a gerinctelen állattan régóta hallgatójaként életem nagy részében nagyra értékeltem az állati testtervek mérhetetlen változatosságát és találékonyságát. A legtöbb állat, amit ismerünk (gondoljunk csak minden háziállatra, ami valaha is volt) rendelkezik az úgynevezett kétoldalúszimmetriával: van egy fejvégük és egy farokvégük, egy bal és egy jobb, valamint egy felső és egy alsó részük. Tudományos szempontból,amely az elülső-hátsó, a bal-jobb, valamint a dorsalis-ventrális tengelyeket jelenti. Továbbá, a legtöbb kétoldali állat megnyúlt az elülső-hátsó tengelyen, és valamilyen cefalizációja van a test elülső végében. Más szavakkal, fejük van, vagy legalábbis az idegszövetek és az érzékszervi struktúrák koncentrációja a test azon részében, amely először találkozik a környezettel.
még az alapvető féreg is megfelel ezeknek a kritériumoknak. Itt van egy videoklip az Alitta sp-ről., egy intertidalpolychaete féreg. A polychaetes a földigiliszták kissé távoli rokonai, és mindkét csoportnak kifejezetten szegmentált a törzsük, a theAnnelida testterve. Alitta testszimmetria egyértelműen kétoldalú és láthatjahogy elülső vége van, amelyet ebben az esetben mind a mozgás iránya, mind a fej jelenléte határoz meg:
bármennyire is “normálisnak” tűnik a kétoldalú szimmetria—és ez számunkra csak azért tűnik normálisnak, mert ez a saját testünkmódja—sok olyan állat van, amelynek teste teljesen különböző módon szerveződik. A cnidarians például az állatok legnagyobb csoportjaradiális szimmetriával. Ahelyett, hogy meghosszabbodnának az ananterior-posterior tengely mentén, ezeknek az állatoknak a teste oszlopos vagyesernyő alakú. Bármelyik esetben, amikor lenéz rájuk, egy kör alakú alakot lát:
egy ilyen testtervvel rendelkező állatnak nyilvánvalóan nincs feje–nincs szeme, orra, vagy semneurális, sem érzékszervi struktúrák koncentrációja. Tengeri kökörcsin lévén a tengerfenékhez kötődve él, és nem sokat járkál, így nem tudunk utalásokat tenni előre és hátra a mozgásának irányából, mint a polychaete féregnél.Ahelyett, hogy az idegi apparátus nagy része bármelyikben koncentrálódna partikuláris régió, a tengeri kökörcsin idegrendszere diffúz módon szétszóródik az egész testben. Ennek az állatnak az az előnye, hogy találkozik a környezetévelminden oldalról, mind a külső felületén. Válaszolhataz élelmiszer jelenléte vagy a ragadozó megközelítése bármely irányból. Nem lopakodhat fel, mert nincs se eleje, se hátulja.
a tüskésbőrűek a radiális szimmetriájú állatok egy másik csoportja. Az Echinodermata törzs tengeri csillagokat, tengeri sünöket, homokdollárokat, törékeny csillagokat, tengeri uborkákat és krinoidokat tartalmaz. A tüskésbőrűek teste valóban radiális jellegű, de más módon, mint a cnidarians testének radiális szimmetriája. Az Általános tüskésbőrű testterv az ötödik szám köré szerveződik, tehát azt mondjuk, hogy pentaradiális vagy pentamer szimmetriájuk van.
ennek a pentaradiális szimmetriának a megértéséhez vessünk egy pillantást a tüskésbőrűek meghatározó tulajdonságára, a víz érrendszerére. Ez a belső szerkezet folyadékkal töltött csövek és csatornák sorozatából áll, amelyeket a test külsejéhez egy meszes lemez, az úgynevezett madreporite köt össze. Számos tengeri csillagfajban, például az alábbi képen látható okkercsillagban, a madreporite lapított szemcsés szerkezetként látható, amely az aboral (felső) felületén középen helyezkedik el.
