Limnognathia maerski — mikroskopisks dzīvnieks: morfoloģija un taksonomija
Limnognathia maerski ir mikroskopisks dzīvnieks, kas pirmoreiz aprakstīts 1994. gadā pēc atradnes homotermiskos avotos Disko salā Grenlandē. Tā taksonomisks statuss joprojām ir salīdzinoši neskaidrs un ir piesaistījis lielu interesi, jo šis organisms apvieno vairākas neparastas īpašības, kas atšķir to no citām labi pazīstamām grupām.
Tā aprakstos L. maerski ir minēta gan kā klase, gan kā apakštipa daļa grupā Gnathifera, kā arī tai ir piešķirts atsevišķs grupējums — virstipa daļa vai pat atsevišķs tips Micrognathozoa. Šo mazo bezmugurkaulnieku parasti uzskata par radniecīgu rotifēm un gnathostomulida, kas tiek grupētas kopā kā Gnathifera, taču precīzas attiecības un sistemātika joprojām tiek pētītas.
Vidējais ķermeņa garums ir aptuveni 0,1 mm (viena desmitā daļa milimetra), kas padara L. maerski par vienu no mazākajiem zināmajiem daudzšūnu dzīvniekiem, tomēr tā morfoloģiskā un funkcionālā kompleksitāte ir neparoti liela attiecībā pret izmēru.
Morfoloģija
L. maerski izceļas ar ļoti sarežģītu žokļu (gnatho) aparātu, kas sastāv no piecpadsmit atsevišķām daļām. Žokļa struktūras komponentes ir savienotas ar saitēm un muskuļiem, kas ļauj precīzas un ātras kustības. Pašu žokļa daļu izmēri ir ļoti mazi — no 4 μm līdz 14 μm — taču tās spēj izstiepties ārpus mutes gan barošanās laikā, gan, piemēram, izgrūžot nesagremojamus priekšmetus. Šādas spēcīgas un mobilas struktūras ir īpaši interesantas, jo tās demonstrē, kā sarežģītas mehāniskas sistēmas var darboties ļoti ierobežotā telpā.
Galvā atrodas salīdzinoši liels ganglijs jeb "smadzenes", no kura gar ķermeņa apakšējās virsmas stiepjas nervu stīgas. Ķermenis ir klāts ar stīviem jutīgiem sariņiem, kas sastāv no vienas līdz trīs skropstiņām. Šie sariņi strukturāli līdzinās sariņiem, kas sastopami gnathostomulidos, un pilda galvenokārt sensoru funkcijas.
Typiskas ciliārās struktūras ietver elastīgās skropstas, kas veido pakavveidīgu lauku uz pieres, kā arī plankumiņus galvas sānos un divas rindas ķermeņa apakšpusē. Skropstas uz pieres rada plūsmu, kas virza barības daļiņas mutes virzienā, kamēr citas skropstas nodrošina dzīvnieka kustību pa substrātu vai ūdeni.
Barošanās un ekoloģiskā niša
L. maerski barojas, izmantojot savu sarežģīto žokļu aparātu: tas ļauj sagādāt, satvert un mehāniski apstrādāt ļoti mazas barības daļiņas. Organismu barošanās avoti, visticamāk, ir smalkas organiskās daļiņas, mikroorganismi un baktērijas, kas sastopamas bioloģiskajos plēves slāņos (biofilms) un sīkajos substrātos karstos avotos un to tuvumā. Spēja izstiept žokļu daļas ārpus mutes arī palīdz izstumt vai izgrūst nesagremojamus fragmentus.
Reprodukcija un attīstība
Visiem līdz šim savāktajiem L. maerski eksemplāriem ir atrasti sievišķie dzimumorgāni. Tās dēj divu veidu olas: plānās sieniņas olas, kas ātri izšķiļas, un biezas sieniņas olas, kas, domājams, ir nedzīvotspējīgas pret sala apstākļiem un var kalpot kā izturīgi diapauzes stadijas, pārziemojot un izšķilstoties pavasarī. Šāda divu tipu olu stratēģija līdzinās redzamajai rotifēmu bioloģijā, kur biezu sieniņu olas bieži saistās ar seksuālu apaugļošanos un diapauzi.
