Бранхиостома белчери
| Бранхиостома белчери | |
|---|---|
 | |
| Branchiostoma belcheri на рис. E. | |
Научная классификация  | |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Хордовые |
| Подтип: | Цефалохордовые |
| Сорт: | Лептокардии |
| Семья: | Бранчиостоматиды |
| Род: | бранхиостома |
| Разновидность: | Б. белчери |
| Биномиальное имя | |
| Бранхиостома белчери (Серый, 1847 г.) | |
Амфиоксус или ланцетники ( Branchiostoma ) являются представителями типа хордовых, все представители которого имеют хорду . в какой-то момент жизни [1] У B. belcheri есть хорда, спинной нервный канатик, глотка , ротовая полость, усики, хвост, спинной плавник, нервный канатик, сегментированная мышца и глазки . Их отличают слегка округлый спинной плавник, восемьдесят тонких преанальных плавниковых камер, узкий хвостовой плавник и тупые углы между плавниками. [2] Они добывают пищу путем фильтрационного кормления . [3] Впервые о них сообщили в 1897 году возле островов Амакуса , в частности, у острова Гошонура, к югу от острова Амакуса-Камисима. [4] Эти острова расположены на западном побережье Кюсю , острова, самого дальнего к югу из четырех основных островов Японии. Помимо местоположения места размещения, также была получена информация о репродуктивном периоде и морфологии. [5] B. belcheri гонохорны и размножаются путем внешнего оплодотворения . [6] B. belcheri — это вид, находящийся под угрозой исчезновения, которому угрожает приток в море загрязняющих веществ наземного происхождения, таких как чистящие средства, химические отходы, мусор, отходы горнодобывающей промышленности, пестициды, нефтепродукты и сточные воды. [7] [8] [9]
Анатомия и морфология
[ редактировать ]Branchiostoma belcheri обладает всеми основными характеристиками типа Chordata, включая хорду, спинной нервный канатик, глотку , ротовую полость, усики, хвост, спинной плавник, нервный канатик, сегментированную мышцу и глазки . Начиная с внутренней структуры, указанные организмы имеют настоящие целомы , в которых развиваются критически важные органы. [1] [3] Хорда спускается по спине животного с гладким слоем соединительной ткани снаружи, выстилая внутреннее ядро клеток, которые неплотно упакованы и содержат пространства, заполненные жидкостью. [1] Внешняя оболочка противостоит изменениям давления жидкости в хорде, обеспечивая гибкость и одновременно противодействуя сокращению. Таким образом, хорду можно охарактеризовать как гидростатический орган. [1] Во время мышечного сокращения хорда также играет важную роль в противодействии укорочению тела. [10] Спинной нервный канатик расположен позади хорды. Глотка — еще одна хрящевая структура, предназначенная для питания, расположенная рядом с горлом. Он состоит из глоточных щелей , расположенных между глоточными перемычками, необходимых для питания. [1]
Что касается внешнего строения, то хвост отходит от тела, следуя за окончанием пищеварительного тракта. Это отличительная особенность от других типов червей, поскольку анус расположен полностью внизу, на задней стороне животного. Спинной плавник расположен на задней стороне животного и жестко закреплен хрящами. Нервный шнур находится в аналогичной области и начинается в виде полой трубки. Внутри нервного канатика находятся небольшие скопления светочувствительных клеток, называемые глазками. Наконец, мышцы обеспечивают движение и поддержание положения тела, которое можно найти в отдельных сегментах по бокам тела. [1]
Помимо внутреннего и внешнего строения B. belcheri, следует отметить их движение. обычно ведет сидячий образ жизни , Несмотря на то, что B. belcheri он способен плавать, двигаясь вверх. Это осуществляется посредством сокращений, которые исходят от переднего конца и движутся вниз по продольной мышце по одному миотому за раз. Сокращения чередуются между левой и правой сторонами тела, вызывая скручивания из стороны в сторону, которые толкают тело вперед и позволяют спирально плавать вокруг своей оси. [10] В дополнение к этим структурам есть те, которые производят яйцеклетки или сперматозоиды, также известные как гонады , а также органы, гомологичные таковым у позвоночных, такие как пронефральная почка или эндостиль (реснитчатый, бороздчатый орган, который помогает фильтровать питание посредством производства мукопротеинов ). . [1] [10] [11] Видно, что B. belcheri имеют геном, аналогичный геному позвоночных, однако он проще, поскольку их геномы не подвергались полной дупликации, как это произошло с геномами линий позвоночных. [12] [13]
