jako długoletni student Zoologii Bezkręgowców przez większość mojego życia doceniałem niezmierzoną różnorodność i pomysłowość planów ciała zwierząt. Większość zwierząt, z którymi się zaprzyjaźniamy (pomyśl o wszystkich zwierzakach, które kiedykolwiek miałeś) ma coś, co nazywa się bilateralsymetrią: mają koniec głowy i koniec ogona, lewy i Prawy oraz górę i dół. W kategoriach naukowych przekłada się to na osie przednio-tylną,lewą-prawą i grzbietowo-brzuszną. Ponadto większość zwierząt obustronnych jest wydłużona na osi przednio-tylnej i ma jakiś rodzaj cefalizacji w przednim końcu ciała. Innymi słowy, mają głowę, a przynajmniej koncentrację tkanki nerwowej i struktur czuciowych w części ciała, która najpierw spotyka się ze środowiskiem.
nawet twoje podstawowe spotkania robakowewszystkie te kryteria. Oto klip wideo firmy Alitta Sp. z o. o., robak intertidalpolychaete. Polychaetes są nieco odległymi krewnymi dżdżownic, a obie grupy mają wyraźnie segmentowany plan ciała swojego rodzaju, theAnnelida. Symetria ciała alitty jest wyraźnie obustronna i widać, że ma ona przedni koniec, który w tym przypadku jest zdefiniowany zarówno przez kierunek ruchu, jak i obecność głowy:
tak” normalna ” jak symetria obustronna może być—i wydaje się nam to normalne tylko dlatego, że jest to sposób naszych własnych ciał—jest wiele zwierząt, których ciała są zorganizowane w zupełnie inny sposób. Na przykład cnidarianie są największą grupą zwierząt o symetrii promieniowej. Zamiast być wydłużone wzdłuż osi przednio-tylnej, ciała tych zwierząt są albo kolumnowe, albo w kształcie prążka. W obu przypadkach, kiedy patrzysz na nie z góry, widzisz Okrągły kształt:
zwierzę z takim planem ciała oczywiście nie ma głowy-nie ma oczu, nosa ani koncentracji struktur nerwowych lub czuciowych. Będąc ukwiałem morskim, żyje przywiązany do dna morskiego i nie chodzi zbyt często, więc nie możemy brać wskazówek dotyczących przodu i tyłu od kierunku jego ruchu, jak moglibyśmy z robakiem polychaete.Zamiast koncentrować większość aparatury neuronowej w którymkolwiek regionie częściowym, układ nerwowy ukwiału morskiego jest rozproszony po całym ciele. Zwierzę to ma tę zaletę, że spotyka swoje środowisko zewszystkich stron i całej jego zewnętrznej powierzchni. Może reagować naobecność pożywienia lub podejście drapieżnika z dowolnego kierunku. Nie może się zakradać, ponieważ nie ma przodu ani tyłu.
szkarłupnie to kolejna grupa zwierząt o symetrii promieniowej. Filum Echinodermata zawiera Gwiazdy Morza, jeżowce, dolary piasku, kruche Gwiazdy, ogórki morskie i liliowce. Ciała szkarłupni są rzeczywiście promieniowe, ale w inny sposób niż promieniowa symetria ciał cnidarian. Ogólny plan ciała echinodermy jest zorganizowany wokół liczby piątej, więc mówimy, że mają one symetrię pentaradialną lub pentamerową.
aby zrozumieć tę symetrię pentaradialną, przyjrzyjmy się charakterystyce szkarłupni, czyli wodnemu układowi naczyniowemu. Ta wewnętrzna struktura składa się z szeregu rur i kanałów wypełnionych płynem, połączonych z zewnętrzną częścią ciała płytą wapienną zwaną madreporytem. W wielu gatunkach gwiazd morskich, takich jak gwiazda ochry na zdjęciu poniżej, madreporyt jest widoczny jako spłaszczona ziarnista struktura położona poza centrum na powierzchni aboralnej (górnej).
