск имел двудольную радулу (хотя радулярная мембрана могла и не быть двудольной). [ 5 ]
В хитонах
[ редактировать ]Каждый ряд радулы полиплакофорана имеет два минерализованных зуба, используемых для истирания субстрата, и два более длинных зуба, которые сметают мусор. Остальные 13 зубов в каждом ряду, похоже, не участвуют в питании. [ 10 ]
Зубы Chaetopleura apiculata состоят из волокон, окруженных магнетитом , натрием и магнием . [ 15 ]
У брюхоногих моллюсков
[ редактировать ]Анатомия и метод функционирования
[ редактировать ]Рот брюхоногих моллюсков расположен ниже передней части моллюска. Он открывается в кармановидную ротовую полость, содержащую радулярный мешок — выпяченный карман в задней стенке этой полости.
Аппарат радулы состоит из двух частей:
- хрящевое основание ( одонтофор ), с мышцей-вытягивателем одонтофора, мышцей-вытягивателем радулы и мышцей-втягивателем радулы.
- сама радула с ее продольными рядами хитиновых и загнутыми назад зубцами , кутикула .
Одонтофор подвижен и выдвижен, а сама радула подвижна по одонтофору. Благодаря этому действию радулярные зубы вырастают. Кончик одонтофора затем царапает поверхность, а зубы разрезают, зачерпывают пищу и переносят частицы через пищевод в пищеварительный тракт.
При гибко-язычной радуле (примитивное состояние) зубы изгибаются наружу в стороны, округляя кончик одонтофора, а затем изгибаются обратно внутрь. В производном стереоглоссальном состоянии зубы не сгибаются. [ 6 ]
Эти действия постоянно изнашивают передние зубы. Новые зубы непрерывно формируются на заднем конце ротовой полости в радулярном мешке. Медленным движением ленты они медленно выдвигаются вперед к кончику и, в свою очередь, заменяются, когда они изнашиваются.
Зубы появляются быстро (некоторые виды производят до пяти рядов в день). Радулярные зубы производятся одонтобластами, клетками радулярного мешка.
Число имеющихся зубов зависит от вида моллюска и может насчитывать более 100 000. Большое количество зубов в ряду (фактически V-образных на ленте у многих видов) считается более примитивным состоянием, но это не может быть всегда быть правдой.
Наибольшее количество зубов в ряду обнаружено у Pleurotomaria (глубоководных брюхоногих моллюсков древней линии), у которых в ряду имеется более 200 зубов (Hyman, 1967).
Форма и расположение радулярных зубов являются адаптацией к режиму питания вида.
Зубцы радулы смазываются слизью слюнной железы , расположенной чуть выше радулы. Частицы пищи задерживаются в этой липкой слизи , облегчая продвижение пищи в пищевод.
Некоторые брюхоногие моллюски используют свои радулярные зубы для охоты на других брюхоногих моллюсков и двустворчатых моллюсков, соскребая мягкие части для проглатывания. Конусные раковины имеют единственный радулярный зуб, который можно вонзить в добычу, как гарпун, высвобождая нейротоксин .
Семь основных типов
[ редактировать ]- Докоглоссан радула: в каждом ряду имеется один обычно небольшой центральный зубец, окруженный 1–3 боковыми (при этом или стереоглоссан внешний доминирует) и несколькими (максимум 3) крючковатыми маргинальными зубцами. Центральный зуб может даже отсутствовать. Зубы фиксируются в жестком положении на радулярной ленте. Это наиболее примитивный радулярный тип, и мы могли бы предположить, что он представляет собой плезиоморфное состояние, т. е. примитивное состояние признака, которое передается от предка без изменений, например, которым обладали самые ранние моллюски ( Eogastropoda , также Polyplacophora ; семейства блюдечек). Patellidae , Lottiidae , Lepetidae ). Радула действует как цепь «лопат», а жесткая структура действует как рашпиль, соскребая затвердевшие макроводоросли. [ 10 ] Соответственно, докоглоссан радула часто затвердевает в результате биоминерализации. [ 10 ] Пространства между зубами делают радулу непригодной для сбора микроводорослей. [ 10 ]
- Формула: 3 + Д + 2 + Р + 2 + Д + 3
- Или: 3 + Д + 2 + 0 + 2 + Д + 3
- Rhipidoglossan radula: большой центральный и симметричный зуб, окруженный с каждой стороны несколькими (обычно пятью) боковыми зубцами и многочисленными плотно расположенными жгутиковыми маргинальными краями, называемыми унцинами (типичные примеры: Vetigastropoda , Neritomorpha ). Это уже означает улучшение по сравнению с простым состоянием докоглоссана. [ нужны разъяснения ] Эти радулы обычно действуют как «метлы», вычищая рыхлые микроводоросли. [ 10 ]
- Формула: ∞ + 5 + R + 5 + ∞
- В случае доминантного латерального зуба: ∞ + D + 4 + R + 4 + D + ∞.
