Bryozoanai (samanų gyvūnai) — apibrėžimas, morfologija ir paplitimas
Bryozoanai (samanų gyvūnai) — išsamus apibrėžimas, morfologija ir paplitimas: kolonijų sandara, lopoforas, rūšių įvairovė ir fosilijų istorija.
Bryozoanai, arba ektoproktai, yra smulkūs vandens bestuburiai gyvūnai, dažniausiai gyvenantys kolonijomis. Kolonijų skeletai dažnai sudaryti iš kalcio karbonato, tačiau pasitaiko ir organinių apvalkalų. Bryozojų iškastinės liekanos siekia seniausius jūros įrašus — jų istorija prasidėjo ordovike. Pagal gyvenimo būdą bryozoanai primena koralų polipus, todėl juos neoficialiai vadina samanų gyvūnais arba jūros kilimėliais. Nors daug rūšių gyvena šiltuose tropiniuose vandenyse, bryozoanai paplitę visame pasaulyje — aprašyta apie 5 000 gyvenančių ir apie 15 000 iškastinių rūšių.
Kolonijas sudaro smulkūs (~0,2 mm ir didesni) nariai — zooidai. Kiekvienas zooidas gyvena savo kameroje (zooecijoje), kurią kolonijai dažniausiai išskiria iš kalkių (CaCO 3) ar iš organinio junginio chitino. Visi kolonijos zooidai yra klonai, susiformavę aseksualaus dalijimosi būdu, bet daug rūšių turi skirtingus specializuotus morphus — tiek naminius, tiek apsauginius. Zooidų dalys dažnai skirstomos į cistidą (išorinė sienelė ir skeleto dalis) ir polipidę (vidiniai organai, įskaitant lofoforą ir virškinimo sistemą).
Visi bryozoa turi lopoforą (lofoforą). Tai žiedinis plaukuotų tentakulių vainikas aplink burną; kiekvienas tentakulis padengtas smulkiais plaukeliais arba blakstienėlėmis, kurios nuolat sukuria vandens srovę ir sulaiko maistines daleles. Jei zooidas maitinasi, jis ištiesia lopoforą į vandenį; pavojui kilus — lopoforas greitai įtraukiamas į kameros ertmę, kad apsisaugotų nuo plėšrūnų.
Morfologija ir kolonijų formos
Bryozoanų kolonijų formos labai įvairios. Pagrindinės formos:
- Encrusting — plokščios ar iškilusios plėvelės, prigludusios prie uolų, kriauklių ar povandeninių paviršių.
- Erect — stiebingos, šakotos struktūros, primenančios mažus krūmelius ar fanuoles.
- Free-living — laisvai gulintys „diskai“ ar kitokios formos karkasai, kurie nėra prigludę prie substrato.
Zooidai gali specializuotis: autozooidai atlieka maitinimo funkciją, heterozooidai — apsaugos ar valymo (pvz., avicularia — snapinius „snapus“, vibracula — vibracinius tentakulius). Skeletai (zooecijos) gali būti ploni ir membraniniai arba stipriai kalcifikuoti.
Taksonomija ir ekologija
Bryozoanai skirstomi į pagrindines klases: Phylactolaemata (gydomi kaip tik vandens, dažniausiai gėlame vandenyje ir formuojantys statoblastus), Stenolaemata (senosios, daugiausia kalkinės, jūrinės), bei Gymnolaemata (dauguma šiuolaikinių jūrinių rūšių). Vandenyje jie atlieka svarbų filtravimo vaidmenį — sulaiko fitoplanktoną ir smulkias organines daleles, prisideda prie biofouling’o (apaugimo ant povandeninių konstrukcijų) ir gali formuoti stambesnius biologinius „kilimėlius“ ar rifus.
Mityba ir sensoriai
Bryozoanai yra filtratoriai. Lopoforas sukuria srovę, kuria į lovį patenka maisto dalelės — bakterijos, fitoplanktonas, detritas. Jie neturi sudėtingos nervų sistemos, bet yra jautrūs vandens srovėms ir cheminiams dirgikliams; reaguodami gali trauktis arba keisti lopoforo formą.
Dauginimasis ir vystymasis
Kolonijos daugėja aseksualiai dalijantis zooidams, bet dauguma rūšių ir seksualiai dauginasi. Daugelyje jūrinių rūšių vystosi laisvos plaukiojančios lervos (pvz., cyphonautes tipo), kurios plaukioja, kol randa tinkamą substratą ir pradeda naują koloniją. Gėlavandeniai zooidai (Phylactolaemata) gamina specialias peržiemojimo struktūras — statoblastus, kurie išlieka nepalankiose sąlygose ir vėliau atsinaujina.
Fosilijos ir geologinė reikšmė
Bryozojų iškastinės liekanos yra dažnos ir naudingos paleoecologijai bei stratigrafijai. Jų fosilijos padeda rekonstruoti praeitų jūrų aplinkas; kai kurios rūšys prisideda prie kalkakmenių formavimo. Minėta ilgą jų istoriją liudija, kad pirmieji bryozoa pasirodė jau ordovike.
