Планарии: биология, регенерация и начин на живот в детайли

  • Планарите са свободно живеещи плоски червеи с ресничеста епидермис, разклонено черво и стълбовидна нервна система с головни ганглии.
  • Те нямат кръвоносна и дихателна система; газообменът и разпределението на хранителните вещества зависят от дифузия и голяма телесна повърхност.
  • Неговата регенерация, базирана на плурипотентни необласти и позиционни сигнали (напр. Wnt/β-катенин), се откроява и е полезна в биомедицинските изследвания.
  • Те обитават сладководни, морски води и влажни почви; те са опортюнистични хищници и чувствителни биоиндикатори за качеството на околната среда.

Морски планарии

В тази статия ще преминем от описване на риби към морски червеи. В този случай ще говорим за планарииТе са група плоски червеи (оттук и името им), чийто клас преди е бил Turbellaria. Поради тази причина те се наричат ​​още турбеларии. Известни са близо 4500 вида от тези червеи, откъдето идва и тяхното значение. По-голямата част от тях са водни и живеят в бентосни екосистеми. Има и други видове, адаптирани към влажна среда.

Ако искате да познаете тези морски плоски червеи в дълбочина, в тази публикация ще се задълбочим в тях биология, класификация и начин на животБихте ли искали да се срещнете с тях?

Класификация

Общи характеристики на планарите

Биология и начин на живот на планариите

Класът Турбелария Считало се е за група платихелминти, която включва всички онези, които не са били строго паразити. С течение на времето и развитието на таксономията обаче, Този клас е изчезнал като валидна единица. Следователно, планарите се считат за парафилетична група, която включва свободно живеещи плоски червеи, главно в Рабдитофора (с разреди като Tricladida и Polycladida). акоеломорфи, които традиционно са били групирани с плоските червеи, сега се разпознават отделно. Тези промени се дължат на по-задълбочено изучаване на еволюционната линия на тези животни.

На практика, когато говорим за планарии, имаме предвид свободно живеещи плоски червеи които обитават сладководни, морски води и в по-малка степен влажни почви. Открояват се две големи групи: трислоен (изобилстващ в сладка вода) и поликлади (предимно морски, с подчертани цветове). Често срещан пример за лабораторна планария е Schmidtea mediterranea (триклад), докато в морската среда родове като Псевдоцерос y Протецерей (поликлади).

ключови характеристики

Класификация на планариите

Морфологични характеристики на планарите

Това са много малки безгръбначни и променлива дължинаМожем да открием екземпляри с дължина от милиметър до няколко сантиметра. Най-големите планарии имат листоподобна форма или лента.

Повечето от тези видове са водни. Бентосни видове Те са тези, които живеят в дълбините, както морски, така и сладководни. Следователно, тези червеи се считат за бентосни организми. Що се отнася до тяхната морфология, можем да открием голям брой епидермални реснички по тялото ви.

Ресничките се използват за създаване микротокове които насърчават движението и взаимодействието със субстрата. Освен това, епидермисът му съдържа лигавични жлези които произвеждат смазваща слуз, която улеснява движението и помага за поддържане на влагата.

Те представят a дорзовентрално сплескано тяло, двустранна симетрия и слоеста субепидермална мускулатура (кръгла, надлъжна и коса), която заедно с ресничките позволява прецизно плъзгане. храносмилателната система е непълна, с един вентрален букофарингеален отвор и обратим фаринкс което е проектирано да улавя и всмуква храна; червото е разклонено, за да разпределя хранителните вещества чрез дифузия.

Що се отнася до отделянето и регулирането на водата, те нямат бъбреци, но имат протонефридия с пламъчни клетки, които изпълняват функции осморегулаторен и елиминиране на разтворими отпадъци.

Подобно на плоските червеи

Плоски червеи и планарии

Планариите и споделените им характеристики

Планарите морфологично приличат на плоските червеи, защото имат двустранна симетрияТова означава, че те имат надлъжна ос, която разделя две симетрични части на тялото. Те са триглобластичен защото имаме три ембрионални слоя. Същото се случва и с хората: ние сме триплобластни.

За разлика от други организми с двустранна симетрия, планарите и платихелминтите Те нямат вътрешна кухина вярно. Те нямат целом, така че са класифицирани като акоеломати.

