ca student de lungă durată al zoologiei nevertebrate pe care am apreciat-o pentru cea mai mare parte a vieții mele imensăvarietatea și ingeniozitatea planurilor corpului animalelor. Majoritatea animalelor cu care suntem familiarizați (gândiți-vă la orice animale de companie pe care le-ați avut vreodată) au ceea ce se numește simetrie bilaterală: au un capăt de cap și un capăt de coadă, stânga și dreapta și un vârfși un fund. În termeni științifici care se traduce la axele anterior-posterior, stânga-dreapta și dorsal-ventral. De asemenea, majoritatea animalelor bilaterale sunt alungitepe axa antero-posterioară și au un fel de cephalizare care se întâmplă încapătul anterior al corpului. Cu alte cuvinte, au un cap sau cel puțin aconcentrația țesutului neuronal și a structurilor senzoriale din partea corpcare întâlnește mai întâi mediul.
chiar și viermele dvs. de bază îndeplinește toate aceste criterii. Iată un videoclip al lui alitta sp., un vierme intertidalpolychaete. Polichetele sunt rude oarecum îndepărtate ale râmelor și ambele grupuri au planul corpului distinct segmentat al filului lor,theAnnelida. Simetria corpului Alitta este clar bilaterală și puteți vedeacă are un capăt anterior, care în acest caz este definit atât de direcția locomoției, cât și de prezența unui cap:
pe cât de „normală” poate părea simetria bilaterală—și ni se pare normală doar pentru că este calea propriilor noastre corpuri—există multe animale ale căror corpuri sunt organizate în moduri complet diferite. Cnidarienii, de exemplu, sunt cel mai mare grup de animalecu simetrie radială. În loc să fie alungite de-a lungul axei anterior-posterior, corpurile acestor animale sunt fie columnare, fie în formă de ubrelă. În ambele cazuri, atunci când te uiți în jos pe ele veți vedea un circularshape:
un animal cu acest fel de plan corporal, evident, nu are cap–nici ochi, nici nas, nici concentrare de structuri neuronale sau senzoriale. Fiind o anemonă de mare, trăiește atașată de fundul mării și nu se plimbă prea mult, așa că nu putem lua indicii despre față și spate din direcția mișcării sale așa cum am putea cu viermele polychaete.În loc să aibă cea mai mare parte a aparatului neuronal concentrat în orice regiune articulară, sistemul nervos al anemonei marine este împrăștiat difuz pe întregul corp. Acest animal are avantajul de a se întâlni cu mediul săutoate părțile și pe întreaga suprafață exterioară. Poate răspundeprezența hranei sau apropierea unui prădător din orice direcție. Nu poate fi furișat, pentru că nu are față sau spate.
echinodermele sunt un alt grup de animale cu simetrie radială. Phylum Echinodermata cuprinde stele de mare, arici de mare, dolari de nisip, Stele fragile, castraveți de mare și crinoide. Corpurile echinodermelor sunt într-adevăr de natură radială, dar într-un mod diferit de simetria radială a corpurilor cnidarienilor. Planul general al corpului echinodermului este organizat în jurul numărului cinci, așa că spunem că au simetrie pentaradială sau pentameroasă.
pentru a înțelege această simetrie pentaradială, să aruncăm o privire la caracteristica definitorie a echinodermelor, sistemul vascular de apă. Această structură internă constă dintr-o serie de tuburi și canale umplute cu lichid, conectate la exteriorul corpului printr-o placă calcaroasă numită madreporit. La multe specii de stele de mare, cum ar fi steaua ocru din fotografia de mai jos, madreporitul este vizibil ca o structură granulară aplatizată situată în afara centrului pe suprafața aborală (superioară).
apa de mare curge prin themadreporite pentru a menține presiunea hidraulică în cadrul sistemului vascular de apă. Încentrul animalului, care înconjoară esofagul, este un tub circular numitcanalul inelar. Emanând din canalul inelar sunt cinci canale radiale, de lacare ies picioarele tubului suckered care sunt utilizate pentru hrănire și/saulocomotion. După cum vă puteți imagina, simetria în cinci direcții a echinodermelor are implicații puternice atât pentru alte aspecte ale anatomiei animalului, cât și pentru modul în care acesta interacționează cu mediul său.
echinodermele suntstructural mai complexe decât cnidarienii, cu organe interne distincte. Discul central conține majoritatea organelor, dar există extensii atât ale gutului, cât și ale gonadelor în fiecare dintre cele cinci brațe. La fel ca cnidarienii, chinodermele nu au un sistem nervos centralizat, dar au ochi foarte simpli care pot detecta lumina și întunericul. Și ghici unde, într-o stea de mare, ochii sunt localizați? Sugestie: gândiți-vă la modul în care animalul se întâlneștemediu. Da, ochii sunt în vârful brațelor, împreună cureceptori chimosenzoriali. Are sens, nu-i așa?
vrei și mai multe povești despre natura Bay Area? Înscrieți-vă la newsletter-ul nostru săptămânal!
comparativ cu sedentarulsau cnidari sesili, echinodermele sunt foarte active, iar majoritatea se pot târî în jurul bentosului. Așa cum era de așteptat, simetria lor pentaradială afectează modul în care se mișcă. Neavând față sau spate, stelele de mare și arici de mare pot merge în orice direcție Doresc—spre mâncare sau departe de un prădător, de exemplu. Ele pot schimba, de asemenea, Direcția de locomoție cu ușurință, fără a fi nevoie să se întoarcă în jurul valorii de modul în care ne-ar.
