pitkäaikaisena pohjaeläimistön eläintieteen opiskelijana olen suurimman osan elämästäni arvostanut eläinten kehosuunnitelmien immensevaraisuutta ja kekseliäisyyttä. Useimmat eläimet, jotka olemme tuttuja (ajatella kaikki lemmikit olet koskaan ollut) on mitä kutsutaan kahdenvälisiä epäsymmetria: heillä on pää ja häntäpää, vasen ja oikea, ja topand pohja. Tieteellisin termein se tarkoittaa ETU-taka -, vasen-oikea-ja selkä-ventraalinen akseleita. Myös useimmat molemminpuoliset eläimet ovat pidentyneet ETU-taka-akselilla ja niillä on jonkinlainen kefalisaatio menossa ruumiin etupäässä. Toisin sanoen niillä on pää tai ainakin hermokudoksen ja aistinrakenteiden Keskittymä siinä ruumiinosassa, joka kohtaa ympäristön ensin.
jopa perusmato täyttää kaikki nämä kriteerit. Tässä videoklippi Alitta sp: stä., intertidalpolychaete-mato. Polychaetet ovat lierojen jokseenkin kaukaisia sukulaisia, ja molemmilla ryhmillä on pääjaksonsa, theAnnelida, selvästi jakautunut ruumiinrakenne. Alittan kehon symmetria on selvästi molemminpuolinen ja voit nähdä, että sillä on etupää, joka tässä tapauksessa on määritelty sekä liikkumisohjauksen että pään läsnäolon perusteella.:
niin” normaalia ” kuin kahdenvälinen symmetria voikin olla—ja se tuntuu meistä normaalilta vain siksi, että se on omien kehojemme tapa—on monia eläimiä, joiden ruumiit on järjestetty täysin eri tavoin. Esimerkiksi cnidaarit ovat suurin eläinten ryhmä, jolla on säteittäinen symmetria. Sen sijaan, että nämä eläimet olisivat pitkänomaisia taka-Taka-akselin suuntaisesti, ne ovat joko pylväsmäisiä tai pylväsmäisiä. Kummassakin tapauksessa, kun katsot alas niitä näet ympyrämaisema:
eläimellä, jolla on tällainen ruumiinrakenne, ei selvästikään ole päätä-ei silmiä, nenää tai eitherneuraalisia tai aistinvaraisia rakenteita. Koska se on merivuokko, se elää kiinni merenpohjassa eikä kävele paljon, joten emme voi ottaa vihjeitä edessä ja takana liikkeen suunnasta, kuten voisimme polychaete mato.Sen sijaan, että suurin osa neuraalilaitteistosta keskittyisi jollekin alueelle, merivuokkon hermosto on hajallaan koko ruumiissa. Tällä eläimellä on se etu, että se kohtaa ympäristönsä kaikilta puolilta ja koko ulkopinnaltaan. Se voi vastata ruoan läsnäoloon tai saalistajan lähestymiseen mistä tahansa suunnasta. Sitä ei voi hiiviskellä, koska siinä ei ole etu-eikä takapuolta.
piikkinahkaiset ovat toinen sädesymmetrinen eläinryhmä. Echinodermata-nimiseen pääjaksoon kuuluvat meritähdet, merisiilit, hiekkadollarit, haurastähdet, merimakkarat ja krinoidit. Piikkinahkaisten vartalot ovat todellakin luonteeltaan säteittäisiä, mutta eri tavalla kuin cnidaarien vartaloiden säteittäinen symmetria. Yleinen echinodermin kehon suunnitelma on järjestetty noin numero viisi, joten sanomme, että niillä on pentaradiaalinen tai pentameerinen symmetria.
jotta tämä pentaradiaalinen symmetria olisi järkevä, tarkastelkaamme piikkinahkaisten määrittelevää ominaisuutta, vesijohtojärjestelmää. Tämä sisäinen rakenne koostuu sarjasta nestetäytteisiä putkia ja kanavia, jotka on yhdistetty ruumiin ulkoreunaan kalkkilevyllä, jota kutsutaan madreporiitiksi. Monissa meritähtilajeissa, kuten okratähdessä alla olevassa kuvassa, madreporiitti näkyy litistyneenä rakeisena rakenteena, joka sijaitsee aboraalisella (ylä -) pinnalla.
