Tardigrādi (ūdens lāči) — apraksts, uzbūve, sugas un dzīvotnes

Tardigrādi (ūdens lāči) — detalizēts apraksts, uzbūve, sugas un dzīvotnes; uzzini par to mikroskopisko pasauli, izdzīvošanas spēju un izplatību.

Tardigrades ("ūdens lāči") ir taktopodu Tardigrada dzimtas pārstāvji, kas pieder pie Ecdysozoa virssaimē. Tos dēvē arī par ūdens lāčiem vai sūnu sivēniem. Tie ir mikroskopiski, segmentēti dzīvnieki, kas dzīvo gan mitrās sauszemes vides mikrobiotopos, gan dažādos ūdens biotopos.

Tardigrades pirmo reizi tika aprakstītas 1773. gadā. To nosaukums burtiski nozīmē "lēns soļotājs". Šobrīd aprakstīti vairāk nekā tūkstotis sugu; faktiskā sugu skaita pieaug ar jaunu pētījumu publicēšanu, tāpēc aprēķini par sugu skaitu var atšķirties.

Apraksts un uzbūve

Tardigradām ir cilindriska forma ar četriem segmentiem, katram no tiem parasti ir divas kājas — kopā četri pāri (astoņas kājas). Katrai kājai ir mazi nagi vai spīles, kas palīdz pieķerties substrātam. Ķermenis parasti ir sadalīts galvas (protosomas) un trūka (truncus) daļās, segtas ar kutikulu, kuru periodiski nomaina (ecasija), kas liecina par piederību Ecdysozoa.

Pieaugušo īpatņu ķermeņa garums parasti svārstās no mazāk nekā 0,1 mm līdz aptuveni 1,2 mm; tikko izšķīlušies kāpuri var būt mazāki par 0,05 mm. Tardigradu mutes aparāts parasti ietver stiletus un buco‑faringeālu sistēmu, ko tās izmanto, lai izsūktu šūnu saturu (piemēram, augu šūnām) vai iekļautu organismus, ja tās ir plēsējas.

Uzturs un uzvedība

Tardigrades barojas dažādi: daudzas sugas barojas ar augu un mikroorganismu šūnām, iekļūstot ar stiletām šūnas sieniņā un izsūcot tās iekšpusi, citas sugas ir plēsīgas un medī mazas bezmugurkaulnieku lervas vai citus mikroskopiskus organismu fragmentus. Uzturs un barošanās stratēģijas atšķiras starp sugām un ietekmē to izplatību konkrētā biotopā.

Šūnu skaits un augšana

Tardigradas ir eutelikālas, tas nozīmē, ka pieaugušajiem indivīdiem vienas sugas robežās ir aptuveni vienāds šūnu skaits. Dažu sugu pieaugušo īpatņu organismā ir līdz pat 40 000 šūnu, bet citām sugām šūnu skaits ir daudz mazāks. Augšana lielākoties notiek šūnu izmēru pieauguma un diferenciācijas ceļā, nevis ar jaunu šūnu pieaugumu pieaugušajiem posmiem.

Reprodukcija un attīstība

Tardigradu reprodukcija var notikt seksuāli — ar dzimumšūnu apvienošanos — vai ar partenogenēzi (nepiesātināta attīstība no olšūnas). Dažām sugām olas tiek dētas atsevišķi uz substrāta vai iekšējā olvados, bet citām tās tiek izlaistas kopā ar nomesto kutikulu. Attīstība parasti ir tieša: izšķīlušies jaunie īpatņi izskatās kā mazi pieaugušie un pakāpeniski aug, pārejot dažādos jauniniekposmos līdz pieauguša īpatņa stadijai.

Ekstremāla izdzīvošana un kriptobioze

Viena no tardigradu vispārzināmākajām īpašībām ir spēja pāriet kriptobiozes stāvoklī, kurā vielmaiņa praktiski apstājas. Visbiežāk sastopamās kriptobiozes formas ir:

• anhidrobioze — izžūšanas rezultātā tardigrads saritinās un veido tuni, spējot izdzīvot ilgstošu sausumu;
• kriobioze — dzīve ar ļoti zemām temperatūrām, kad šķidrumi organismā sasalst vai tiek stabilizēti;
• anoksibioze — izturība pret skābekļa trūkumu;
• ļoti izturība pret radiāciju un spiediena izmaiņām — daži eksperimenti rāda, ka tardigradi var izdzīvot kosmiskā vakuuma un radiācijas ietekmi (eksperimenti ārpus Starptautiskās kosmosa stacijas).

Kriptobiozes laikā tardigrads var izturēt temperatūras no zem −200 °C līdz virs +150 °C īslaicīgi, milzīgu spiediena amplitūdu, augstu radiācijas devu un ilgstošu sausumu. Šīs īpašības padara tardigrādus par nozīmīgiem objektiem astrobioloģijas un ekstremofīlu pētījumos.

Sistemātika un sugas

Tardigradu systemātika ietver vairākas klases un desmitiem ģinšu; tradicionāli tiek minētas klases kā Eutardigrada un Heterotardigrada (un retos aprakstos arī Mesotardigrada). Daudzas sugas vēl tiek atklātas un aprakstītas, tāpēc taksonomija aktīvi mainās ar DNS analīžu un mikroskopa metožu attīstību.

Dzīvotnes un izplatība

Tardigradas ir sastopamas daudzos biotopos: sūnās, saldūdeņos, Himalajos un okeānā. Tās atrodas gan uz koku mizas, augsnē un sūnās, gan saldūdens ezeros un upēs, kā arī jūras dziļumos — tardigradi ir vieni no nedaudzajiem dzīvniekiem, kas sastopami gan augstākajos kalnos, gan visdziļākajās jūrās. Aptuveni 83 procenti no zināmajām sugām dzīvo uz sauszemes (parasti mitrās mikrovidēs), pārējie 17 procenti ir aquātiskas sugas.

Nozīme un pētniecība

Tardigradi interesē bioloģus, paleontologus un astrobiologus, jo tie demonstrē izcilu izturību pret vides stresoriem, kas ierobežo citus organismus. Tos izmanto pētījumos par šūnu aizsardzību, DNS labošanas mehānismiem, hidratācijas un dehidratācijas ietekmi uz biomolekulām, kā arī eksperimentos kosmosa apstākļos. Tardigradu spēja pārdzīvot ekstremālas vides situācijas padara tos par potenciālu paraugu jaunu aizsargtehnoloģiju, biomedicīnas un biotehnoloģiju attīstībai.

Vairāk par tardigradu uzbūvi, dzīvesveidu un taksonomiju uzzināsiet dziļākos speciālistu resursos un pētniecības rakstos; ja vēlaties, varu sagatavot īsu bibliogrāfiju ar populāriem un akadēmiskiem avotiem.

Jautājumi un atbildes

J: Kā sauc tardigrades dzimtas dzīvnieku grupu?

J: Kad pirmo reizi tika aprakstītas tardigrades?

J: Cik ir tardigradu sugu?

J: Ko nozīmē to nosaukums?

J: Kādas formas un cik daudzām kājām tie ir?

J: Cik lieli var būt pieauguši tardigradi?

J: Kur var atrast tardigrades?

Meklēt pēc burta