Бранхиостома белчери
Виды ланцетников

Бранхиостома белчери
Branchiostoma belcheri на рис. E
Научная классификация Редактировать эту классификацию
Домен:Эукариоты
Королевство:Анималия
Тип:Хордовые
Подтип:Головохордовые
Сорт:Лептокардии
Семья:Бранхиостомовые
Род:Бранхиостома
Разновидность:
Б. белчери
Биномиальное имя
Бранхиостома белчери
(Грей, 1847)

Amphioxus или ланцетники ( Branchiostoma ) являются представителями типа хордовых, все члены которого имеют хорду в какой-то момент жизни, пока они живы. [1] B. belcheri имеют хорду, спинной нервный тяж, глотку , ротовую полость, усики, хвост, спинной плавник, нервный тяж, сегментированную мышцу и глазки . Они отличаются слегка круглым спинным плавником, восемьюдесятью тонкими преанальными плавниковыми камерами, узким хвостовым плавником и тупыми углами между плавниками. [2] Они добывают пищу путем фильтрации . [3] Они были впервые зарегистрированы в 1897 году около островов Амакуса , в частности, у острова Гошоноура, к югу от острова Амакуса-Камисима. [4] Эти острова расположены на западном побережье Кюсю , острова, самого южного из четырех главных островов Японии. В дополнение к местоположению участка, была также получена информация о репродуктивном периоде и морфологии. [5] B. belcheri являются раздельнополыми , размножающимися посредством внешнего оплодотворения . [6] B. belcheri являются исчезающим видом, находящимся под угрозой из-за притока в море загрязняющих веществ наземного происхождения, таких как чистящие средства, химические отходы, мусор, отходы горнодобывающей промышленности, пестициды, нефтепродукты и сточные воды. [7] [8] [9]

Анатомия и морфология

Branchiostoma belcheri демонстрирует все основные характеристики типа хордовых, включая хорду, спинной нервный тяж, глотку , ротовую полость, усики, хвост, спинной плавник, нервный тяж, сегментированную мышцу и глазки . Начиная с внутренней структуры, указанные организмы имеют настоящие целомы , где развиваются критические органы. [1] [3] Хорда спускается по спине животного с гладким слоем соединительной ткани снаружи, выстилая внутреннее ядро ​​из клеток, которые свободно упакованы и содержат заполненные жидкостью пространства. [1] Внешняя оболочка противостоит изменениям давления жидкости в хорде, обеспечивая гибкость и одновременно выдерживая сокращение. Таким образом, хорду можно охарактеризовать как гидростатический орган. [1] Во время сокращения мышц хорда также играет важную роль в противодействии укорочению тела. [10] Спинной нервный тяж расположен позади хорды. Глотка — это еще одна структура, сделанная из хряща для питания, расположенная около горла. Она состоит из глоточных щелей , которые расположены между глоточными планками, которые необходимы для питания. [1]

Что касается внешней структуры, хвост простирается от тела, следуя за концом пищеварительного тракта. Это отличительная черта от других типов червей, поскольку анус расположен на всем протяжении внизу, на задней стороне животного. Спинной плавник расположен на задней стороне животного и сделан жестким из хряща. Нервный тяж находится в похожей области и берет начало в виде полой трубки. Внутри нервного тяжа находятся небольшие скопления светочувствительных клеток, называемых глазками. Наконец, мышцы позволяют двигаться и поддерживать положение тела, которое можно найти в отдельных сегментах по бокам тела. [1]

Помимо внутренних и внешних структур B. belcheri, стоит отметить их движение. Хотя B. belcheri обычно ведет малоподвижный образ жизни , он обладает способностью плавать, двигаясь вверх. Это осуществляется с помощью сокращений, которые берут начало в переднем конце и перемещаются вниз по продольной мышце по одному миотому за раз. Сокращения чередуются между левой и правой стороной тела, вызывая скручивание из стороны в сторону, которое толкает тело вперед и позволяет плавать по спирали вокруг своей оси. [10] В дополнение к этим структурам существуют те, которые производят яйцеклетки или сперму, также известные как гонады , а также органы, гомологичные органам позвоночных, таким как пронефрическая почка или эндостиль ( ресничный, бороздчатый орган, который помогает в фильтрующем питании посредством выработки мукопротеинов ). [1] [10] [11] Можно увидеть, что B. belcheri демонстрирует геном, похожий на геном позвоночных, однако он проще, поскольку их геномы не подвергались полным дупликациям, как это было у геномов позвоночных. [12] [13]