merivesi virtaa adreporiitin läpi vesijohtoverkoston hydraulisen paineen ylläpitämiseksi. Keskellä eläimen, ympäröivä ruokatorvi, on pyöreä putki kutsutaan rengas kanava. Rengaskanavasta lähtee viisi säteittäistä kanavaa, jotajoka työntyy imettämään putkijalkoja, joita käytetään ruokintaan ja/orlocomotioniin. Kuten arvata saattaa, piikkinahkaisten viisisuuntainen symmetria vaikuttaa voimakkaasti sekä muihin eläimen anatomian osa-alueisiin että tapaan, jolla se on vuorovaikutuksessa ympäristönsä kanssa.
piikkinahkaiset ovat rakenteellisesti monimutkaisempia kuin cnidaarit, joilla on erilliset sisäelimet. Keskuskiekossa on suurin osa elimistä, mutta kummassakin viidessä haarassa on sekä suu-että sukurauhasten jatkeita. Kuten cnidarialaiset, theechinoderms ei ole keskitetty hermosto, mutta niillä on hyvinyksinkertaiset silmät, jotka voivat havaita valoa ja pimeää. Arvatkaa, missä meritähti sijaitsee? Vinkki: mieti, miten eläin kohtaa ympäristönsä. Kyllä, silmät ovat käsivarsien kärjissä sekäkemosensoriset reseptorit. Siinä on järkeä.
Haluatko vielä lisää tarinoita Lahden alueen luonnosta? Tilaa viikkotiedote!
verrattuna sedentaryor sessile cnidarians, piikkinahkaiset ovat hyvin aktiivisia,ja useimmat niistä voivat ryömiä benthos. Odotetusti niiden pentaradiaalinen symmetria vaikuttaa siihen, miten ne liikkuvat. Meritähdet ja merisiilit voivat kävellä mihin suuntaan tahansa—esimerkiksi ruokaa kohti tai poispäin saalistajasta. Ne voivat myös muuttaa liikkumissuuntaa helposti, ilman että niiden tarvitsee kääntyä samaan suuntaan kuin me.
Pentaradiaalista symmetriaa ei esiinny millään muulla eläinryhmällä kuin piikkinahkaisilla, ja nekin aloittavat elämän kahdenvälisinä toukkina. Tämä on purppuramerisiilin pluteus-toukka, Strongylocentrotus purpuratus, Ikä 31 päivää hedelmöityksen jälkeen:
ei ole täydellisempää otosta molemminpuolisesta symmetriasta. Vaikka jo tässä vaiheessa elimistössä on kehitystä, joka alkaa keskeyttää eläimen kahdenvälisen olemuksen. Tämä on kuva eläimestä, joka makaa sen etupuolella, joten katsot alas sen selälle. Tässä iässä pluteus-toukalla on neljä paria käsivarsia, joista jokaista tukee sisäinen luuston sauva. Selkeä rakenne keskellä, joka näyttää ylösalaisin maitokannu ja istuu yläpuolella vaakasuora keskilinja, on themouth. Ruokatorvi johtaa vatsaan, joka on, että pitkänomainen tummempi rakenteenkeskielin. Yhtäjaksoinen hihnan kulkee ylös ja alas kujanjuoksu käsivarsien, ja on juuri ja juuri näkyvissä hieman vaalea sädekehä ympärillä käsivarsien. Värttinän lyönti kuljettaa pluteuksen veden läpi ja tuo myös ruokaa suuhun.
Näettekö, miten mahan yläjään noin kello 11, Jos se oli kellon kuva, on mahan ja sen varren luuston välissä enimmäkseen vaakatasossa kulkeva tummahko kuva, jota ette näe oikealla puolella? Tämä kiemurtelu osoittaa, missä vesiverisuoniston viisi ensimmäistä putkijalkaa sisältävä nuoruusiän rudimentti kehittyy. Tämä rudimentti kasvaa siihen pisteeseen, että se vie suurimman osan pluteuksen sisäisestä tilasta. Rudimentin kasvaessa pluteuksen vartalo käy raskaaksi. Lopulta toukka saavuttaa vaiheen, jota kutsutaan kompetenssiksi, mikä tarkoittaa, että se on anatomisesti ja fysiologisesti valmis laskeumaan planktonista, metamorfoitumaan nuoreen kehoon ja aloittamaan elämänbentoksella. Kun toukka asettuu ulos planktonista, se laskeutuu vasemmalle kyljelleen, jossa Putkijalka purkautuu ruumiin seinämän läpi metamorfoosin aikana. Endresult on putkijaloilla kävelevä pikku Urpo, jota sillä ei ollut edellisenä päivänä. (No, luulen teknisesti se oli niitä,mutta ei ollut hyötyä.) Ja ruumiin symmetria on muuttunut molemminpuolisesta toukkamuodosta pentaradiaaliseksi nuoreksi.