Branchiostoma belcheri имеет три основные морфологические характеристики, которые отличают их от других Branchiostoma. Во-первых, их можно узнать по слегка округлому спинному плавнику с тупым концом. Во-вторых, B. belcheri состоят из более чем восьмидесяти тонких преанальных плавниковых камер. В-третьих, у B. belcheri узкий хвостовой плавник, а также тупой угол между спинным и надхвостовым плавниками, а также между предсердными и подхвостовыми плавниками. [2]
Поведение
[ редактировать ]Branchiostoma belcheri гонохорны , размножаются путем внешнего оплодотворения . [6] Яйца B. belcheri первоначально развиваются в планктотрофную личинку, которая позже созревает до донных взрослых особей. [14] Они размножаются во время сезона нереста , который длится каждый год примерно от трех до шести месяцев и происходит весной и летом. Самцы и самки выделяют гаметы в толщу воды . [6] Гаметы зигота развиваются таким образом, что они имеют десять различных периодов: . , дробление , бластула , гаструла , нейрула , талиба, личинка, метаморфоз , ювенильный и взрослый Периоды, начинающиеся от зиготы и заканчивающиеся метаморфозом, идентифицируются как планктонные периоды, тогда как ювенильный и взрослый периоды являются бентосными и живут похороненными в субстрате. [15]
Эволюция начинается с эмбрионального периода, за которым следует личиночный период, заканчивающийся процессом метаморфоза, который длится от нескольких недель до нескольких месяцев после оплодотворения. Постметаморфические молодые особи очень похожи на взрослых особей, отличаясь только тем, что молодым особям требуется рост до образования гонад. Продолжительность этого периода роста варьируется в зависимости от вида: от нескольких недель для тех, которые характеризуются как «тропические», до нескольких лет для тех, которые определены как «умеренные». Как только гонады развиваются, организмы становятся половозрелыми взрослыми особями. [6]
Кормление
[ редактировать ]Branchiostoma belcheri обитает в океане, специально закапывая хвост в песок. Они используют рот, чтобы всасывать большое количество воды, вытесняя ее через щели и при этом удерживая мелкие частицы пищи. Пространство внутри рта известно как ротовая полость, а внешняя часть рта окружена небольшими щупальцами, называемыми усами. Рот, щечная полость и усики являются частями пищеварительного тракта, как и слепая печеночная кишка, которая в тандеме с кишечником функционирует, выделяя пищеварительные соки, а также помогая всасыванию питательных веществ. [1] B. belcheri зависят от процесса фильтрационного питания для получения питательных веществ. Таким образом, они питаются микроорганизмами, находящимися в воде, поглощаемой цилиарным путем при дыхании и доставляемой в полость глотки. Реснички впитывают воду, а также изолируют частицы пищи. [10]
Распространение и среда обитания
[ редактировать ]распространен В настоящее время B. belcheri в южной части моря Ариаке . Ранние сообщения отмечают, что они находились недалеко от островов Амакуса . [16] Позже их нашли на противоположной стороне острова Амакуса-Камисима в море Ариаке. В более поздних отчетах сообщалось о другом случае, когда этот вид обитал в северной части моря Ариаке. [17] И снова этот вид наблюдался в другом отдельном районе; на южном побережье префектуры Сага . [17] Более поздние наблюдения пришли к выводу, что амфиоксус в водах, отличных от моря Ариаке и Амакуса, принадлежал B. belcheri var. tsingtauense, а обитающие в этих регионах были промежуточной формой между этим типом и B. belcheri. [18] Распространение амфиоксуса показывает большую численность популяции в центральной части моря Ариаке, а также в четырех местах, окружающих острова Амакуса. [17] В основном они обитают на песчаных берегах, а также в разбавленных морских водах (соленость от 15,4% до 33,1%). [10]