- Hystrichoglossan radula: каждый ряд с пластинчатыми и крючковатыми боковыми зубами и сотнями однородных краевых зубов с пучками на концах (типичный пример: Pleurotomariidae ).
- Радулярная формула, например, Pleurotomaria ( Entemnotrochus ) rumphii : ∞. 14. 27. 1. 27. 14. ∞
- Taenioglossan radula: семь зубов в каждом ряду: один средний зуб, окруженный с каждой стороны одним боковым и двумя краевыми зубами (характерно для большинства Caenogastropoda ). Они действуют как «грабли», соскребая водоросли и собирая образующийся мусор. [ 10 ]
- Формула: 2 + 1 + R + 1 + 2.
- Ptenoglossan radula: ряды без центрального зубца, но с рядом однородных заостренных краевых зубцов (типичный пример: Epitonioidea ).
- Формула: n + 0 + n
- Стеноглоссан или рахиглоссан радула: каждый ряд имеет один центральный зуб и один боковой зуб с каждой стороны (или в некоторых случаях боковые зубы отсутствуют) (большинство Neogastropoda ).
- Формула: 1 + Р + 1
- Или: 0 + Р + 0
- Toxoglossan radula: Средние зубы очень маленькие или полностью отсутствуют. Каждый ряд имеет только два зуба, из которых одновременно используется только один. Эти рифленые зубы очень длинные и заостренные, с ядовитыми каналами (нейротоксинами) и зазубринами и не прикреплены прочно к базальной пластинке. Таким образом, зубы можно по отдельности переносить на хобот и выбрасывать в добычу, как гарпун (типичный пример: Conoidea ).
- формула: 1 + 0 + 1
Эти радулярные типы демонстрируют эволюцию брюхоногих моллюсков от травоядных к плотоядным моделям питания. Для очистки водорослей требуется много зубов, как и у первых трех типов.
Плотоядным брюхоногим моллюскам обычно требуется меньше зубов, особенно боковых и маргинальных. Птеноглоссанная радула находится между двумя крайностями и типична для тех брюхоногих моллюсков, которые приспособлены к жизни паразитами на полипах .
Брюхоногие моллюски без радулы
[ редактировать ]Стрептаксид . Careoradula perelegans — единственный известный наземный брюхоногий моллюск, у которого нет радулы [ 16 ]
У некоторых морских брюхоногих моллюсков радула отсутствует. Например, у всех видов морских слизней семейства Tethydidae радула отсутствует. [ 17 ] и клада дорид (Porostomata) [ 18 ] а также все виды рода Clathromangelia (семейство Clathurellidae) [ 19 ] также отсутствует орган. Радула несколько раз терялась в Опистобранче. [ 20 ]
У головоногих моллюсков
[ редактировать ]У большинства головоногих имеется радула, а также роговой хитиновый клюв . [ 21 ] хотя радула уменьшена у осьминогов и отсутствует у спирулы . [ 22 ] : 110
Радула головоногих моллюсков редко окаменевает: она встречается примерно у каждого пятого рода аммонитов и еще реже в неаммоноидных формах. Действительно, он известен только по трем неаммоноидным таксонам палеозойской эры: Michelinoceras , Paleocadmus и безымянному виду из Сумских сланцев . [ 23 ]
Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, добавив к нему . ( сентябрь 2008 г. ) |
У соленогастеров
[ редактировать ]Solenogaster . radula похожа на радулу других моллюсков: у нее на одном конце образуются равномерно расположенные ряды зубов, а на другом - сброшенные Зубы в каждом ряду имеют одинаковую форму и увеличиваются в размерах к внешнему краю. В каждом ряду имеется несколько зубцов; это число обычно постоянно, но подвержено небольшим изменениям от строки к строке; действительно, со временем он увеличивается: зубы добавляются в середину рядов путем добавления или разделения существующих зубов. [ 5 ] В этом классе представлен ряд радулярных формул: наиболее распространена 1:0:1, за ней следуют 0:1:0 и n:0:n. [ 5 ]
В хвостоязвенных
[ редактировать ]Радула хвостоягодчатых Falcidens не похожа на радулу конхиферовых. Он имеет уменьшенную форму и состоит всего из одного ряда зубов. На каждой стороне аппарата спереди появляются по два зуба; позади них третьи зубы сливаются, образуя минерализованную осевую пластинку. Позади него располагаются перемычки, за которыми аппарат окружает оболочка. Задняя часть аппарата состоит из большой пластины, «радулярного конуса». [ 24 ] Необычная форма радулы сопровождается необычной целью: вместо того, чтобы царапать субстрат, Falcidens использует свои зубы как клешни, чтобы захватывать предметы добычи. [ 24 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Определения Радулы» . wordwarm.net . Проверено 9 октября 2009 г.