Друга забележителна характеристика е липса на дихателна и кръвоносна системиБез тези системи, способността им да обменят кислород и въглероден диоксид с околната среда зависи от дифузия през обвивкатаТова е причината размерът им да е малък или тялото им да е много плоско: по този начин те максимизират повърхността за обмен.

И така, ако нямат тези устройства, как обменят кислород и CO2? Правят го чрез... площ на телесната повърхностОсвен това, храносмилателният тракт има разклонения така че хранителните вещества да могат по-лесно да достигнат до всички части на тялото. Този газообмен през кожата прави планарите много податлив на дехидратацияПоради тази причина те трябва да живеят във водна и влажна среда.

El нервната система е концентрирана в главата където се появяват няколко ганглия. От тези ганглии се отделят два вентрални нервни струни, свързани с напречни комисури, образувайки стълбична мрежаВ случай че са повредени, те могат регенерирайте тялото си ако загубят някоя част. Те дори са способни да регенерират главите си.

Специални характеристики на планариите

Плоски червеи планарии

Жизнени навици на планарите

Както виждате, тези животни са наистина специални и уникални. Повечето от тях имат свободен живот, за разлика от паразитните плоски червеи. Живеейки на дъното, те трябва да се хранят с други малки безгръбначни или разлагаща се органична материя.

Има планарии, които често срещат брегови линии и достигат най-голямото си разнообразие в кораловите рифове, където могат да образуват големи съобщества. Други са колонизирали сладководни местообитания а някои се адаптират към влажна среда на сушата. Наземните избират тъмни и влажни места, покрита с листна постеля, с подчертано нощни навици.

Те нямат кутикула, а повърхността на тялото им е от един слой клетки. ресничкиПри някои по-големи видове ресничките са редуцирани. Под кожата има слой от мускули и жлези, свързани с повърхността чрез пори, които отделят слуз и други вещества, за да останат влажни и да улеснят движението.

За да се придвижват, те имат няколко възможности. По-малките водни риби използват реснички да се придвижват и да се движат. От друга страна, по-големите, които нямат маркирани реснички, прибягват до мускулни контракции да пълзят или плуват. Сухоземните са способни хвърлям струни сополи да се катери по скали и клони.

В морските поликлади се срещат някои планарии варовикови или силициеви структури микроскопични, напомнящи на спикули, осигуряващи твърдост и пръстеновидна форма към тялото. Освен това, те обикновено проявяват апосематични оцветявания (забележими), за да предупредят за защитни вещества и да предотвратят хищничество.

Често се бърка с голожабрани (морски охлюви). Въпреки че имат сплескана форма и ярки цветове, голохрилите риби са мекотелите с отличителни черти (церата, външни хриле), докато планарите са плоски червеи с обратим фаринкс и ресничеста епидермис без черупка.

Често бъркани с голохрили, планарите са свързани с тях само по понякога сплескана форма на телата си, като иначе са напълно различни. Планарите или плоските червеи принадлежат към тип platyhelminthes (F. Platyhelminthes) се състои от четири класа; три от тези класове са съставени от организми, които не са свободноживеещи, а са паразити. Това са класовете Monogenea, Trematoda и Cestoda, които включват добре познати животни като тении и чернодробни метили. Само един клас, Turbellaria (турбеларии), включва свободноживеещи организми, независимо дали са сладководни или морски, и тази статия ще ги разгледа.

репродукция

Размножаване на планарии

Репродуктивният цикъл на планарите

Планарите са способни да възпроизвеждат и двете сексуален като безполовоНякои се размножават чрез раздробяване на телата си, клонирайки се чрез напречно делене. Те могат да го правят и безполово чрез скъпоценност в определени групи.

Най-известната и разпространена форма на размножаване обаче е половото. За целта планарите извършват вътрешно оплождане чрез копулация с друг човек. Те са хермафродити едновременно, така че всеки екземпляр има функциониращи яйчници и тестиси.

При много планарии, освен потенциалното самооплождане, е обичайно да кръстосано опложданеНякои видове проявяват травматично копулиране (инжектиране на пениса като ужилване през обвивката) за обмен на сперматозоиди. След копулацията оплодените яйца и хранителните клетки се капсулират в яйцевидни пашкули прикрепени към субстрата; от тях се появяват млади, подобни на възрастни.