По состоянию на 1998 год Японская ассоциация охраны рыбных ресурсов объявила B. belcheri находящимся под угрозой исчезновения, включив этот вид в список «Находящиеся под угрозой исчезновения животные японских морских и пресноводных организмов». [7] Населению угрожает приток в море загрязняющих веществ наземного происхождения, таких как чистящие средства, химические отходы, мусор, отходы горнодобывающей промышленности, пестициды, нефтепродукты и сточные воды. [8] [9] Кроме того, аквакультуры расширение , незаконный рыбный промысел , добыча песка и транспортировка наносов , а также увеличение морского судоходства способствуют уничтожению амфиоксусов, а также разрушению их среды обитания. [8]
Таксономия
[ редактировать ]О появлении амфиоксуса в море Ариаке сообщили после обнаружения небольшого животного, похожего на рыбу, которого местные жители называли «итачи-уо». [17] Дальнейшее расследование включало получение образцов из префектуры Сага . Первоначально они назывались «Арацу» или «Гнадотсу», но позже были добавлены к B. belcheri. [17]
Branchiostoma belcheri родственна другим видам Branchiostoma , так как она морская, распространена на мелководье, расположена передним концом в песке, в основном малоподвижна, имеет небольшое, стройное тело, сегментировано и прозрачно, имеет туловище, хвост, срединную часть. плавники, миотомы, хорда, весь пищеварительный тракт и спинной нервный канатик, энтероцельный, дышит по всей поверхности тела, использует для выделения протонефридии с соленоцитами, осуществляет наружное оплодотворение, раздельнополый и демонстрирует непрямое развитие. [19]
Branchiostoma belcheri различаются количеством генетических мутаций. Мутации по крайней мере в одном из секвенированных образцов присутствуют в двенадцати процентах геномных участков B. belcheri общего генома . В каждом геноме B. belcheri было идентифицировано около тринадцати миллионов вариаций . Исследования показывают, что соотношение количества переходов к трансверсиям для пары последовательностей было очень низким, что позволяет предположить, что большинство мутаций возникли недавно и имеют высокий уровень мутаций на поколение. Эти данные, наряду с высоким уровнем полиморфизма , подтверждают крупномасштабное генетическое разнообразие, демонстрируемое B. belcheri . было выявлено более шестисот вариаций В том же исследовании в митохондриальном геноме B. belcheri . Кроме того, мутации в генах, связанных с фагоцитарным внутриклеточным пищеварением, вероятно, влияют на способность организмов фагоцитировать и переваривать частицы пищи. [20]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час « Бранхиостома » . Брайан МакКоли . Проверено 23 марта 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Чжан, Цю-Цзинь; Чжун, Цзин; Фанг, Шао-Хуа; Ван, И-Цюань (июнь 2006 г.). « Brunchiostoma japonicum и B. belcheri — отдельные ланцетники (Cephalochordata) в водах Сямыня в Китае» . Зоологическая наука . 23 (6): 573–579. дои : 10.2108/zsj.23.573 . ISSN 0289-0003 . ПМИД 16849846 . S2CID 27137675 .
- ^ Перейти обратно: а б Бертран, Стефани; Карвалью, Жоао Э.; Дауга, Дельфина; Матенцоглу, Николас; Дарик, Владимир; Ю, младший-Кай; Шуберт, Майкл; Эскрива, Гектор (26 апреля 2021 г.). «Онтология анатомии и жизненного цикла амфиоксуса (AMPHX)» . Границы клеточной биологии и биологии развития . 9 : 668025. doi : 10.3389/fcell.2021.668025 . ISSN 2296-634X . ПМК 8107275 . ПМИД 33981708 .
- ^ Хенми, Ясухиса; Ямагучи, Такао (июнь 2003 г.). «Биология Amphioxus, Branchiostoma belcheri в море Ариаке, Япония I. Структура и рост популяции» . Зоологическая наука . 20 (7): 897–906. дои : 10.2108/zsj.20.897 . hdl : 2298/11430 . ISSN 0289-0003 . ПМИД 12867720 . S2CID 14559639 .
- ^ Зоологические и ботанические аннотации . Словацкий национальный музей – Музей естественной истории. дои : 10.54719/xorq1730 . S2CID 245059473 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Бертран, Стефани; Эскрива, Гектор (15 ноября 2011 г.). «Эволюционный перекресток в биологии развития: амфиоксус» . Разработка . 138 (22): 4819–4830. дои : 10.1242/dev.066720 . ISSN 1477-9129 . ПМИД 22028023 . S2CID 2378804 .
- ^ Перейти обратно: а б Кубокава, Каору; Адзума, Нобуюки; Томияма, Минору (октябрь 1998 г.). «Новая популяция амфиоксуса ( Branchiostoma belcheri ) в море Эншу-Нада в Японии» . Зоологическая наука . 15 (5): 799–803. дои : 10.2108/zsj.15.799 . ISSN 0289-0003 . S2CID 85834803 .
