гексактинеллид
| Губки гексактинеллиды Временной диапазон: поздний эдиакарский период – настоящее время. | |
|---|---|
 | |
| «Гексактинеллы» из Эрнста Геккеля книги «Художественные формы природы» , 1904 год. | |
Научная классификация  | |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Порифера |
| Сорт: | Гексатинеллида Шмидт, 1870 г. |
| Подгруппы | |
| Синонимы | |
| |
Губки гексактинеллиды — это губки со скелетом из четырех- и/или шестиконечных кремниевых спикул , часто называемые стеклянными губками . Их обычно относят вместе с другими губками к типу Porifera , но некоторые исследователи считают их достаточно обособленными, чтобы заслужить отдельный тип Symplasma . Некоторые эксперты считают, что стеклянные губки — самые долгоживущие животные на Земле; [2] эти ученые предварительно оценивают максимальный возраст до 15 000 лет.
Биология
[ редактировать ]Стеклянные губки относительно редки и в основном встречаются на глубине от 450 до 900 метров (от 1480 до 2950 футов) ниже уровня моря. Хотя вид Oopsacas minuta был обнаружен на мелководье, другие были обнаружены гораздо глубже. Они встречаются во всех океанах мира, но особенно распространены в Антарктики и северной части Тихого океана. водах [3]
более или менее чашеобразные животные высотой от 10 до 30 сантиметров (от 3,9 до 11,8 дюйма) с прочными скелетами, состоящими из стеклоподобных кремнезема Это спикул , сросшихся в решетку. [4] [5] У некоторых стеклянных губок, таких как представители рода Euplectela , этим структурам способствует белок, называемый глассин. Это помогает ускорить производство кремнезема из кремниевой кислоты, абсорбированной из окружающей морской воды. [6] Тело относительно симметричное, с большой центральной полостью, которая у многих видов открывается наружу через сито, образованное скелетом. Некоторые виды стеклянных губок способны сливаться вместе, образуя рифы или биогермы . Обычно они бледного цвета, от белого до оранжевого. [3]
Большая часть тела состоит из синцитиальной ткани , обширных участков многоядерной цитоплазмы . Эпидермальные клетки, характерные для других губок, отсутствуют, заменяются синцитиальной сетью амебоцитов , через которую проникают спикулы. В отличие от других губок, они не обладают способностью сокращаться. [3]
Их тело состоит из трех частей: внутренней и внешней периферической трабекулярной сети и хоаносомы , которая используется для питания. Хоаносома действует как рот для губки, в то время как внутренние и внешние каналы, которые встречаются в хоаносоме, являются проходами для пищи, создавая путь потребления губки. [7]
Все гексактинеллиды могут вырасти до разных размеров, но средний максимальный рост оценивается примерно в 32 сантиметра в длину. Некоторые вырастают сверх этой длины и продолжают увеличиваться до 1 метра. Предполагаемая продолжительность жизни гексактинеллид, вырастающих около 1 метра, составляет примерно 200 лет (Плайес).
Стеклянные губки обладают уникальной системой быстрого проведения электрических импульсов по телу, что позволяет им быстро реагировать на внешние раздражители. [9] В случае с Rhabdocalyptus dawsoni губка использует электрические сигналы нейронов для обнаружения внешних раздражителей, таких как отложения, а затем посылает сигнал через систему своего тела, чтобы предупредить организм о прекращении активного питания. Другой вид стеклянных губок в том же эксперименте с R. dawsoni показал, что система электропроводности этого класса губок имеет свой собственный порог того, сколько внешних раздражителей, отложений и т. д. она может выдержать, прежде чем прекратит процесс питания . [10] У таких видов, как « цветочная корзина Венеры », у основания скелета есть пучок волокон, который простирается наружу, как перевернутая корона. Эти волокна имеют длину от 50 до 175 миллиметров (от 2,0 до 6,9 дюйма) и толщину человеческого волоса.