woda morska przepływa przez nie, aby utrzymać ciśnienie hydrauliczne w układzie naczyniowym wody. W środku zwierzęcia, otaczającego przełyk, znajduje się okrągła rurka zwana kanałem pierścieniowym. Z kanału pierścieniowego emanuje pięć kanałów promieniowych, zktóre wystają ssane stopy rur, które są używane do karmienia i/lub komotacji. Jak można sobie wyobrazić, pięciokierunkowa symetria szkarłupni ma silne implikacje zarówno dla innych aspektów anatomii zwierzęcia, jak i sposobu, w jaki oddziałuje ono z otoczeniem.
szkarłupnie są strukturalnie bardziej złożone niż cnidarians, z wyraźnymi narządami wewnętrznymi. Tarczka środkowa zawiera większość narządów, ale w każdym z pięciu ramion znajdują się przedłużenia zarówno teguta, jak i gonad. Podobnie jak cnidarianie, inechinodermy nie mają scentralizowanego układu nerwowego, ale mają bardzo proste oczy, które mogą wykryć światło i ciemność. I zgadnij, gdzie, w morskiej gwieździe, znajdują się teeyes? Wskazówka:pomyśl o tym, jak zwierzę napotyka swoje środowisko. Tak, oczy są na końcach ramion, wraz z receptorami chemosensorycznymi. To ma sens, prawda?
chcesz jeszcze więcej historii o przyrodzie Bay Area? Zapisz się do naszego cotygodniowego newslettera!
w porównaniu do siedzących lub siedzących cnidarian, szkarłupnie są bardzo aktywne, a większość z nich może czołgać się na bentosie. Zgodnie z oczekiwaniami, ich pentaradialna symetria wpływa na ich ruch. Z przodu lub z tyłu gwiazdy morskie i jeżowce mogą chodzić w dowolnym kierunku-na przykład w kierunku pokarmu lub z dala od drapieżnika. Mogą również łatwo zmienić kierunek poruszania się, bez konieczności odwracania się w taki sposób, w jaki byśmy chcieli.
symetria Pentaradialna nie występuje w żadnej grupie zwierząt z wyjątkiem szkarłupni, a nawet rozpoczynają życie jako obustronne larwy. To jest larwa pluteus jeżowca purpurowego, Strongylocentrotus purpuratus, wiek 31 dni po zapłodnieniu:
nie ma lepszego przykładu symetrii obustronnej. Chociaż nawet na tym etapie sąrozwój w ciele, który zaczyna przerywać dwustronną więź zwierzęcia. To jest zdjęcie zwierzęcia leżącego z przodu, więc spoglądasz w dół na plecy. W tym wieku larwa pluteus ma cztery pary ramion, z których każda jest podtrzymywana przez wewnętrzny pręt szkieletowy. Wyraźna struktura w środku, która wygląda jak odwrócony dzbanek na mleko i znajduje się tuż nad poziomą linią środkową, to południe. Przełyk prowadzi do żołądka, który jest podłużną ciemniejszą strukturąw centrum ciała. Ciągła Opaska rzęskowa biegnie w górę i w dół ramion i jest ledwo widoczna jako lekka blada aureola wokół ramion. Bicie pasma ciliowanego napędza pluteusa przez wodę, a także przynosi jedzenie do ust.
widzisz jak, na lewym górnym brzuchu, około 11 jeśli to była twarz zegara, jest ciemny, biegnący głównie poziomo między brzuchem a pręcikiem szkieletowym tego ramienia, którego nie widzisz po prawej stronie? Ten squiggle wskazuje, gdzie rozwinie się młodzieńczy rdzeń, który zawiera pierwsze pięć stóp rurki wodnego systemu naczyniowego. Rudiment ten rośnie do tego stopnia, że zajmuje większość wewnętrznej przestrzeni pluteusza. Wraz ze wzrostem rudiment, ciało pluteusa staje się ciężkie. Ostatecznie larwa osiąga etap zwany kompetencją, co oznacza, że jest anatomicznie i fizjologicznie gotowa do opadu planktonu, metamorfozy w młodocianym ciele i rozpoczęcia życia na entosie. Kiedy larwa osiada z planktonu, ląduje po lewej stronie, gdzie stopy rurki wybuchają przez ścianę ciała podczas metamorfozy. Efektem końcowym jest mały Jeżowiec chodzący na stopach rurowych, których nie miał poprzedniego dnia. (No cóż, technicznie chyba je miał, ale nie było przydatnych.), A symetria ciała zmieniła się z obustronnej formy larwalnej na pięcioramienną.