В сладководните трикладиди преобладаващият вид е директно развитие (без ларва), докато при много морски поликладиди яйцата могат да дадат планктонни ларви които узряват във водния стълб, преди да се утаят.

Липсва им целом, но е наличен специализирани гонадиТестисите се свързват чрез каналчета с мускулести пениси; яйцепроводите се сливат към вагина или генитален атриум. Точната архитектура на репродуктивната система е ключова за... таксономична диагноза на поликладни морски видове.

Видео: https://www.youtube.com/watch?v=0IDO9E6KgE8

Сензорна анатомия и нервна система

Глава Много планарии имат две очни петна или оцели светлочувствителни, действащи като фоторецептори; те могат да бъдат придружени от предсърдия (странични гънки) с висока плътност на хеморецепторите. Тези структури им помагат да търсят храна и избягвайте ярка светлина.

На невронно ниво мозъкът е чифт двуделни ганглии свързани с две вентрални надлъжни връзки със спайки, образуващи мрежа в стълбаТази система показва цефализация, с многополярни неврони, изобилие от интерневрони и локални вериги. Въпреки че е прост, той отговаря на функционалните критерии на примитивен мозък и координира поведението на животното.

Молекулярните сходства на невронните протеини с гръбначните и двулопасната организация са направили планарите ключови организми за изучаване. еволюция на нервната система, невронна пластичност и сензорна интеграция в прости системи.

Регенерация и стволови клетки (необласти)

Планарите имат изключителен регенеративен капацитетМалки фрагменти могат да регенерират цяло животно за дни или седмици. Клетъчната основа е необласти, плурипотентни стволови клетки, които представляват значителна част от общия брой клетки и са практически единствените, които се делят при възрастни.

След нараняване, необластите мигрират към увреденото място, пролиферират и образуват бластема която се диференцира в загубените тъкани. Класически експерименти показват, че аблацията на необластите предотвратява регенерацията и че клоногенен необласт може да го възстанови, демонстрирайки неговата плурипотентност.

Регенерационните комбинирани растеж и морфалаксис (реорганизация на съществуващи тъкани) за възстановяване на пропорциите и симетрията. Позиционни сигнали, като например пътеката Wnt/β-катенин, определят предно-задните оси; тяхната манипулация може да генерира хетероморфоза (например, две глави или две опашки). мускулни клетки Изглежда, че те съхраняват позиционна информация и препрограмират генната си експресия след ампутации.

Тази биология е довела до използването на планарите в изследване на стволови клетки, стареене (поддържане на теломери по безполови линии) и регенерация на тъкани, с потенциални приложения в регенеративната медицина и биоинженерството.

Екология, диета и роля на околната среда

В естествената среда планарите са опортюнистични хищници и мършояди на морски безгръбначни и сладководни. Хранят се с ресничести, ротатори, малки ракообразни, червеи, гъби, бриозои, ципести и мекотели. Те откриват плячка чрез хеморецепция и обгръщат храната със слуз; обратимият им фаринкс инжектира ензими за външно предварително храносмилане и засмукване.

Те играят ключова роля в контрол на популацията на безгръбначните и в рециклиране на органична материяВ сладководните екосистеми тяхното присъствие и разнообразие често се свързват с добро качество на водата, тъй като са чувствителни към замърсители и химични промени.

В крайбрежните и рифовите морски среди, поликладите допринасят за динамиката на бентосните съобщества, като се хранят с гъби и бриозои и участват в сложни хранителни вериги.

Планарии в аквариуми: наличие, вредители и контрол

В домашните аквариуми, особено прясна вода, планарите често се появяват като съпътстваща фаунаТе са склонни да останат дискретни, действайки като детритоядни и рециклиращи. Въпреки това, в условия на излишък от храна и липса на хищници, те могат размножавам се.

За предотвратяване и контрол на популацията му се препоръчва: управление на органичното натоварване (редовно източване, отстраняване на остатъци, умерени порции), насърчаване биологичен баланс (представете, ако е уместно, видове, които се хранят с тях, като например някои съвместими риби или безгръбначни) и избягвайте агресивни химически обработки, които също им вредят мекотели и други безгръбначни.

