Tardigrada

Tardigrade
Tardigradul Hypsibius dujardini .
Clasificare științifică
Domeniu	Eukaryota
Regatul	Animalia
Sub-regat	Eumetazoa
Superphylum	Protostomie
( cladă )	Ecdysozoa
Phylum	Tardigrada Spallanzani 1777
Clase
Heterotardigrada Mesotardigrad Eutardigrada

The tardigrades (Tardigrada, Spallanzani 1777 ) sunt o increngatura de nevertebrate protostome coelomates care include puțin mai mult de o mie de specii de animale clasificate până în prezent ^{[1] [2]} (2007). Capacitatea lor de a supraviețui în condiții extreme este deosebit de dezvoltată.

Descriere

Dimensiunile liniare ale adulților pot varia de la mai puțin de 0,1 mm până la 1,5 mm. În engleză sunt numiți „waterbears”, adică „urși de apă”. Speciile marine sunt incolore sau alb-cenușiu, în timp ce speciile terestre sau de apă dulce pot fi de diferite culori, precum portocaliu, roz, galben, verde sau negru.

Sunt organisme eutelice (au un număr constant de celule pe parcursul vieții; indivizii pot crește doar în volum și nu prin mitoză ^[3] ). Corpul, aproximativ cilindric, este alcătuit din cap și patru metameri , fiecare dintre care poartă o pereche de picioare care, în multe specii marine, sunt parțial retractabile cu un mecanism telescopic. La extremitățile picioarelor există un număr variabil de unghii sau degete, în general între 4 și 8. Rareori unghiile pot fi reduse sau lipsesc în întregime. Corpul este căptușit cu o cuticulă extracelulară elastică subțire, formată și din chitină ^{[ fără sursă ]} .

Pot trăi de la 3 luni până la 2 ani, cu excepția cazului în care intră într-o stare latentă (în acest caz ceasul lor biologic este suspendat, putând rămâne în această stare chiar și zeci de ani). ^[4]

Anatomie și fiziologie

Sistem digestiv

Sistemul digestiv este împărțit în trei secțiuni. Tractul anterior, de origine ectodermică , este un aparat perforant de supt, format dintr-un tub bucal și un bulb faringian (organ de supt). Pe părțile laterale ale tubului bucal există două stilete perforante, adică două structuri ascuțite, de natură cuticulară și calcaroasă (aragonit) ^[5] , mișcate de mușchii transportorului și retractorului, care servesc la străpungerea plantelor și a animalelor pentru a suge conținuturi care constituie hrană. Mâncarea trece apoi într-un esofag scurt și de acolo în tractul central al sistemului digestiv (intestin), de origine endodermică , format dintr-un tub format din celule epiteliale alimentate cu microvili . Aceste celule secretă enzime hidrolitice și absorb nutriția, obținând lipide și polizaharide . Reziduurile neabsorbite trec în rect , de origine ectodermică și sunt expulzate.

Respirație și distribuție

Respirația este exclusiv cutanată. Mărimea mică și, prin urmare, raportul ridicat suprafață / volum, fac un sistem respirator superflu.

Celomul , prezent la embrioni, regresează la adult. În interiorul corpului există în schimb un hemocel , adică o cavitate mare ocupată de un lichid incolor în care celulele mari sunt suspendate cu o funcție probabilă de rezervă alimentară. Lichidul scaldă toate organele, asigurând astfel distribuția substanțelor în absența unui sistem circulator .

Musculatura și sistemul nervos

Musculatura este formată din fibre longitudinale subțiri, organizate în fascicule dorsale, laterale, ventrale și transversale fixate pe cuticulă ^[6] , musculatura circulară este absentă.

Sistemul nervos , ca și cel al artropodelor , include doi ganglioni pentru fiecare metamer. În cap (care provine din fuziunea mai multor metameri) se unesc mai mulți ganglioni, formând structuri mai complexe care au fost recent recunoscute ca omoloage cu protocoerul artropodelor .

Organele senzoriale

Aproape toate tardigradele au doi ocelli , fiecare constând din una sau două celule pigmentare fotosensibile . Alte organe de simț sunt alcătuite din două categorii de anexe, cirri și bastoane : primele sunt probabil organe tactile, iar cele din urmă sunt chemoreceptori .

Reproducerea și dezvoltarea

În majoritatea speciilor reproducerea se face în sexe separate, chiar dacă sunt cunoscute specii hermafrodite și partenogenetice. Femela poate depune de la 1 la 35 de ouă, din care, după o perioadă care poate varia de la 5 la 40 de zile, iese un individ deja format ca adult. Dezvoltarea are loc prin creșterea volumului de celule, al căror număr, determinat genetic, rămâne constant pe tot parcursul vieții. Prezența cuticulei externe face necesar un anumit număr de nămoluri pentru creștere.

Distribuție, habitat și ecologie

Tardigradele sunt răspândite pe toată planeta. Există specii marine, terestre și de apă dulce. Au fost observate pe toate continentele, inclusiv în Antarctica și la toate altitudinile, de la zonele oceanice abisale la înălțimi de peste 6.000 de metri în Himalaya . Ele pot fi considerate în esență animale acvatice, deoarece speciile terestre trăiesc și în straturi de apă care pot fi suficient de groase pentru a le adăposti. Cu toate acestea, sunt capabili să reziste la uscare și îngheț pentru o perioadă foarte lungă de timp. Majoritatea speciilor se hrănesc cu celule vegetale. Cu toate acestea, există și forme prădătoare, a căror hrană este asigurată de protozoare , rotifere , nematode și, de asemenea, de alți tardigradi. Unele tardigrade sunt epibionți, adică trăiesc cu castraveți de mare sau cu balani .