simetria Pentaradială nu apare în niciun grup de animale, cu excepția echinodermelor, și chiar încep viața ca larve bilaterale. Aceasta este larva pluteus a arici de mare violet, Strongylocentrotus purpuratus, vârsta de 31 de zile după fertilizare:
nu există un exemplu mai perfect de simetrie bilaterală acolo. Deși, chiar și în acest stadiu existăevoluții în interiorul corpului care încep să întrerupă bilaterala animalului. Aceasta este o imagine a animalului care se află pe partea din față, așa că suntețiprivind în jos pe spate. La această vârstă, larva pluteus are patru perechi de brațe, fiecare dintre ele fiind sprijinităde o tijă scheletică internă. Structura clară din centru, care aratăo cană de lapte cu capul în jos și se află chiar deasupra liniei mediane orizontale, estegura. Un esofag duce la stomac, care este acea structură alungită mai întunecatăîn centrul corpului. O bandă ciliată continuă rulează în sus și în jos alleight a brațelor și este abia vizibilă ca un ușor halou palid în jurul marginilor brațelor. Bătaia benzii ciliate propulsează pluteul prinapă și, de asemenea, aduce mâncare în gură.
vedeți cum, în stânga superioară a stomacului, la aproximativ 11, dacă era fața unui ceas, există un quiggle întunecat care rulează mai ales orizontal între stomac și tija scheletică a brațului, pe care nu o vedeți în partea dreaptă? Acest squiggle indicăunde rudimentul juvenil, care conține primele cinci picioare tubulare ale sistemului vascular de apă, se va dezvolta. Acest rudiment crește până la punctul în care acestaocupă cea mai mare parte a spațiului interior al pluteului. Pe măsură ce rudimentul crește, corpul pluteului devine greu. În cele din urmă, larva ajunge la o etapă numităcompetență, ceea ce înseamnă că este pregătită anatomic și fiziologic să cadă planctonul, să se metamorfozeze în corpul juvenil și să înceapă viața pe Bentos. Când larva se instalează din plancton, aterizează pe partea stângă,unde picioarele tubului erup prin peretele corpului în timpul metamorfozei. Rezultatul final este un mic arici care se plimba pe picioarele tubului pe care nu le avea cu o zi înainte. (Ei bine, cred că din punct de vedere tehnic le-a avut, dar nu au fost totuși utile.) Și simetria corpului se va fi schimbat de la forma larvară bilaterală la juvenilul pentaradial.
atunci când se uită la un seaurchin viu poate fi dificil de a face sens de toate lucrurile care se întâmplă. Un seaurchin este un animal foarte activ, cu spini și picioare de tub fluturând peste tot. Pare un haos total, dar examinarea unui arici de mare gol (endoscheletul format din osicule calcaroase interconectate) oferă o mulțime de informații despre planul corporal al acestui animal.
Iată un test de intacturchin curățat:
acum pentaradialsimetria acestui plan corporal devine evidentă. Puteți vedea că există cinciregiuni de rânduri dublate de plăci care au găuri mici în ele. Găurile suntunde picioarele tubului ies în exterior și plăcile care le poartăreprezintă ambulacrumul animalului sau regiunea ambulacrală. Canalele radiale ale sistemului vascular de apă rulează de-a lungul suprafeței interioare a testului în cinci ambulacra. Regiunile ambulacrale sunt separate unele de altele de cinci regiuni intermabulacrale, care nu au găuri pentru picioarele tubului, deoarece nu există picioare de tub aici. Umflăturile de pe test se numesc tuberculi și suntunde se atașează coloanele vertebrale. Tuberculii se încadrează în baza coloanei vertebrale ca aarticulație cu soclu, similară cu umărul nostru, ceea ce permite ca coloanele vertebrale să se rotească la 360 de grade. Puteți vedea acest lucru pentru dvs. data viitoare când aveți un liveurchin disponibil: atingeți unul dintre spini și observați modul în care animalulreacționează.
există lucruri interesante care se întâmplă și la vârful urchinului. Cele cinci găuri mai mari, una lapunctul fiecărei zone interambulacrale, sunt gonoporii. Când injectez arici cu clorură de magneziu pentru a induce reproducerea, gameții sunt eliberați din aceste găuri. Aranjamentul gonoporilor în regiunile interambulacrale facesens, odată ce vă amintiți că în interiorul testului zonele ambulacralesunt în cazul în care structurile sistemului vascular de apă (inclusiv picioarele tubului) suntsituate. Singurul spațiu disponibil pentru gonade este în interambulacralzone. Știu, e confuz. Și oamenii cred că nevertebratele sunt simple!
există o tendință naturală a omului de a considera creaturi ca noi ca fiind cumva mai bune decât cele diferite de noi. Cu siguranță manifestăm mai multă empatie pentru mamifere decât pentru, să zicem,insecte sau viermi. Îi învăț pe elevii mei că complexul nu este întotdeauna mai bun (gândiți—vă la daunele omniprezente făcute unei persoane care a suferit o leziune majoră a creierului sau a măduvei spinării) și că există mai multe tipuri de complexitate—în ceea ce privește morfologia,comportamentul, reproducerea și ciclul de viață-în regnul animal. Cel mai bun mod de a înțelege un animal este să te pui în „pantofii” lui și să încercipentru a-ți imagina cum este viața lui, cu anatomia, fiziologia și stilul său de viață. De exemplu, pretindeți că sunteți o stea de mare. Nu ai cap, târăște-te în jurul burții tale și ai ochi la capetele membrelor tale. Cum ai experimenta lumea dacă ai avea acest corp? În ce fel ar fi diferit de al tăuviața ca ființă umană? Este nevoie de niște gimnastică mentală și poate fi dificil să ne distrugem prejudecățile centrate pe om, dar trebuie să le putem lăsa deoparte cel puțin temporar dacă vrem cu adevărat să înțelegem ce se întâmplă în lumea din jurul nostru.