Ir ierosināts, ka L. maerski iespējams demonstrē protandrisku attīstību — jaunākās stadijas var izšķilties kā tēviņi un vēlāk pārorientēties par mātītēm — taču šie secinājumi balstās uz ierobežotu novērojumu skaitu, un pilnīga reproduktīvā cikla dinamika vēl nav pilnībā noskaidrota. Seksuālās reprodukcijas epizodes nav tik bieži dokumentētas kā asexuālās, tāpēc nepieciešami turpmāki pētījumi.
Izplatība un dzīvotne
Pirmās un visplašāk zināmās atradnes atrodas homotermiskos avotos Disko salā Grenlandē. Šie dzīvotāji priekšroku dod nelieliem, pastāvīgi mitriem vai ūdeni saturošiem substrātiem, kur veidojas biezākas biofilmas un mikroekosistēmas. Līdz šim L. maerski konstatēts reti, un atradumi ārpus sākotnējās lokācijas ir ierobežoti, tomēr aktīvā izpēte var atklāt plašāku areālu.
Bioloģiskā un evolūcijas nozīme
Limnognathia maerski ir īpaši nozīmīgs, studējot evolucionāro attīstību, jo tā žokļu aparāta sarežģītība un citu struktūru kombinācija sniedz ieskatu gnathiferu attīstībā un adapcijās pie mikromēroga dzīvesveida. Šis organisms demonstrē, ka mikroorganismu pasaulē var eksistēt izteikti sarežģītas mehāniskas un neirobioloģiskas sistēmas, un tā pētījumi veicina sapratni par miniaturizācijas ierobežojumiem un iespējamībām evolūcijā.
Turpmāki mikroskopiskie, molekulārie un ekologiskie pētījumi ir nepieciešami, lai precizētu L. maerski taksonomisko pozīciju, izprastu tās dzīves ciklu un izplatību, kā arī novērtētu tās lomu augstarktiskajos mikroekosistēmu tīklos.
Filoģenēze
Kladogramma (adaptēta no [1]), kas parāda Limnognathia dzimtas radniecību:
| Gnathifera |
| ||||||||||||||||||
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir Limnognathia maerski?
A: Limnognathia maerski ir nesen atklāts mikroskopisks dzīvnieks.
J: Kur to pirmo reizi atklāja?
A: Pirmo reizi tas tika atklāts homotermālajos avotos Disko salā, Grenlandē, 1994. gadā.
J: Cik liels ir L. maerski?
A: Tas ir vidēji vienu desmitdaļu milimetra garš, kas to padara par vienu no mazākajiem zināmajiem dzīvniekiem.
J: Kāda ir tās žokļa uzbūve?
A: Tam ir ļoti sarežģīts žoklis ar piecpadsmit atsevišķām daļām, kas savienotas ar saitēm un muskuļiem. Žokļa segmentu izmērs ir no 4 μm līdz 14 μm.
Vai L. maersk ir jutīgie sari?
Jā, uz ķermeņa ir izkaisīti viens līdz trīs stingri jutīgie sariņi, bet elastīgie sariņi ir izvietoti pakavveidīgā laukumā uz pieres, pa gabaliņiem galvas sānos un divās rindās zem ķermeņa.
J: Kā tie pārvieto barības daļiņas mutē?
A: matiņi uz pieres rada straumi, kas pārvieto barības daļiņas mutes virzienā. Pārējie matiņi arī tos pārvieto.
J: Vai tās dēj olas? Ja jā, tad kāda veida?
A: Jā, tās dēj divu veidu olas - plānās sieniņas, kas ātri izšķiļas, un biezas sieniņas, kuras, domājams, ir noturīgas pret sasalšanu un spēj pārziemot un izšķilties pavasarī.