Някои фенове кандидатстват временно повишаване на температурата или хелминтициди в екстремни случаи, но тези мерки носят рискове и трябва да се прилагат разумно, като винаги се дава приоритет на благополучие в аквариумаВ повечето случаи правилното управление на субстрата и подхранването намалява броя им без усложнения.

Видове и изследователски модели

Няколко вида са референции в лабораторни условия и преподаване. Сред сладководните трикладиди най-забележителните са Schmidtea mediterranea (модел за генетика и регенерация, със сексуални и безсексуални щамове), Дугезия японика y Тигрова жирардия (широко използвани в образованието). Тези видове са лесни за поддръжка и показване стабилна регенерация.

В морето, поликладиди като например Протецерей y Псевдоцерос присъства ярки цветове, пипала, образувани от гънки на ръба и мощен издаден фаринкс; те живеят под камъни, сред водорасли и върху бентосни колонии като гъби и бриозои.

В допълнение към регенерацията, планарите се използват в екологична токсикология поради чувствителността си към химикали и простата си анатомия, с анализи, които измерват целостта, поведението и регенерацията на епитела за оценка на токсичността на вещества.

Учене, памет и класически спорове

Планарите са способни aprendizaje por condicionamientoСъвременните изследвания показват, че те могат да запомнят информация дори след... регенерира главата, което предполага разпределено съхранение на паметта или препрограмиране на новия мозък от системни сигнали.

Стари изследвания, които предложиха прехвърляне на паметта чрез поглъщане на обучени планарни птици нямат текуща подкрепа поради методологични проблеми и предразсъдъци. Въпреки това, тези трудове подтикнаха изследването на основите биоелектрични и молекулярни на паметта и нейната устойчивост по време на регенерация.

Често бъркани с голохрили, планарите са свързани с тях само по понякога сплескана форма на тялото си и иначе са напълно различни. Планарите, или плоските червеи, принадлежат към тип Платихелминти (F. Platyhelminthes), който е съставен от четири класа. Три от тези класове са съставени от организми, които не са свободноживеещи, а са паразити. Това са класовете Моногенеа, Трематоди и Цестода, които включват добре познати животни като тении и чернодробни метили. Само един клас, Turbellaria (турбеларии), включва свободноживеещи организми, независимо дали са сладководни или морски, и тази статия ще ги обсъди.

Съдържание

Цитирай като

Как е?

Това е планарий, който достига 3 см на дължина. Има дорзивентрално сплескано, овално и листообразно тяло. В предната част има две пипала, образувани от сгъването на ръба на самото му тяло; всъщност името на рода Протецерей означава „антени, насочени напред“. Останалата част от ръба също има малки вълни, но никога толкова изразени, колкото пипалата. Цветът му е кремаво бял, подобен на слонова кост, с черни ивици по цялата дължина на тялото. Оттук идва и името на вида - vittatus, което означава „украсен с ленти“. Цялото му тяло е покрито със слой реснички, типична черта на турбеларийките, които им позволяват да се движат през скалистия субстрат, а в някои случаи и през седиментите. Заслужава да се отбележи натрупването на прости очи (оцели) в предната част на тялото, точно под пипалата, както и разпръскването им по целия ръб на тялото.

Къде живееш?

Обикновено се среща под камъни или сред водорасли, в скалисти и плитки райони, до 10 м дълбочинаТе рядко са били виждани на по-големи дълбочини. В Средиземно море, в части от източната част на Атлантическия океан, Ламанша и Северно море.

Как се храни?

Подобно на останалите планарии, те са месоядни и се хранят с ресничести, ротатори, гъби, малки ракообразни и червеи, наред с други. Въпреки това, предпочитаната им храна са асцидиите от рода КарамфилТе имат способността да откриват храна на определено разстояние чрез хеморецепториТези организми, когато ще се хранят, проектират фаринкс Те имат сгънати зъби в средата на телата си и засмукват храна. Тъй като нямат анус, цялата несмилаема храна се изхвърля през устата, а смилаемата храна се разпределя в цялата сложна храносмилателна система, която, бидейки толкова разклонена, позволява на хранителните вещества да достигнат до всички ъгли на тялото, винаги чрез дифузия.

Как се възпроизвежда?