a tengervíz átfolyik a víz érrendszerén belüli hidraulikus nyomás fenntartása érdekében. Az állat középpontja, amely körülveszi a nyelőcsövet, egy kör alakú csőa gyűrűcsatorna. Áradó a gyűrű csatorna öt radiális csatornák, fromwhich nyúlnak ki a szopott cső lábak, amelyek használják etetés és / vagylocomotion. Ahogy el lehet képzelni, a tüskésbőrűek ötirányú szimmetriájának vanerős következményei mind az állat anatómiájának más aspektusaira, mind a módrahogy kölcsönhatásba lép a környezetével.
a tüskésbőrűek szerkezetileg összetettebbek, mint a cnidarians, különálló belső szervekkel. Aközponti korong tartalmazza a legtöbb szervet, de mind az öt karban mind a bél, mind az ivarmirigyek kiterjedései vannak. A cnidarianokhoz hasonlóan az echinodermáknak nincs központi idegrendszerük, de nagyon egyszerű szemük van, amely képes érzékelni a fényt és a sötétséget. És találd ki, hol, egy tengeri csillag, aszemek találhatók? Tipp: gondolj arra, hogyan találkozik az állatkörnyezetet. Igen, a szemek a karok csúcsán vannakkemoszenzoros receptorok. Van értelme, nem?
szeretne még több történetet Bay Area természet? Iratkozzon fel heti hírlevelünkre!
a sedentaryvagy az ülő cnidarianokhoz képest a tüskésbőrűek nagyon aktívak,többségük a bentoszon mászhat. Ahogy az várható volt, pentaradiális szimmetriájuk befolyásolja a mozgásukat. Mivel nincs elöl vagy hátul, a tengeri csillagok és a tengeri sünök bármilyen irányba képesek járni—például táplálék felé vagy egy ragadozótól távol. Könnyen megváltoztathatják a mozgás irányát is, anélkül, hogy meg kellene fordulnunk, ahogy mi tennénk.
a pentaradiális szimmetria egyetlen állatcsoportban sem fordul elő, kivéve a tüskésbőrűeket, és még kétoldali lárvákként kezdik az életet. Ez a lila tengeri sün pluteus lárva, Strongylocentrotus purpuratus, 31 nappal a megtermékenyítés után:
nincs ennél tökéletesebb példa a kétoldalú szimmetriára. Bár még ebben a szakaszban is vannaka testen belüli fejlemények, amelyek kezdik megszakítani az állat kétoldalú jellegét. Ez egy kép az állatról, amely az elején fekszik, tehát te vagya hátára nézve. Ebben a korban a pluteus lárvának négy pár karja van, amelyek mindegyikét egy belső csontváz rúd támasztja alá. A közepén lévő tiszta szerkezet, amely úgy néz ki, mint egy fejjel lefelé álló tejeskancsó, amely közvetlenül a vízszintes középvonal felett helyezkedik el, a száj. A nyelőcső a gyomorhoz vezet, ami az hosszúkás sötétebb szerkezeta test közepén. Egy folytonos csillós sáv fut fel és le alleight a karok, és csak alig látható, mint egy enyhe halvány halo körül theedges a karok. A ciliated zenekar verése a pluteust a vízen keresztül vezetiés ételt is hoz a szájba.
látod, hogy a gyomor bal felső részén, körülbelül 11-kor, ha az óra arca lenne, egy sötétsiklás fut többnyire vízszintesen a gyomor és a kar csontrúdja között, amit nem látsz a jobb oldalon? Ez a csikorgás azt jelzi, hogy hol alakul ki a fiatalkori kezdet, amely a víz érrendszerének első öt cső lábát tartalmazza. Ez a kezdet arra a pontra nő, hogy eza pluteus belső térének nagy részét elfoglalja. Ahogy a kezdet növekszik, aa pluteus teste nehéz lesz. Végül a lárva eléri az úgynevezett szintetkompetencia, ami azt jelenti, hogy anatómiailag és fiziológiailag készen áll a plankton lerakódására, átalakul a fiatal testbe, és megkezdi az életet a bentoszon. Amikor a lárva kitelepül a planktonból,a bal oldalán landol, ahol a cső lábai a metamorfózis során kitörnek a test falán. Az endresult egy kis sün járkál cső láb, hogy nem volt theday előtt. (Nos, azt hiszem, technikailag voltak, de még nem voltak hasznosak.) És a test szimmetriája a kétoldali lárvaformából a pentaradialis fiatalkorúvá változik.
