Protostomi — definīcija un grupas: Ecdysozoa, Lophotrochozoa, Platyzoa
Protostomi — definīcija, embrija īpašības un trīs galvenās grupas (Ecdysozoa, Lophotrochozoa, Platyzoa). Sistemātika, piemēri un DNS analīzes secinājumi.
Protostomi ir liela dzīvnieku grupa — superklade, kas ietver daudzas nefrozoānu un citādi saskaņotu taksonu kopas un kura parasti tiek uzskatīta par taksonu, kas ir augstāks nekā atsevišķs tips (phylum). Šo grupu bieži salīdzina ar deuterostomām, un tās dalījumu klasiskā embrionālā ziņā izmanto, lai saprastu dzīvnieku attīstību un evolūciju.
Galvenās attīstības iezīmes
Protostomu raksturo vairāki kopīgi iezīmju komplekti, kas visbiežāk novērojami, taču nav pilnīgi universāli visos grupas locekļos:
- Blastoporas liktenis: augošā embrijā pirmā atvere (blastopora) parasti veidojas par muti, kamēr deuterostomām tā veidojas par anālo atveri — šis ir klasiskākais atšķirības pazīmes apraksts.
- Triploblastija: lielākā daļa protostomu ir trīs slāņu dzīvnieki (epidermas, mezoderma, endoderma), t.i., triploblastiski.
- Iepriekšēja embrionālā diferenciācija: daudziem protostomiem raksturīga tā dēvētā spirālā dalīšanās (spirāla dalīšanās) un tā saucamā “mosaïque” (ietekmīga) embrija attīstība — tomēr ir izņēmumi.
- Coeloma veidošanās: protostomos coeloms (šķidrumu pildīta ķermeņa dobe) nereti veidojas, sadalot mezodermas masu (schizocoely), kaut arī šī pazīme nav absolūti obligāta visos taksonos.
Molekulārā filogenēze un trīs galvenās grupas
Molekulāro datu (piemēram, DNS un rDNS, ģenētisko secību, Hox gēnu un citos markeru analīžu) rezultāti liecina, ka tradicionālo protostomu iekšienē izdalāmas trīs plašākas grupas. Šīs grupas var būt definētas pēc gēnu secībām un kopējām morfoloģiskām vai attīstības iezīmēm.
- Ecdysozoa, kuru galvenā iezīme ir organisms, kas regulāri met ārējo ķermeņa apvalku (ecdysis). Šajā grupā ietilpst tādi pazīstami t.s. posmkāji un citi moltojoši dzīvnieki — piemēram, posmkāji (Arthropoda), nematodes (Nematoda), kā arī Onychophora un Tardigrada. Ecdysozoa ir ļoti daudzveidīga un iekļauj gan sauszemes, gan ūdens formas; tai piemīt liela ekoloģiskā un ekonomiskā nozīme (parazīti, plēsēji, opollinatori, utt.).
- Platyzoa, kuras paraugi ir platyhelminthes (plakantērmini) un rotifers. Platyzoa parasti ietver maziem izmēriem raksturīgas, bieži planktoniskas vai bentiskās formas ar vienkāršu ķermeņa būvi — daļai no tām ir acoelomāta vai pseudocoelomāta anatomija. Šīs grupas monofiletiskums zinātnē joprojām ir diskutēts; dažas analīzes apvieno kopā arī Gastrotricha, Gnathifera un citas sīkas grupas.
- Lophotrochozoa, kas ietver tādas nozīmīgas filiātes kā gliemji (Mollusca) un anelidi (Annelida). Nosaukums atsaucas uz raksturīgām iezīmēm dažos grupas locekļos — lophophore (barošanās ķermeniskā saspēle) vai trochophora kā kāpurs — un grupā iekļaujas arī brahiopodi, bryozoji, nemertejas u.c. Lophotrochozoa ir ārkārtīgi daudzveidīga gan morfoloģiski, gan ekoloģiski.
Bez šīm trim lielajām grupām protostomu iekšienē vēl ir vairāki mazāki vai izolēti taksoni — piemēram, Chaetognatha (saitzobi), kuru pozīcija filogenēzē reizēm ir pretrunīga vai aizdomās par pārnešanu starp lielajām grupām.
Vēsture, datu avoti un piezīmes
Protostomu un deuterostomu sadalījums radās no embrionālās attīstības novērojumiem 19.–20. gadsimtā. Mūsdienu klasifikācija arvien vairāk balstās uz molekulāro filogenētiku — vairākas analīzes izmanto vairākus gēnu kopumus vai visu genoma datus, lai noteiktu attiecības starp grupām. Šī pieeja atklāja Ecdysozoa un Lophotrochozoa kā nozīmīgas monolietiskas vienības, taču daži mazāki savienojumi, tostarp Platyzoa, joprojām ir diskutabli.
Bioloģiskā un ekoloģiskā nozīme
Protostomi veido milzīgu daļu dzīvnieku daudzveidības — no planktona mikroskopiskajiem rotiferiem līdz sarežģītiem gliemežiem un milzīgai posmkāju daudzveidībai. Tajos ietilpst gan brīvi dzīvojošas sugas, gan svarīgi parazīti (piem., plakantērmini, nērances), kā arī nozīmīgi lauksaimniecības un medicīnas kaitēkļi. Protostomu pētījumi ir būtiski, lai saprastu attīstības bioloģiju, evolūciju, ekoloģiju un arī cilvēka veselību (parazītu bioloģija).
Galvenie punkti īsi
- Protostomi — liela bilaterāro dzīvnieku klade, kurā blastopora parasti kļūst par muti.
- Molekulārie dati parasti sadala protostomus trīs galvenajās grupās: Ecdysozoa, Lophotrochozoa un Platyzoa.
- Daudzas iezīmes (spirāla dalīšanās, schizocoely u.c.) ir raksturīgas, bet nav universālas — izņēmumi un konverģences pastāv.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir protostomi?
A: Protostomas ir dzīvnieku tips, kas ir augstāks par phylum un Bilateria subtaksons, kas atšķiras ar embriju.
Q: Ar ko protostomas atšķiras no deuterostomām?
A: Protostomas un deuterostomas atšķiras ar to blastoporas likteni. Deuterostomām tā kļūst par anālo atveri, bet protostomām - par muti.
J: Kāda ir protostomu klasifikācija?
A: Protostomi nav iekļauti parastajā klasifikācijas sistēmā, bet tos var iedalīt trīs lielās grupās: Ecdysozoa, Platyzoa un Lophotrochozoa.
J: Kādi ir daži Ecdysozoa grupas dzīvnieku piemēri?
A: Ecdysozoa grupas dzīvnieku piemēri ir posmkāji un nematodes.
J: Kādi ir daži Platyzoa grupas dzīvnieku piemēri?
A: Platihelminthes un rotifers ir Platyzoa grupas dzīvnieku piemēri.
J: Kādi ir daži Lophotrochozoa grupas dzīvnieku piemēri?
A.: Gliemji un anneīdi ir Lophotrochozoa grupas dzīvnieku piemēri, kā arī vairāki maznozīmīgi taksoni, piemēram, Chaetognatha.
J: Ko DNS sekvences analīze liecina par protostomu dzīvniekiem?
A: DNS secības analīze liecina, ka protostomu dzīvniekus var iedalīt trīs lielās grupās: Ecdysozoa, Platyzoa un Lophotrochozoa.
Meklēt