patrząc na żywe morze może być trudno zrozumieć wszystko, co się dzieje. Morszczuk jest zwierzęciem bardzo aktywnym, z kolcami i stopami rurowymi machającymi wszędzie. Wygląda to na totalny chaos, ale badanie nagiego jeżowca (endoszkieletu złożonego z zazębiających się kosteczek wapiennych) daje dużo wglądu w plan ciała tego zwierzęcia.
oto oczyszczony test intacturchin:
teraz pentaradialsymetria tego planu ciała staje się widoczna. Widać, że jest pięcioregiony podwójnych rzędów płyt, które mają małe otwory. Otwory sągdzie nogi rury wystają na zewnątrz, a płyty, które je noszą, reprezentują ambulakrum zwierzęcia lub region ambulakralny. Kanały promieniowe systemu naczyniowego wody biegną wzdłuż wewnętrznej powierzchni badania w pięciu ambulakrach. Regiony ambulakralne są oddzielone od siebie pięcioma regionami wewnętrznymi, które nie mają otworów na stopy rur, ponieważ nie ma tu stóp rur. Guzki na teście nazywane są guzkami i sągdzie kolce dołączyć. Guzki pasują do podstawy kolców, jak Staw stawowo-nasadowy, podobny do naszego ramienia, co pozwala kolcom obracać się o 360 stopni. Możesz to zobaczyć na własne oczy, gdy następnym razem będziesz mieć dostęp do liveurchin: dotknij jednego z kolców i obserwuj, jak zwierzęta reagują.
na wierzchołku jeżowca też jest coś ciekawego. Pięć większych otworów, po jednym w punkcie każdego obszaru międzymulakralnego, to gonopory. Kiedy wstrzyknę jeżowce chlorkiem magnezu w celu wywołania tarła, gamety zostaną uwolnione z tych otworów. Rozmieszczenie gonoporów w regionach międzymulakralnych sprawia, że po przypomnieniu sobie, że na wewnętrznej stronie badania znajdują się obszary ambulakralne, w których znajdują się struktury wodnego układu naczyniowego (w tym stopy rurki). Jedyna dostępna przestrzeń dla gonad znajduje się w interambulacralarea. Wiem, to mylące. A ludzie myślą, że Bezkręgowce są proste!
istnieje naturalna humanitarna skłonność do uważania stworzeń takich jak my za w jakiś sposób lepsze od tych różniących się od nas. Z pewnością okazujemy więcej empatii ssakom niż insektom czy robakom. Uczę moich uczniów, że kompleks nie zawsze jest lepszy (myśl o wszechobecnych uszkodzeniach wyrządzonych osobie, która doznała poważnego uszkodzenia mózgu lub rdzenia kręgowego) i że istnieje wiele rodzajów złożoności—dotyczących morfologii,zachowania, reprodukcji i cyklu życia—w królestwie zwierząt. Najlepszym sposobem na zrozumienie zwierzęcia jest postawienie się w jego „butach” i próba wyobrażenia sobie, jak wygląda jego życie, z jego anatomią, fizjologią i stylem życia. Na przykład udawaj, że jesteś gwiazdą morza. Nie masz głowy, czołgasz się po brzuchu i masz oczy na kończynach. Jak doświadczyłbyś świata, gdybyś miał to ciało? W jaki sposób różniłoby się od Twojego życia jako istoty ludzkiej? Wymaga to trochę gimnastyki umysłowej i może być trudne do pokonania naszych ludzkich uprzedzeń, ale musimy być w stanie odłożyć je na bok przynajmniej tymczasowo, jeśli naprawdę chcemy zrozumieć, co dzieje się w otaczającym nas świecie.