ha ránézünk egy élő seaurchin nehéz lehet értelme az összes dolgot, hogy folyik. A seaurchin nagyon aktív állat, tüskékkel és cső lábakkal integet az egész helyen. Úgy néz ki, mint a teljes káosz, de a meztelen tengeri sün vizsgálata (az egymásba illeszkedő meszes csontokból álló endoskeleton) sokat nyújtaz állat testtervébe való betekintés.
itt van egy tisztított intakturchin teszt:
most nyilvánvalóvá válik ennek a testtervnek a pentaradiálisszimmetria. Láthatja, hogy öt vana lemezek megduplázódott sorainak régiói, amelyekben kis lyukak vannak. A lyukak vannakahol a cső lábai kifelé nyúlnak, az őket viselő lemezek pedig az állat ambulacrumát vagy ambulacralis régióját képviselik. A víz érrendszerének radiális csatornái az öt ambulacrában végzett vizsgálat belső felületén futnak fel. Az ambulacrális régiókat öt intermabulacrális régió választja el egymástól, amelyek nem rendelkeznek lyukakkal a cső lábához, mert itt nincsenek cső lábak. A teszten lévő dudorokat gumóknak nevezikahol a tüskék kapcsolódnak. A gumók úgy illeszkednek a tüskék alapjába, mint az aball-and-socket ízület, hasonlóan a vállunkhoz, amely lehetővé teszi a tüskék torotációját 360 fok. Ezt saját maga is láthatja, amikor legközelebb rendelkezésre áll egy liveurchin: érintse meg az egyik tüskét, és figyelje meg, hogyan reagál az állat.
érdekes dolgok történnek a sün csúcsán is. Az öt nagyobb lyuk, egy az egyes interambulacrális területek pontján, a gonopores. Amikor sünöket injektálok magnézium-kloriddal az ívás kiváltására, az ivarsejtek felszabadulnak a lyukakból. A gonopórusok elrendezése az interambulacrális régiókban értelmet nyer, ha egyszer eszébe jut, hogy a teszt belsejében az ambulacrális területek vannak, ahol a víz érrendszer struktúrái (beleértve a cső lábait is) találhatók. Az ivarmirigyek számára csak az interambulacrális területeken áll rendelkezésre hely. Tudom, zavaros. És az emberek azt hiszik, hogy a gerinctelenek egyszerűek!
természetes emberi hajlam van arra, hogy a hozzánk hasonló lényeket valahogy jobbnak tekintsük, mint a tőlünk különbözőket. Minden bizonnyal több empátiát mutatunk az emlősök iránt, mint mondjuk a rovarok vagy a férgek iránt. Azt tanítom a diákjaimnak,hogy a komplexitás nem mindig jobb (gondoljunk arra, hogy milyen átható károkat okoz egy olyan személy, aki súlyos agyi vagy gerinczsinórsérülést szenvedett), és hogy az állatvilágban többféle komplexitás létezik—morfológia, viselkedés, szaporodás és életciklus tekintetében. A legjobb módja annak, hogy megértsük az állatot, ha beletesszük magunkat a “cipőjébe”, és megpróbáljuk elképzelni, milyen az élete, anatómiájával, fiziológiájával és életmódjával. Például tegyen úgy, mintha tengeri csillag lenne. Nincs fejed, mászkálj a hasadon, és szemeid vannak a végtagjaid végén. Hogyan élnéd át a világot, ha ilyen tested lenne? Miben különbözne a tiédtől? emberi élet? Szükség van némi mentális tornára, és nehéz lehet az emberközpontú elfogultságunk visszaszorítása, de legalább átmenetileg képesnek kell lennünk félretenni őket, ha valóban meg akarjuk érteni, mi történik a körülöttünk lévő világban.