Синцития
[ редактировать ]Тела стеклянных губок отличаются от других губок и во многих других отношениях. Например, большая часть их цитоплазмы не разделена мембранами на отдельные клетки, а образует синцитий или сплошную массу цитоплазмы со многими ядрами (например, Reiswig и Mackie, 1983); он удерживается, как паутина , на каркасе, напоминающем леса, из кремнезема . спикул [8] Остальные клетки соединены с синцитием мостиками цитоплазматических «рек», транспортирующих ядра, органеллы («органы» внутри клеток) и другие вещества. [11] Вместо хоаноцитов эти мостики имеют дополнительные синцитии, известные как хоаносинцитии, которые образуют колоколообразные камеры, куда вода поступает через перфорации. Внутренняя часть этих камер выстлана «воротничковыми телами», каждое из которых состоит из воротника и жгутика, но без собственного ядра. Движение жгутиков всасывает воду через ходы «паутины» и выбрасывает ее через открытые концы колоколообразных камер. [8]
Некоторые типы клеток имеют по одному ядру и мембране, но соединены с другими одноядерными клетками и с основным синцитием «мостами», образованными цитоплазмой . Склероциты , строящие спикулы, имеют множественные ядра, а у личинок стеклянных губок они соединены с другими тканями цитоплазматическими мостиками; такие связи между склероцитами у взрослых пока не обнаружены, но это может просто отражать трудность исследования таких мелкомасштабных особенностей. Мосты контролируются «закупоренными соединениями», которые, очевидно, пропускают одни вещества, блокируя другие. [11]
Именно эта физиология позволяет большему потоку ионов и электрических сигналов перемещаться по организму, при этом около 75% губчатой ткани сливается таким образом. [6] Другой способ – их роль в круговороте питательных веществ глубоководной среды. Например, один вид, Vazella pourtalesii , имеет множество симбиотических микробов, которые способствуют нитрификации и денитрификации сообществ, в которых они присутствуют. Эти взаимодействия помогают губкам выжить в условиях низкого содержания кислорода на глубине. [12]
Долголетие
[ редактировать ]
Эти существа живут долго, но точный возраст измерить трудно; одно исследование, основанное на моделировании, дало оценку возраста экземпляра Scolymastra joubini в 23 000 лет (в диапазоне от 13 000 до 40 000 лет). Однако из-за изменений уровня моря со времени последнего ледникового максимума считается, что его максимальный возраст составляет не более 15 000 лет. [13] отсюда и список c. 15 000 лет в базе данных AnAge. [14] На мелководье гексактинеллиды встречаются редко во всем мире. В Антарктике два вида встречаются на глубине 33 метров подо льдом. В Средиземном море один вид встречается на глубине 18 метров (59 футов) в пещере с глубоким апвеллингом (Boury-Esnault & Vacelet (1994))
Ставурокалиптус сп.
Различные губки гексактинеллиды.
Губка гексактинеллид на ксенофоридном брюхоногом моллюске.
Паттерсония ульричи Рауфф, 1894 г.; ордовикская губка гексактинеллид из недалеко от Цинциннати, штат Огайо.
Рифы
[ редактировать ]Губки образуют рифы (называемые губчатыми рифами ) у берегов Британской Колумбии , юго-восточной Аляски и штата Вашингтон . [15] которые изучаются в рамках проекта «Губчатые рифы» . В случае Sarostegia oculata у этого вида почти всегда присутствуют симбиотические зоантиды, которые заставляют губку гексактинеллид имитировать внешний вид и структуру коралловых рифов. [16] Только 33 вида этой губки были зарегистрированы в Южной Атлантике до 2017 года, когда подводный аппарат Shinkai 6500 отправился в экспедицию через возвышенность Рио-Гранде. [16] Рифы, обнаруженные в проливе Геката в Британской Колумбии, выросли до 7 километров в длину и 20 метров в высоту. До этих открытий считалось, что губковые рифы вымерли в юрский период. [17] [18]
Сообщения о стеклянных губках также были зафиксированы на затонувших кораблях HMCS Saskatchewan и HMCS Cape Breton у побережья острова Ванкувер . Виды зоантарина, питающиеся гексактинеллидом, также были обнаружены у берегов японского острова Минами-Торишима. Неопознанные виды зоантид также были обнаружены в водах Австралии. Если они будут идентифицированы как те, что обнаружены в Минами-Торишиме, это потенциально может быть доказательством существования гексактинеллид во всем Тихом океане. [19]
Сохранение
[ редактировать ]Большинство гексактинеллид обитают в глубоких водах, не подверженных влиянию деятельности человека. Однако у берегов Британской Колумбии есть рифы из стеклянных губок. Канадское правительство объявило 2140 км² пролива Геката и пролива Королевы Шарлотты морской охраняемой территорией. В этом районе находятся четыре стеклянных губчатых рифа. Новые правила запрещают донную ловлю рыбы в радиусе 200 метров от губчатых рифов. [20] Хотя деятельность человека затрагивает лишь небольшую часть стеклянных губок, они по-прежнему подвержены угрозе изменения климата. Эксперименты с использованием вида Aphrocallistes обширный показали, что повышение температуры и подкисление могут привести к ослаблению прочности и жесткости скелета. [21] В 1995 году шельфовый ледник Антарктики рухнул из-за изменения климата. С тех пор исследования этого района показали, что рифы гексактинеллид увеличиваются в размерах, несмотря на изменения климата. [22]
Классификация
[ редактировать ]Самые ранние известные гексактинеллиды относятся к раннему кембрию или позднему неопротерозою . Они довольно распространены по сравнению с демогубками в виде окаменелостей, но считается, что это происходит, по крайней мере частично, потому, что их спикулы более прочные, чем у спонгина , и они лучше окаменевают. Как почти все губки, гексактинеллиды втягивают воду через ряд мелких пор за счет хлыстового удара ряда волосков или жгутиков в камерах, которые в этой группе выстилают стенки губки.