- ^ «Все о слизняках» .
- ^ (на немецком языке) Миддендорфа А.Т. (1847 г.). Вклад в малакозоологию россика: хитоны . СПб., 151 стр. + таблички. стр. 54 .
- ^ Падилья, ДК (1985). «Структурная устойчивость водорослей к травоядным». Морская биология . 90 (1): 103–109. Бибкод : 1985MarBi..90..103P . дои : 10.1007/BF00428220 . S2CID 80717511 .
- ^ Jump up to: а б с д Шелтема, АХ; Керт, К.; Кузирян, AM (2003). «Оригинальная радула моллюска: сравнение аплакофоры, полиплакофоры, брюхоногих моллюсков и кембрийской ископаемой Wiwaxia corrugata ». Журнал морфологии . 257 (2): 219–245. дои : 10.1002/jmor.10121 . ПМИД 12833382 . S2CID 32940079 .
- ^ Jump up to: а б с Гуральник, Р.; Смит, К. (1999). «Исторический и биомеханический анализ интеграции и диссоциации при питании моллюсков с особым упором на настоящих блюдечек (Patellogastropoda: Gastropoda)». Журнал морфологии . 241 (2): 175–195. doi : 10.1002/(SICI)1097-4687(199908)241:2<175::AID-JMOR7>3.0.CO;2-0 . ПМИД 10420163 . S2CID 14497120 .
- ^ Jump up to: а б Хикман, CS (1980). «Брюхоногие моллюски Radulae и оценка формы в эволюционной палеонтологии». Палеобиология . 6 (3): 276–294. Бибкод : 1980Pbio....6..276H . дои : 10.1017/s0094837300006801 . JSTOR 2400346 . S2CID 89455588 .
- ^ Шимек, Рональд; Штайнер, Герхард (1997). «Глава 6». Микроскопическая анатомия беспозвоночных . Том. 6Б: Моллюска II. Wiley-Liss, Inc. с. 748.
- ^ Jump up to: а б Падилья, Дания (апрель 1998 г.). «Индуцируемая фенотипическая пластичность радулы в лакунах (Gastropoda: Littorinidae)» (PDF) . Велигер . 41 (2): 201–204.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Стенек, Р.С.; Уотлинг, Л. (1982). «Пищевые возможности и ограничение растительноядных моллюсков: подход функциональной группы». Морская биология . 68 (3): 299–319. Бибкод : 1982MarBi..68..299S . дои : 10.1007/BF00409596 . S2CID 84207061 .
- ^ Дженсен, КР (1993). «Морфологические адаптации и пластичность радулярных зубов Sacoglossa (= Ascoglossa) (Mollusca: Opisthobranchia) по отношению к их пищевым растениям». Биологический журнал Линнеевского общества . 48 (2): 135–155. дои : 10.1111/j.1095-8312.1993.tb00883.x .
- ^ Баттерфилд, Нью-Джерси (2008). «Раннекембрийская радула». Журнал палеонтологии . 82 (3): 543–554. Бибкод : 2008JPal...82..543B . дои : 10.1666/07-066.1 . S2CID 86083492 .
- ^ Фирби, Дж. Б.; Дарем, JW (1 ноября 1974 г.). «Моллюск радула из раннего кембрия». Журнал палеонтологии . 48 (6): 1109–1338. ISSN 0022-3360 .
- ^ Йохельсон, Эл.; Киселев, Г.Н. (2003). «Переоценка раннекембрийских Salterella и Volborthella (Phylum Agmata)». Летайя 36 (1): 8–20. Бибкод : 2003 Буква..36....8Y . дои : 10.1080/00241160310001254 .