kun katsot elävää seaurchinia, voi olla vaikeaa ymmärtää kaikkea, mitä tapahtuu. Merisirkku on hyvin aktiivinen eläin, jonka piikit ja putkijalat heiluvat kaikkialla. Se näyttää täydelliseltä kaaokselta, mutta alastoman merisiilin (kalkkipitoisten luupuiden muodostaman endoskeletonin) tutkiminen antaa paljon tietoa tämän eläimen kehosuunnitelmasta.
tässä puhdistetun intakturchin testi:
nyt tämän kehosuunnitelman pentaradiaalisymmetria tulee ilmeiseksi. Voit nähdä, että on olemassa viisikymmentäkahdeksan riviä levyjä, jotka ovat pieniä reikiä niihin. Reiät ovat siinä, missä Putkijalka työntyy ulospäin, ja niitä kantavat levyt edustavat eläimen ambulacrumia eli ambulacral-aluetta. Vesisuoniston säteiskanavat kulkevat testin sisäpintaa pitkin viidessä ambulanssissa. Ambulacral-alueet on erotettu toisistaan viidelläabulacral-alueilla, joissa ei ole reikiä putkijaloille, koska täällä ei ole putkijalkoja. Testin kuoppia kutsutaan tubercles, ja ne, joihin piikit kiinnittyvät. Tubercles sovi pohjan piikit kuten aball-ja-socket yhteinen, samanlainen meidän olkapää, joka mahdollistaa piikit torootate 360 astetta. Voit nähdä tämän itse seuraavan kerran, kun sinulla on liveurchin saatavilla: kosketa yksi piikit ja tarkkailla, miten eläimet reagoivat.
sielläkin on mielenkiintoista menoa. Viisi suurempaa reikää, yksi jokaisen interambulacral-alueen kohdalla, ovat gonoporeja. Kun ruiskutan magnesiumkloridia kutemaan, sukusolut vapautuvat näistä koloista. Gonopores interambulacral alueiden järjestely tekee, kun muistat, että testin sisäpuolella ambulacral areasare, jossa vesi-verisuonijärjestelmän rakenteet (mukaan lukien putki jalat) ovat sijoitettuna. Sukurauhasten ainoa käytettävissä oleva tila on ambulakraalialueilla. Tiedän, se on hämmentävää. Ja ihmiset pitävät selkärangattomia yksinkertaisina!
on olemassa luonnollinen inhimillisyys pitää kaltaisiamme olentoja jotenkin parempina kuin meistä eroavia. Me osoitamme varmasti enemmän empatiaa nisäkkäitä kohtaan kuin vaikkapa hyönteisiä tai matoja kohtaan. Opetan oppilailleni, että monimutkainen ei ole aina parempi (ajatella Läpitunkeva vahinkoa henkilö,joka on kärsinyt suuren aivojen tai Spinal johto vahinkoa) ja että on olemassa useita erilaisia monimutkaisuus—koskien morfologia, käyttäytyminen, lisääntyminen, ja elinkaaren—eläinkunnassa. Paras tapa ymmärtää eläintä on asettua sen ”kenkiin” ja yrittää kuvitella, millaista sen elämä on, sen anatomia, fysiologia ja elämäntapa. Esitä, että olet meritähti. Sinulla ei ole päätä, ryömit vatsasi ympäri ja sinulla on silmät raajojen päissä. Miten kokisit maailman, jos sinulla olisi tämä keho? Millä tavoin se eroaisi elämästäsi ihmisenä? Se vaatii jonkin verran henkistä voimistelua ja voi olla vaikeaa poistaa ihmiskeskeiset ennakkoluulomme, mutta meidän on pystyttävä siirtämään ne syrjään vähintäänkin tilapäisesti, jos todella haluamme ymmärtää, mitä ympärillämme olevassa maailmassa tapahtuu.