Poveikis žmogui
Bryozoanai gali būti tiek naudingi, tiek nepageidaujami. Jie prisideda prie ekosistemų funkcijų, bet taip pat gali apaugti povandenines konstrukcijas, valtis, labai paveikti žuvininkystės ir akvakultūros įrangą. Kai kurie jų metabolitai domina farmacijos mokslininkus dėl potencialių biologiškai aktyvių junginių.
Santrauka
Šie smulkūs kolonijiniai gyvūnai — reikšminga vandens ekosistemų sudedamoji dalis. Jie turi unikalią morfologiją (zooidai, zooecijos, lopoforas), gyvena įvairiausiuose vandens tipuose, turi sudėtingus dauginimosi ir išlikimo mechanizmus (įskaitant statoblastus gėlavandenių grupėje) ir ilgaamžę evoliucinę istoriją. Dėl savo įvairovės, ekologiškumo ir geologinės reikšmės bryozoanai yra svarbūs tiek biologijos, tiek geologijos tyrimams.
Anatomija ir fiziologija
Bryozojų skeletai auga įvairių formų ir raštų: piliakalnių, nėriniuotų vėduoklių, šakotų šakelių ir net kamščiatraukio formos. Jų skeletai turi daugybę mažyčių angų. Kiekviena anga yra zooidų buveinė. Jų kūnas turi U formos žarnyną, atsiveriantį ties burna ir ties išange. Jie maitinasi lopoforais. Mišrūnų čiuptuvai yra dantytieji. Blakstienėlių plakimas sukuria vandens srovę, kuri varo maistą (daugiausia fitoplanktoną) burnos link. Kai kurių grupių, ypač kai kurių ktenostomų, gali būti susiformavęs skrandis.
Bryozoanai neturi kvėpavimo ar kraujo sistemos, nes dėl jų mažo dydžio vyksta dujų ir maistinių medžiagų difuzija. Tačiau jie turi paprastą nervų sistemą ir raumenis, kurie kartu gali greitai nunešti zooidą į jo prieglobstį.
Viena iš samanų rūšių, Bugula neritina, yra įdomi kaip cheminių medžiagų, briostatinų, kurie tiriami kaip priešvėžinės medžiagos, šaltinis.
Costazia costazi , koralinis briozojus
Dauginimasis ir vystymasis
Bryozoanai gali daugintis ir lytiniu, ir nelytiniu būdu. Visi Bryozoans, kiek žinoma, yra hermafroditai (t. y. ir patinai, ir patelės).
Visi kolonijos nariai yra klonai: jie yra genetiškai identiški, susiformavę aseksualaus dauginimosi būdu. Tai įvyksta iš pirmojo zooido išsiritant naujiems zooidams. Taip kolonija auga; taip kolonija didėja. Jei gabalėlis samanų kolonijos atitrūksta, jis gali toliau augti ir sudaryti naują koloniją.
Visi kolonijos zooidai yra sujungti epitelio ląstelių gijomis. Atskiri kolonijos nariai, zooidai, kai kurių rūšių yra apibendrinti: jie maitinasi ir kartais gali daugintis. Tačiau daugumos rūšių zooidai yra specializuoti atlikti skirtingas funkcijas. Šiuo atveju maitinančios zooidės vadinamos autozooidėmis, o nemaitinančios - heterozooidėmis. Heterozooidų atliekamos funkcijos: lytinis dauginimasis, apsauga, judėjimas, vandentiekis, struktūrinė parama. Kai kurių heterozooidų funkcijos vis dar nežinomos. Labiausiai paplitusi funkcija yra ta, kad kiaušiniai vystosi patelės arba hermafrodito heterozooidų perinimo kamerose (ovicelėse). Yra detalių variacijų: kartais nedidelis heterozooidų kompleksas bendromis pastangomis gamina lervutes. p4
Dar vienas būdas apibūdinti briozojus, kuriems išsivysto heterozooidai, yra sakyti, kad jie yra polimorfiški. Šis terminas biologijoje vartojamas apibūdinti, kaip genetiškai vienalytė populiacija išsivysto į aiškiai besiskiriančias formas. Polimorfizmą paprastai kontroliuoja genetiniai persijungimo mechanizmai, tačiau apie briozojų genetiką žinių yra nedaug.
