Placozoa (Trichoplax adhaerens) — primitīvi, plakani bezmugurkaulnieki

Placozoa ir dzīvnieku dzimta, primitīva bezmugurkaulnieku forma. Pēc uzbūves tie ir visvienkāršākie no visiem metazoa.

Parasti tiek uzskatīts, ka Placozoa ir tikai viena suga - Trichoplax adhaerens, taču ģenētiskā daudzveidība ir pietiekama, lai varētu būt vairākas morfoloģiski līdzīgas sugas.

Lai gan tās pirmo reizi atklātas 1883. gadā, taksonam nav vispārpieņemta nosaukuma. Zinātniskais nosaukums burtiski nozīmē "plakanie dzīvnieki".

Trichoplax ir neliels, saplacināts, aptuveni milimetru diametrā liels dzīvnieks. Līdzīgi kā amebai, tam nav regulāru kontūru, lai gan augšējā virsma vienmēr ir saplacināta. Ķermenis sastāv no vienkārša epitēlija ārējā slāņa, kas aptver vaļēju šūnu kārtu. Uz epitēlija šūnām ir bārkstiņi, kurus dzīvnieks izmanto, lai šļūktos pa jūras gultni. Starp šiem slāņiem ir šķiedru sincītis - ar šķidrumu piepildīts dobums, ko atver zvaigznveida šķiedras.

Trichoplax barojas, absorbējot barības daļiņas - galvenokārt mikrobus - ar to apakšējo daļu. Tās parasti vairojas bezdzimuma ceļā, daloties vai veidojot pumpurus, bet var vairoties arī dzimumdzīvi. Lai gan Trichoplax genoms ir neliels salīdzinājumā ar citiem dzīvniekiem, gandrīz 87 % no tā 11 514 olbaltumvielas kodējošiem gēniem ir līdzīgi zināmajiem citu dzīvnieku gēniem.

Pagājušā gadsimta 60. un 70. gados atjaunojusies pētnieku interese, kas noveda pie atklājuma, ka pētītie dzīvnieki ir pieauguši, nevis kāpuri. Šī jaunatklātā interese ietvēra arī organismu izpēti dabā (pretstatā akvārijiem).

Morfoloģija un uzbūve

Placozoas ķermenis ir ārkārtīgi vienkāršs: divi galvenie epitēlija slāņi — augšējais (dorzālais) un apakšējais (ventrālais) — un vidū šķiedru slānis (fibrocelulārs sincītis) ar kontraktilām šķiedrām un zvaigžņveida šūnām. Trichoplax šūnas nav organizētas orgānos; tās izveido lokāli specializētas šūnu grupas, piemēram, lipofīlās šūnas, kas izdala gremošanas fermentus. Uz apakšējā epitēlija atrodas bārkstiņas, kas nodrošina kustību un kontaktu ar barības avotu.

Barošanās un kustība

Trichoplax barojas, pārvietojoties virs biofilmas, mikroaļģēm un baktērijām, kur apakšējais epitēlijs izdala gremošanas fermentus un absorbē sagremošanas produktus. Barošanās process bieži tiek saukts par ārējo vai nešūnu gremošanu, jo ēdiens tiek sagremots ārpus šūnu iekšienes un pēc tam absorbēts. Kustībai dzīvnieki izmanto cīliātās šūnas, dažādu slāņu kontrakcijas un virsmas pieķeršanās spējas, ļaujot tiem "slīdēt" pa substrātu.

Vairošanās un genomika

Placozoas galvenokārt tiek novērotas vairojoties bezdzimuma ceļā — daloties vai veidojot pumpurus. Tomēr molekulārie dati un retas novērojamas reproduktīvās izmaiņas liecina, ka dzimumreproduktīvā spēja pastāv, lai gan tās izplatība un nozīmīgums populācijās nav pilnībā noskaidrots. Trichoplax genomu secējot, atklājās aptuveni 11 514 olbaltumvielu kodējoši gēni; liela daļa no tiem (>80 %) ir homologas citu dzīvnieku gēniem, kas norāda uz negaidīti sarežģītu ģenētisko pamatstruktūru, neraugoties uz morfoloģisko vienkāršību.

Izplatība un ekoloģiskā loma

Placozoas parasti sastopamas siltos, seklos jūras ūdeņos, piekrastes zonās un uz klintīm vai ūdensaugu virsmas, kur pieejams barības slānis (biofilma). Tās var ietekmēt mikrobiālās kopienas struktūru un spēlēt lomu organisko vielu pārstrādē piekrastes ekosistēmās. Genētiskie pētījumi norāda uz plašu ģenētisko diferenciāciju dažādās ģeogrāfiskajās populācijās, kas liek domāt par kriptiskām sugām vai lokālām adaptācijām.

Evolūcija un taksonomija

Placozoa tiek uzskatīta par agrāko atzarojumu dzīvnieku evolūcijā, tomēr precīza to vieta metazoju koka zarā joprojām tiek diskutēta. Svarīgs jautājums ir, vai plakanci ir primitīvi (t.i., atspoguļo agrīnu metazoju pamatstāvokli) vai tie ir sekun­dāri vienkāršoti no sarežģītākiem senčiem. Neatkarīgi no pozīcijas, Trichoplax pētījumi sniedz vērtīgu informāciju par multicelulāru ķermeņa plānu, šūnu tipu diferenciāciju un gēnu tīklu evolūciju.

Pētniecības vēsture un mūsdienu pētījumi

Kaut arī Placozoa pirmo reizi atrasti 1883. gadā, tikai 20. gadsimta beigās un 21. gadsimta sākumā tie kļuva par intensīvas pētniecības objektu, pateicoties uzlabotām mikroskopijas un ģenētikas metodēm. 1960. un 70. gados atjaunotā interese noveda pie secinājuma, ka pētītie egzemplāri ir pieauguši indivīdi, nevis larvas. Mūsdienās pētījumi koncentrējas uz genomiku, šūnu tipa kartēšanu (single-cell RNA-seq), reproduktīvās bioloģijas noskaidrošanu un ekoloģisko izplatību. Jauni secinājumi par ģenētisko daudzveidību liecina par iespējamu kriptisko sugu klātbūtni, tāpēc taksonomija un sugu atšifrēšana ir aktīvs pētniecības lauks.

Tomēr daudzi jautājumi paliek neizskaidroti: cik plaši izplatītas ir dzimumreproduktīvās stratēģijas, kā tieši darbojas šūnu komunikācija šajos vienkāršajos ķermeņos, un vai dažādas ģenētiskās līnijas būtu jāatzīst par atsevišķām sugām. Turpmākie pētījumi, īpaši tie, kas apvieno lauka izpēti ar molekulārajām metodēm, palīdzēs labāk izprast šo neparasto un evolucionāri nozīmīgo dzīvnieku grupu.

Jautājumi un atbildes

J: Kāds ir Placozoa zinātniskais nosaukums?

J: Kā Trichoplax pārvietojas?

J: Ko Trichoplax dara šķiedru sincītis?

J: Kā Trichoplax barojas?

J: Kā Trichoplax vairojas?

J: Kāds procents no 11 514 olbaltumvielas kodējošiem gēniem ir līdzīgi zināmajiem citu dzīvnieku gēniem?

Jautājums: Kad pētnieki no jauna izrādīja interesi par Placozoa?

Meklēt pēc burta