Branchiostoma belcheri имеет три основные морфологические характеристики, которые отличают их от других Branchiostoma. Во-первых, их можно узнать по слегка закругленному спинному плавнику с тупым концом. Во-вторых, B. belcheri состоит из более чем восьмидесяти тонких преанальных плавниковых камер. В-третьих, B. belcheri имеет узкий хвостовой плавник, а также тупой угол между спинным и надхвостовым плавниками, а также между пренатальным и субхвостовым плавниками. [2]

Поведение

Branchiostoma belcheri являются двуполыми , размножающимися посредством внешнего оплодотворения . [6] Яйца B. belcheri изначально развиваются в планктотрофную личинку, позже созревают до бентосных взрослых особей. [14] Они размножаются во время нереста , который длится каждый год примерно от трех до шести месяцев и происходит весной и летом. Самцы и самки выпускают гаметы в толщу воды . [6] Гаметы развиваются таким образом, что демонстрируют десять различных периодов: зигота , дробление , бластула , гаструла , нейрула , талибуд, личинка, метаморфоз , ювенильная и взрослая особь. Те, которые начинаются с зиготы и заканчиваются метаморфозом, определяются как планктонные периоды, в то время как ювенильные и взрослые периоды являются бентосными и живут, зарывшись в субстрат. [15]

Эволюция начинается с эмбрионального периода, за которым следует личиночный период, заканчивающийся процессом метаморфоза, который длится от нескольких недель до нескольких месяцев после оплодотворения. Постметаморфические мальки очень похожи на взрослых, отличаясь только тем, что малькам требуется рост до формирования гонад. Этот период роста варьируется по продолжительности в зависимости от вида, начиная от нескольких недель у тех, которые характеризуются как «тропические», до нескольких лет у тех, которые определяются как «умеренные». После того, как гонады развиваются, организмы становятся половозрелыми взрослыми. [6]

Кормление

Branchiostoma belcheri обитает в океане, специально зарывая свой хвост в песок. Они используют свои рты, чтобы всасывать большое количество воды, выталкивая ее через щели и удерживая при этом мелкие частицы пищи. Пространство внутри рта известно как ротовая полость, в то время как внешняя часть рта окружена небольшими щупальцами, называемыми цирри. Рот, ротовая полость и цирри являются частью пищеварительного тракта, как и слепая кишка печени, которая, в тандеме с кишечником, функционирует для секреции пищеварительных соков, а также способствует усвоению питательных веществ. [1] B. belcheri зависят от процесса фильтрационного питания, чтобы получать питательные вещества. Таким образом, они питаются микроорганизмами, присутствующими в воде, которые поглощаются ресничками во время дыхания и переносятся в полость глотки. Реснички впитывают воду, а также выполняют функцию изоляции частиц пищи. [10]

Распространение и среда обитания

В настоящее время B. belcheri распространен в южной части моря Ариаке . Ранние отчеты отмечают их вблизи островов Амакуса . [16] Позднее они были обнаружены на противоположной стороне острова Амакуса-Камисима в море Ариаке. В более поздних отчетах сообщалось о другом случае, помещающем вид в северную часть моря Ариаке. [17] И снова вид был обнаружен в другой отдельной области: на южном побережье префектуры Сага . [17] Более поздние наблюдения пришли к выводу, что amphioxus в водах, отличных от моря Ариаке и Амакуса, принадлежал к B. belcheri var. tsingtauense, в то время как в этих регионах он был промежуточной формой между этим типом и B. belcheri. [18] Распространение amphioxus показывает большую численность популяции в центральной части моря Ариаке, а также в четырех местах, окружающих острова Амакуса. [17] Они в основном обитают на песчаных берегах, а также в разбавленных морских водах (соленость от 15,4% до 33,1%). [10]

В 1998 году Ассоциация по сохранению рыболовных ресурсов Японии признала B. belcheri находящимся под угрозой исчезновения, включив этот вид в список «Исчезающие животные морских и пресноводных организмов Японии». [7] Популяции оказались под угрозой из-за притока в море загрязняющих веществ наземного происхождения, таких как чистящие средства, химические отходы, мусор, отходы горнодобывающей промышленности, пестициды, нефтепродукты и сточные воды. [8] [9] Кроме того, расширение аквакультуры , незаконный вылов рыбы , добыча песка и транспортировка осадков , а также увеличение морского судоходства способствуют уничтожению амфиоксуса, а также разрушению его среды обитания. [8]

Таксономия

О появлении амфиоксуса в море Ариаке было сообщено после обнаружения небольшого животного, похожего на рыбу, которое местные жители называли «итачи-уо». [17] Дальнейшее расследование включало получение образцов из префектуры Сага . Первоначально они были названы «Аратсу» или «Гнадотсу», но позже были добавлены к B. belcheri. [17]