- ^ Перейти обратно: а б с Хао, Ло; Минхуэй, Ма; Бинь, Лян; Чэньгуан, Бао (август 2014 г.). «Временная и пространственная динамика популяции амфиоксуса ( Branchiostoma belcheri tsingtauense ) и ее влиятельных факторов в устье реки Луань, Китай» . Экология и эволюция . 4 (15): 3027–3037. дои : 10.1002/ece3.1152 . ISSN 2045-7758 . ПМК 4161176 . ПМИД 25247060 .
- ^ Перейти обратно: а б «Наземные источники загрязнения морской среды» . НОАА . Проверено 25 марта 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и « Бранхиостома : распространение, строение и систематическое положение» . Беседа по биологии . июль 2016 года . Проверено 23 марта 2023 г.
- ^ Происхождение и эволюция хордовых . 2016. doi : 10.1016/c2014-0-04068-3 . ISBN 9780128029961 .
- ^ Дехал, Парамвир; Бур, Джеффри Л. (6 сентября 2005 г.). Холланд, Питер (ред.). «Два раунда дупликации целого генома у предков позвоночных» . ПЛОС Биология . 3 (10): е314. дои : 10.1371/journal.pbio.0030314 . ISSN 1545-7885 . ПМК 1197285 . ПМИД 16128622 .
- ^ Патнэм, Николас Х.; Баттс, Томас; Ферье, Дэвид ЭК; Ферлонг, Ребекка Ф.; Хеллстен, Уффе; Кавасима, Такеши; Робинсон-Речави, Марк; Сёгути, Эйичи; Терри, Астрид; Ю, младший-Кай; Бенито-Гутьеррес, Элия; Дубчак, Инна; Гарсиа-Фернандес, Хорди; Гибсон-Браун, Джереми Дж.; Григорьев, Игорь В. (июнь 2008 г.). «Геном амфиоксуса и эволюция кариотипа хордовых» . Природа . 453 (7198): 1064–1071. Бибкод : 2008Natur.453.1064P . дои : 10.1038/nature06967 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 18563158 . S2CID 4418548 .
- ^ Стоукс, М. Дейл; Холланд, Николас Д. (1996). «Размножение флоридского ланцетника ( Branchiostoma floridae ): закономерности нереста и колебания показателей гонад и запасов питательных веществ» . Биология беспозвоночных . 115 (4): 349. дои : 10.2307/3227024 . ISSN 1077-8306 . JSTOR 3227024 .
- ^ Карвалью, Жоао Э.; Лахай, Франсуа; Ён, Луок Вен; Кроче, Дженифер К.; Эскрива, Гектор; Ю, младший-Кай; Шуберт, Михаэль (20 мая 2021 г.). «Обновленная система стадирования развития головохордовых: одна таблица подходит всем» . Границы клеточной биологии и биологии развития . 9 : 668006. doi : 10.3389/fcell.2021.668006 . ISSN 2296-634X . ПМК 8174843 . ПМИД 34095136 .
- ^ Саотоме, Кёко; Одзима, Ёсио (июль 2001 г.). «Хромосомы ланцетника Branchiostoma belcheri Grey» . Зоологическая наука . 18 (5): 683–686. дои : 10.2108/zsj.18.683 . ISSN 0289-0003 . S2CID 86248854 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Хенми, Ясухиса; Ямагучи, Такао (июль 2003 г.). «Биология Amphioxus, Branchiostoma belcheri в море Ариаке, Япония I. Структура и рост популяции» . Зоологическая наука . 20 (7): 897–906. дои : 10.2108/zsj.20.897 . hdl : 2298/11430 . ISSN 0289-0003 . ПМИД 12867720 . S2CID 14559639 .
- ^ Нисикава, Теруаки (март 1981 г.). «Соображения о таксономическом статусе ланцетников рода Branchiostoma из японских вод» . Публикации Сетоской морской биологической лаборатории . 26 (1–3): 135–156. дои : 10.5134/176018 . ISSN 0037-2870 .
- ^ « Бранхиостома : характеры и сходство | Хордовые | Зоология» . Зоологические заметки . 03 июля 2017 г. Проверено 16 апреля 2023 г.
- ^ Би, Чанвэй; Лу, На; Хан, Тингюй; Хуан, Чжэнь; Чен, Ж.-Ю.; Он, Чунпэн; Лу, Цзухун (26 января 2020 г.). «Полногеномное повторное секвенирование двадцати особей Branchiostoma belcheri предоставляет совершенно новый вариант набора данных для Branchiostoma » . БиоМед Исследования Интернэшнл . 2020 : 1–15. дои : 10.1155/2020/3697342 . ISSN 2314-6133 . ПМК 7008246 . ПМИД 32090082 .