Като повечето планарии Протецереус витатус е хермафродит, т.е. всяко животно има и двата пола, мъжки и женски. Обичайно е за кръстосано оплождане с друг индивид. Тези организми могат да инжектират пениса си през кожата на партньора си, за да обменят сперматозоиди. След полов акт, оплодената яйцеклетка или яйцеклетки, заедно с няколко хранителни клетки, остават, за да образуват малка capullo закрепени към камъни или растителност.

Може ли да се обърка?

Поради специфичното си оцветяване, те са безпогрешни. Грешката често възниква при класифицирането им, обърквайки ги с голожабраниАко вземем предвид, че тялото му е дорзовентрално сплескано и че пипалата му са гънки на ръба, се разбира, че не е мекотело, а планарий.

Любопитно

· Те имат голям капацитет за регенерацияОт всеки фрагмент може да се появи нов индивид. Те могат да обвият плячката си с слуз и предварително ги смелят с ензими. За да избегнат консумацията им, те отделят токсични вещества и оцветяването им предупреждава хищници. · При някои видове е наблюдавано поведение по време на оплождането, при което те се опитват избягвайте оплождането докато се опитват да оплодят партньора си, за да спестят разходи за енергия.

Таксономия

Ръб, край: platyhelminthes, Клас: Турбелария, Инфрафило: Рабдитофора, Поръчка: Поликладида, Подразред: Котилея, Семейство: ЕврилептидиПол: Протецерей

Как е?

Това е планариум, който може да достигне 4 сантиметра дължина. Подобно на останалите планарии, тялото му е дорзовентрално сплескано, овално и с форма на листо. В предната част има две пипала, образувани от сгъването на собствения ръб на тялото. Останалата част от ръба има малки вълни. Средната гръбна повърхност има по-тъмна издутина от останалата част на тялото, която е по-тънка и по-прозрачна. Тя е кафява, с... бели петна разпръснати, а ръбът по-светъл. Има натрупване на оцели в предната част, под пипалата, както и разпръснати по ръба. Тялото му е покрито с реснички, типична черта на турбеларийките, което им позволява да се движат през скалистия субстрат, а в някои случаи и през седиментите. Освен това, те могат също плуване.

Къде живееш?

Обикновено живее подслонен в скалисти субстрати и върху бентосни колонии като гъби или бриозои. Те могат да бъдат открити в цялото Средиземно море и в части от източната част на Атлантическия океан.

Как се храни?

Те са месоядни и се хранят с гъби, бриозои, ципести и малки ракообразни. Те откриват храна от разстояние благодарение на хеморецепториТе изпъкват през фаринкса и смучат храната, разпределяйки хранителните вещества през тях. разклонено червоНесмилаемото се изхвърля през устата.

Как се възпроизвежда?

Негов хермафродити и кръстосаното оплождане е често срещано. След копулация яйцата остават в малък пашкул, прикрепен към субстрата.

Може ли да се обърка?

Възможно е да съществуват цветови вариации, но морфологията им ги прави сравнително лесни за идентифициране. Най-честото объркване е с голожабрани, но планарите нямат характеристиките на мекотелите и присъстват ресничестия епидермис и извиващ се фаринкс.

Любопитно

· Подчертава своето капацитет за регенерация от фрагменти, с ограничения в зависимост от размера на сегмента. · Те могат да обездвижат плячката със слуз и ензими за да абсорбират хранителни вещества. · Те отделят репелентни вещества за да се избегне хищничество. · При някои австралийски планарии, поведението на „меч за пенис“ за да се увеличи максимално торенето и да се сведе до минимум оплождането.

Таксономия

Ръб, край: platyhelminthes, Клас: Турбелария, Инфрафило: Рабдитофора, Поръчка: Поликладида, Подразред: Котилея, Семейство: ПсевдоцеротидиПол: Псевдоцерос

Планарите, далеч не са прости организми, представляват група ключ в биологията за тяхната регенерация, екологичната им роля и полезността им като експериментални модели за разбиране стволови клетки, стареене, невробиология и реакция към замърсители. Разбирането на тяхното разнообразие, морфология и поведение ни позволява да ги оценим като ценни компоненти на екосистеми и първокласни изследователски инструменти.

Безсмъртни медузи
Свързана статия:
Безсмъртни медузи: характеристики, пълен жизнен цикъл, тайни и научна стойност