Ekologija
Dauguma Bryozoan rūšių gyvena jūrinėje aplinkoje. Yra apie 50 rūšių, gyvenančių gėlame vandenyje. Savo vandens buveinėse briozoja gyvena ant visų rūšių kietų substratų: smėlio grūdelių, uolų, kriauklių, medienos, jūros dumblių, vamzdžių ir laivų, kurie gali būti gausiai inkrustuoti briozojais. Tačiau kai kurių samanų kolonijos auga ne ant kietų substratų, o sudaro kolonijas ant nuosėdų. Kai kurios rūšys gyvena 8 200 m gylyje, tačiau dauguma samanų gyvena daug seklesniame vandenyje. Dauguma samanų yra sėdimos ir nejudrios, tačiau kelios kolonijos sugeba šliaužti, o kelios nekolonijinių samanų rūšys gyvena ir juda tarpuose tarp smėlio grūdelių. Viena nepaprasta rūšis pragyvena plūduriuodama Pietų vandenyne. Kelios samanų rūšys gyvena Jungtinių Amerikos Valstijų vidurio vakaruose, ypač Ohajuje, Indianoje ir Kentukyje, kurie kadaise buvo didelio vandenyno - Vakarų vidinio jūrų kelio - dalis.
Jų mitybą sudaro smulkūs mikroorganizmai, įskaitant diatomijas ir kitus vienaląsčius dumblius. Savo ruožtu melsvadumbliai minta grobiu, pavyzdžiui, jūrų ežiais ir žuvimis.
Bryozoanai yra beveik vien tik kolonijas sudarantys gyvūnai. Vieną koloniją gali sudaryti daug milijonų individų. Kolonijų dydis svyruoja nuo milimetrų iki metrų, tačiau kolonijas sudarantys individai yra maži, dažniausiai mažesni nei milimetro ilgio. Kiekvienoje kolonijoje skirtingi individai atlieka skirtingas funkcijas. Vieni individai renka maistą kolonijai (autozooidai), kiti nuo jų priklauso (heterozooidai). Kai kurie individai skirti kolonijai stiprinti (kenozooidai), kiti - kolonijai valyti (vibracula). Yra žinoma tik viena vieniša rūšis - Monobryozoon ambulans, kuri nesudaro kolonijų.
Gėlųjų vandenų samanos
Fosilijos
Pirmą kartą iškastiniai samanos pasirodė ankstyvajame ordovike ir patyrė didžiulę adaptacinę radiaciją. Jų buvo gausu per visą paleozojaus erą: tai buvo viena iš vyraujančių paleozojaus fosilijų grupių. Jie buvo pagrindiniai jūros dugno bendrijų komponentai ir, kaip ir šiuolaikiniai samanos, atliko svarbų vaidmenį stabilizuojant ir surišant nuosėdas. Jie buvo daugelio kitų dugno organizmų maisto šaltinis. Žemutinio karbono (Misisipijos) periode prieš 354-323 mln. metų briozojos buvo tokios paplitusios, kad jų suskaldyti skeletai sudaro ištisus kalkakmenio klodus.
Po katastrofos permo ir triaso riboje, kai išnyko beveik visos rūšys, vėlesniame mezozojaus periode samanos atsigavo ir tapo tokios pat sėkmingos kaip ir anksčiau. Bryozojų iškasenų iškasenose yra daugiau kaip 15 000 rūšių.
Daugumos iškastinių samanų skeletai mineralizuoti. Atskirų zooidų skeletai būna nuo vamzdelio iki dėžutės formos, juose yra galinė anga, iš kurios išsikiša lopoforas, kad galėtų maitintis. Didžiojoje daugumoje ordoviko briozojų nėra porų, tačiau skeleto duomenys rodo, kad epiteliai buvo ištisiniai nuo vieno zooido iki kito.
Vienas svarbiausių įvykių briozojų evoliucijos metu buvo kalkinio skeleto įgijimas ir čiuptuvų išsikišimo mechanizmas. Išorinių kūno sienelių standumas leido apsisaugoti nuo plėšrūnų, labiau sujungti zooidus ir išvystyti masyvias kolonijų formas.
Estijos (ordoviko) suakmenėję samanos.
Klausimai ir atsakymai
K: Koks yra mokslinis briozojų pavadinimas?
A: Mokslinis Bryozoa pavadinimas yra Polyzoa, Ectoprocta arba samanų gyvūnai.
K.: Kada Bryozoans pirmą kartą pasirodė iškastiniuose radiniuose?
A.: Pirmą kartą iškastiniai briaunuotieji pasirodė ordoviko laikotarpiu.
K: Kur gyvena briozojaus genties gyvūnai?
A: Bryozoanai gyvena visame pasaulyje, tačiau dažniausiai jie mėgsta šiltus tropinius vandenis.
K: Kiek yra žinoma briozojų rūšių?
A: Yra žinoma apie 5000 gyvų ir 15 000 iškastinių briozojų rūšių.
K: Kas sudaro briozojų koloniją?
A: Bryozojų koloniją sudaro maži (~0,2 mm) nariai, vadinami zooidais, kurie išskiria vamzdelius, paprastai sudarytus iš kalcio karbonato (CaCO3) arba chitino (organinio junginio).
K: Kaip zooidai dauginasi kolonijoje?
A: Zooidai kolonijoje dauginasi lytiškai, klonuodami save.
K.: Kokią kūno dalį turi visi samanos?
A: Visi samanosiai turi lopoforą, kurį sudaro dešimt burną juosiančių ir blakstienėlėmis padengtų čiuptuvėlių.
Ieškoti