Класс делится на два подкласса и несколько порядков: [23]
Класс Гексатинеллида
- Подкласс Амфидискофора
- Заказать Амфидискозиды
- Заказать † Hemidiscosa [24]
- Заказать † Ретикулеза [24]
- Подкласс Гексастерофора
- Неуверенное сиденье
- Дактилокалициды Грей, 1867 г.
- Заказать Лихнискозида
- Заказать страницу Лиссачино
- Заказать сцептрулофору
- Неуверенное сиденье
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Брайер, Мартин; Грин, Оуэн; Шилдс, Грэм (апрель 1997 г.). «Скопления спикул эдиакарской губки из юго-западной Монголии и происхождение кембрийской фауны» (PDF) . Геология . 25 (4): 303–306. Бибкод : 1997Geo....25..303B . doi : 10.1130/0091-7613(1997)025<0303:ESSCFS>2.3.CO;2 .
- ^ «Гексактинеллидная губка (Scolymastra joubini) – долголетие, старение и история жизни» . genomics.senescent.info . Проверено 2 марта 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с Барнс, Роберт Д. (1982). Зоология беспозвоночных . Филадельфия: Холт-Сондерс Интернэшнл. п. 104. ИСБН 978-0-03-056747-6 .
- ^ «Стеклянные губки, живые украшения морских глубин» . Океанический институт Шмидта . 01.10.2020 . Проверено 11 июня 2023 г.
- ^ Министерство торговли США, Национальное управление океанических и атмосферных исследований. «Что такое стеклянная губка?» . Oceanservice.noaa.gov . Проверено 11 июня 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Ниши, Мичика; Кобаяши, Хироки; Амано, Таро; Сакате, Юто; Бито, Томохиро; Арима, Дзиро; Симидзу, Кацухико (01 декабря 2020 г.). «Идентификация доменов, участвующих в стимулировании образования кремнезема в глассине, белке, окклюзированном в биокремнеземе гексактинеллидной губки, для разработки метки для очистки и иммобилизации рекомбинантных белков» . Морская биотехнология . 22 (6): 739–747. Бибкод : 2020MarBt..22..739N . дои : 10.1007/s10126-020-09967-2 . ISSN 1436-2236 . ПМИД 32291549 . S2CID 215761084 .
- ^ «Гейл — Поиск учреждений» .
- ^ Jump up to: а б с Руперт Р.Э., Фокс Р.С., Барнс Р.Д. (2004). Зоология беспозвоночных (7-е изд.). Брукс / Издательство COLE . стр. 76–97. ISBN 978-0-03-025982-1 .
- ^ Лоуренс, Элеонора (1999). «Нервная губка» . Природа . дои : 10.1038/news990415-5 .
- ^ Томпкинс-Макдональд, Габриэль Дж.; Лейс, Салли П. (15 мая 2008 г.). «Стеклянные губки останавливают перекачку в ответ на осадок: значение для физиологии проводящей системы гексактинеллидов» . Морская биология . 154 (6): 973–984. Бибкод : 2008МарБи.154..973Т . дои : 10.1007/s00227-008-0987-y . ISSN 0025-3162 . S2CID 54079172 .
- ^ Jump up to: а б Лейс СП (февраль 2003 г.). «Значение синцитиальных тканей для положения гексактинеллид у многоклеточных животных» . Интегративная и сравнительная биология . 43 (1): 19–27. дои : 10.1093/icb/43.1.19 . ПМИД 21680406 .
- ^ Мальдонадо, Мануэль; Лопес-Акоста, Мария; Буш, Кэтрин; Слэби, Беате М.; Байер, Кристина; Бизли, Линдси; Хентшель, Юте; Кенчингтон, Эллен; Рапп, Ханс Торе (2021). «Микробный азотный двигатель, модулируемый бактериосинцитиями в губках гексактинеллид: экологические последствия для глубоководных сообществ» . Границы морской науки . 8 . дои : 10.3389/fmars.2021.638505 . hdl : 10261/235467 . ISSN 2296-7745 .