Rezistență în condiții extreme

Tardigradele pot supraviețui în condiții care ar fi letale pentru aproape toate celelalte viețuitoare, în special prin rezistență:

• lipsa apei (pot supraviețui până la 5 ani în condiții de deshidratare totală, 30 dacă sunt în stare latentă ^[7] );
• temperaturi ridicate sau foarte scăzute (pot rezista la 151 ° C câteva minute și -200 ° C câteva zile);
• niveluri ridicate de radiații (chiar de sute de ori mai mari decât cele care ar ucide o ființă umană);
• presiuni scăzute sau ridicate (chiar de șase ori mai mari decât cele de la fundul oceanului);
• lipsă de oxigen;
• Razele UV-A și unele tipuri chiar și razele UV-B.

Dacă sunt plasate în condiții adverse precum cele enumerate mai sus, aceste animale dezvoltă o serie de mecanisme defensive care variază de la encistare până la suspendarea oricărei activități metabolice vizibile ( criptobioză ). În condiții de deshidratare, își retrag picioarele și se contractă, reducând suprafața pentru a încetini evaporarea apei. Acest lucru oferă timp pentru sinteza substanțelor de protecție. În cazul temperaturilor scăzute în lichidul care umple hemocelul , se formează cristale de gheață cu creștere controlată.

S-a crezut că, în ambele cazuri, o funcție importantă a fost îndeplinită prin sinteza trehalozei , un zahăr dizaharid care cu apă și alte substanțe celulare formează un gel care permite conservarea organelor până la eventuala rehidratare ulterioară, utilizată în acest scop. de diferite animale dotate cu rezistență ridicată la condiții extreme. Studii mai recente au arătat în schimb cum, în tardigrade, aceste funcții sunt asigurate de proteine ​​specifice aparținând clasei așa-numitelor „proteine ​​intrinsec dezordonate”, având caracteristica de a fi lipsite de o structură tridimensională fixă. Această caracteristică permite evitarea cristalizării mineralelor conținute în corp (care ar distruge celulele), blocând substanțele pătrunse ale moleculelor de proteine ​​în cauză într-o formă de „lichid supraîncălzit”, similar sticlei.

Un experiment al Universității din Kristianstad a arătat, de asemenea, cum unele specii pot supraviețui timp de zece zile în spațiu ^[8] .

Tardigrada a fost aleasă ca candidat ideal, împreună cu Caenorhabditis elegans , pentru primele călătorii interstelare, pentru a verifica dacă viața terestră poate exista în astfel de spații, ^{[9] [10],} deoarece acestea pot fi înghețate și puse într-o stare de anhidrobioză, care este deshidratată și pusă în animație suspendată. ^[11]

Evoluție și filogenie

Fosilizarea este puțin probabilă și dificil de detectat. Cu toate acestea, sunt cunoscute fosile care datează din Cambrian , găsite în Siberia și Cretacicul .

Analize recente ADN și ARN au arătat că filumul este legat filogenetic de artropode , onicofori și, mai puțin strict, de nematode și alte filuri minore. În 1997 a fost introdus, așadar, superfilumul Ecdysozoa , care grupează toți acești taxoni .

Sistematic intern

• Clasa Heterotardigrada
  • comanda Arthrotardigrada
  • comanda Echiniscoidea
• Clasa mesotardigrada
  • comanda Thermozodia
• Clasa Eutardigrada
  • comandă Apochaela
  • comandă Parachaela

Tardigrade în cultura de masă

Tardigradele apar în filmul din 2018 Ant-Man and the Wasp în timpul coborârii lui Hank Pym în Tărâmul Cuantic .

În seria Star Trek: Discovery, întâlnim un fel de tardigrad capabil să călătorească în universul nostru și să alterneze universuri . Prin ADN-ul său injectat într-un ofițer științific, nava Discovery este capabilă să controleze motorul de spori care îi permite sări spațial prin utilizarea rețelei miceliene.

The Tardigradi sunt protagoniștii unui album, o melodie și un videoclip aferent al formației engleze Mute Gods din 2017 intitulat: Tardigrades Will Inherit The Earth ( The Tardigradi va moșteni Pământul ). În videoclip, gigantici Tardigradi zburători sunt văzuți invadând orașe, trăgând raze laser distructive. Liderul trupei Nick Beggs imită un fel de traducere pentru surzi și muti din partea dreaptă jos a ecranului. Această adăugire este în mod ironic menționată la începutul videoclipului ca „un ajutor pentru hard-core”.

Muzicianul Cosmo Sheldrake i-a dedicat Tardigradi o melodie pe albumul său „Pelicans We” (2014), intitulată „Tardigrade Song”.

În „Harbinger down”, un film fantezie-groază indie al regizorului Alec Gillis, lansat în 2015, tardigradele expuse radiațiilor cosmice sunt responsabile de mutațiile monstruoase suferite de un grup de studenți care au mers în Marea Bering pentru a studia efectul încălzirea globală peste o turmă de balene ucigașe.

Notă

Bibliografie

• Walter Maucci, Tardigrada , Bologna, Calderini, 1986, ISBN 88-7019-279-2 .
• M. La Greca, Zoologia nevertebratelor , ediția a II-a, Torino, UTET, 1990, pp. 333–336.
• IM Kinchin, Biologia tardigradelor , Londra, Portland Press, 1994.

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Tardigrada
• Wikispeciile conțin informații despre Tardigrada

linkuri externe

• ( EN ) Tardigradi - Imagini și filme , pe tardigrades.bio.unc.edu . Adus la 9 noiembrie 2007 (arhivat din original la 28 martie 2015) .

Animal Portal : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de animale