- ^ Гордон, LM; Джостер, Д. (2011). «Наномасштабная химическая томография скрытых органо-неорганических границ в хитоновом зубе». Природа . 469 (7329): 194–197. Бибкод : 2011Natur.469..194G . дои : 10.1038/nature09686 . ПМИД 21228873 . S2CID 4430261 .
- ^ Герлах, Дж.; ван Брюгген, AC (1998). «Первая встреча наземного моллюска без радулы» . Журнал исследований моллюсков . 64 (2): 249–250. дои : 10.1093/моллюс/64.2.249 .
- ^ Рудман ВБ (14 октября 2002 г.) "http://www.seaslugforum.net/factsheet.cfm?base=tethfimb" . Форум морских слизней, по состоянию на 29 декабря 2010 г.
- ^ Вальдес, А. (2003). «Предварительная молекулярная филогения дорид без радулы (Gastropoda: Opisthobranchia) на основе данных последовательности 16S Mtdna» . Журнал исследований моллюсков . 69 : 75–80. дои : 10.1093/моллюс/69.1.75 .
- ^ Оливерио, М. (1995). «Систематика брюхоногих моллюсков Clathromangelia (Caenogastropoda, Conoidea)». Зоологика Скрипта . 24 (3): 193–201. дои : 10.1111/j.1463-6409.1995.tb00399.x . S2CID 85202876 .
- ^ «Морфологический параллелизм у заднежаберных брюхоногих моллюсков» . Малакология : 313–327. 1991.
- ^ Бруска и Бруска. Беспозвоночные (2-е изд.).
- ^ Уилбур, Карл М.; Кларк, MR; Труман, ER, ред. (1985), Моллюска , том. 12. Палеонтология и неонтология головоногих моллюсков, Нью-Йорк: Academic Press, ISBN. 0-12-728702-7
- ^ Габботт, SE (1999). «Ортоконические головоногие моллюски и связанная с ними фауна из сланцевого сланца Сум-Лагерштатт позднего ордовика, Южная Африка» . Палеонтология . 42 (1): 123–148. Бибкод : 1999Palgy..42..123G . дои : 10.1111/1475-4983.00065 .
- ^ Jump up to: а б Круз, Р.; Линс, У.; Фарина, М. (1998). «Минералы радулярного аппарата Falcidens sp. (Caudofoveata) и эволюционные последствия для типа Mollusca» . Биологический бюллетень . 194 (2): 224–230. дои : 10.2307/1543051 . JSTOR 1543051 . ПМИД 28570844 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Моллюсковые щечные структуры и радула
- Баркер, GM (2001). Биология наземных моллюсков . CABI Паб. ISBN 978-0-85199-318-8 .
- Сравнение пищевого поведения и функциональной морфологии структуры радулы голожаберных.
- Хикман Кэрол, С. (1980). «Брюхоногие моллюски Radulae и оценка формы в эволюционной палеонтологии». Палеобиология . 6 (3): 276–294. Бибкод : 1980Pbio....6..276H . дои : 10.1017/s0094837300006801 . S2CID 89455588 .
- Карон, Ж.-Б.; Шелтема, А.; Шандер, К.; Рудкин, Д. (2006). «Мягкотелый моллюск с радулой из сланцев Бёрджесс среднего кембрия» (PDF) . Природа . 442 (7099): 159–163. Бибкод : 2006Natur.442..159C . дои : 10.1038/nature04894 . hdl : 1912/1404 . ПМИД 16838013 . S2CID 4431853 .
- Амели Х. Шелтема; Клаус Керт; Алан М. Кузириан (апрель 2006 г.). «Оригинальная моллюсковая радула: сравнение аплакофоры, полиплакофоры, брюхоногих моллюсков и кембрийской ископаемой Wiwaxia corrugata» . Журнал морфологии . 257 (2): 219–245. дои : 10.1002/jmor.10121 . ПМИД 12833382 . S2CID 32940079 . Архивировано из оригинала 16 декабря 2012 года.
- Кацуно, С.; Сасаки, Т. (2008). «Сравнительная гистология структур, поддерживающих радулу, у брюхоногих». Малакология . 50 (1–2): 13–56. дои : 10.4002/0076-2997-50.1.13 . S2CID 83872024 .
- Лоуэнстам, штат Калифорния (27 июля 1968 г.). «Гетит в радилярных зубах современных морских брюхоногих моллюсков». Наука . Новая серия. 137 (3526): 279–280. дои : 10.1126/science.137.3526.279 . ПМИД 17744439 . S2CID 40475929 .