- ^ Сюзанна Гатти (2002). «Роль губок в круговороте углерода и кремния в высоких широтах Антарктики - подход к моделированию» (PDF) . Бер. Поларфорш. Меересфорш . 434 . ISSN 1618-3193 . Архивировано из оригинала (PDF) 24 июля 2011 г. Проверено 25 мая 2009 г.
- ^ «Информация о гексактинеллиде из базы данных AnAge» .
- ^ Стифлер, Лиза (27 июля 2007 г.). «Риф стеклянных губок найден у берегов Вашингтона» . Сиэтлский пост-разведчик .
- ^ Jump up to: а б Хайду, Эдуардо; Кастелло-Бранко, Кристиана; Лопес, Даниэла А.; Сумида, Пауло Юкио Гомес; Перес, Хосе Анхель Альварес (декабрь 2017 г.). «Глубоководные погружения выявили неожиданный сад губок гексактинеллид на возвышенности Рио-Гранде (юго-запад Атлантического океана). Имитация среды обитания?» . Глубоководные исследования, часть II: Актуальные исследования в океанографии . 146 : 93–100. Бибкод : 2017DSRII.146...93H . дои : 10.1016/j.dsr2.2017.11.009 .
- ^ «Рифы Британской Колумбии среди величайших научных находок» . Еженедельник новостей и развлечений Джорджии Стрейт Ванкувера . 24 февраля 2005 г. Проверено 22 мая 2017 г.
- ^ «Ныряем глубоко за стеклянными губками» . Радио Си-Би-Си . Проверено 22 мая 2017 г.
- ^ Кисе, Хироки; Нисидзима, Миюки; Игучи, Акира; Минатоя, Дзюмпей; Ёкука, Хироюки; Исе, Юджи; Судзуки, Ацуши (24 марта 2023 г.). «Новый зоантарий, связанный с гексактинеллидами и губками (Porifera, Hexasterophora) из северо-западной части Тихого океана» . ZooKeys (1156): 71–85. Бибкод : 2023ЗооК.1156...71К . дои : 10.3897/zookeys.1156.96698 . ISSN 1313-2970 . ПМЦ 10208231 . ПМИД 37234793 .
- ^ Правительство Канады, Управление рыболовства и океанов Канады (18 сентября 2019 г.). «Пролив Гекаты/Морской охраняемый район Губчатых рифов Королевы Шарлотты Саунд Гласс (HS/QCS MPA)» . www.dfo-mpo.gc.ca . Проверено 6 октября 2023 г.
- ^ Стивенсон, А.; Арчер, СК; Шульц, Дж. А.; Данэм, А.; Марлиав, Дж.Б.; Мартоне, П.; Харли, CDG (18 мая 2020 г.). «Потепление и подкисление угрожают выкачиванию стеклянной губки Aphrocallistes обширной территории и образованию рифов» . Научные отчеты . 10 (1): 8176. Бибкод : 2020НатСР..10.8176С . дои : 10.1038/s41598-020-65220-9 . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 7235243 . ПМИД 32424237 .
- ^ Филлинджер, Лаура; Януссен, Дорте; Лундалв, Томас; Рихтер, Клаудио (22 июля 2013 г.). «Быстрое расширение стеклянной губки после вызванного климатом обрушения шельфового ледника Антарктики» . Современная биология . 23 (14): 1330–1334. Бибкод : 2013CBio...23.1330F . дои : 10.1016/j.cub.2013.05.051 . ПМИД 23850279 . S2CID 18142746 .
- ^ «Гексактинеллида» . ВОРМС . Всемирный реестр морских видов .
- ^ Jump up to: а б Трактат по палеонтологии беспозвоночных, часть E, переработанный. Porifera, Том 3: Классы Demospongea, Hexactinellida, Heteractinida & Calcarea, xxxi + 872 стр., 506 рис., 1 таблица, 2004 г., доступно здесь . ISBN 0-8137-3131-3 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с Hexactinellida, на Викискладе? 
Данные, относящиеся к Hexactinellida, в Wikispecies
Существующие Porifera классы |
|---|
- Фалькуччи, Джакомо; Возлюбленный, Джордж; Фанелли, Пьерлуиджи; Крастев, Веселин К.; Полверино, Джованни; Порфири, Маурицио; Суччи, Сауро (июль 2021 г.). «Моделирование экстремальных потоков раскрывает скелетные адаптации глубоководных губок» . Природы . 595 (7868): 537–541. arXiv : 2305.10901 . Бибкод : 2021Natur.595..537F . дои : 10.1038/s41586-021-03658-1 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 34290424 . S2CID 236176161 .