Branchiostoma belcheri родственен другим видам Branchiostoma , поскольку он является морским, распространен на мелководье, расположен своим передним концом в песке, в основном ведет сидячий образ жизни, имеет небольшое, тонкое тело, сегментировано и прозрачно, имеет туловище, хвост, срединные плавники, миотомы, хорду, полный пищеварительный тракт и спинной нервный тяж, является энтероцельным, дышит всей поверхностью тела, использует протонефридии с соленоцитами для выделения, осуществляет наружное оплодотворение, имеет раздельный пол и демонстрирует непрямое развитие. [19]

Branchiostoma belcheri различаются по количеству генетических мутаций. Мутации по крайней мере в одном из секвенированных образцов присутствуют в двенадцати процентах геномных участков всего генома B. belcheri . В каждом геноме B. belcheri было идентифицировано около тринадцати миллионов вариаций . Исследования показывают, что соотношение числа переходов к трансверсиям для пары последовательностей было очень низким, что предполагает, что большинство мутаций являются недавними с высокой мутацией на поколение. Эти данные, наряду с высокими показателями полиморфизма , подтверждают крупномасштабное генетическое разнообразие, демонстрируемое B. belcheri . В этом же исследовании было идентифицировано более шестисот вариаций в митохондриальном геноме B. belcheri . Кроме того, мутации в генах, связанных с фагоцитарным внутриклеточным пищеварением, вероятно, влияют на способность организмов фагоцитировать и переваривать частицы пищи. [20]

Ссылки

  1. ^ abcdefgh "Бранхиостома". Брайан Макколи . Получено 23.03.2023 .
  2. ^ ab Zhang, Qiu-Jin; Zhong, Jing; Fang, Shao-Hua; Wang, Yi-Quan (июнь 2006 г.). «Branchiostoma japonicum и B. belcheri — разные ланцетники (Cephalochordata) в водах Сямыня в Китае». Zoological Science . 23 (6): 573– 579. doi :10.2108/zsj.23.573. ISSN  0289-0003. PMID  16849846. S2CID  27137675.
  3. ^ ab Бертран, Стефани; Карвалью, Жуан Э.; Дога, Дельфина; Матенцоглу, Николас; Дарик, Владимир; Ю, младший-Кай; Шуберт, Майкл; Эскрива, Гектор (2021-04-26). "Онтология анатомии и жизненного цикла ланцетника (AMPHX)". Frontiers in Cell and Developmental Biology . 9 : 668025. doi : 10.3389/fcell.2021.668025 . ISSN  2296-634X. PMC 8107275. PMID 33981708  . 
  4. ^ Хенми, Ясухиса; Ямагучи, Такао (июнь 2003 г.). «Биология Amphioxus, Branchiostoma belcheri в море Ариаке, Япония I. Структура и рост популяции». Zoological Science . 20 (7): 897– 906. doi :10.2108/zsj.20.897. hdl : 2298/11430 . ISSN  0289-0003. PMID  12867720. S2CID  14559639.
  5. ^ Annotationes Zoologicae et Botanicae. Словацкий национальный музей – Музей естественной истории. дои : 10.54719/xorq1730. S2CID  245059473.
  6. ^ abcd Бертран, Стефани; Эскрива, Гектор (2011-11-15). «Эволюционные перекрестки в биологии развития: amphioxus». Development . 138 (22): 4819– 4830. doi : 10.1242/dev.066720 . ISSN  1477-9129. PMID  22028023. S2CID  2378804.
  7. ^ аб Кубокава, Каору; Адзума, Нобуюки; Томияма, Минору (октябрь 1998 г.). «Новая популяция амфиоксуса (Branchiostoma belcheri) в море Эншу-Нада в Японии». Зоологическая наука . 15 (5): 799–803 . doi : 10.2108/zsj.15.799 . ISSN  0289-0003. S2CID  85834803.
  8. ^ abc Хао, Ло; Минхуэй, Ма; Бин, Лян; Чэнгуан, Бао (август 2014 г.). «Временная и пространственная динамика популяции амфиоксуса ( Branchiostoma belcheri tsingtauense ) и факторы, ее влияющие в эстуарии реки Луань, Китай». Экология и эволюция . 4 (15): 3027– 3037. doi :10.1002/ece3.1152. ISSN  2045-7758. PMC 4161176 . PMID  25247060. 
  9. ^ ab "Источники загрязнения морской среды на суше". NOAA . Получено 25.03.2023 .
  10. ^ abcde "Branchiostoma: Distribution, Structure and Systematic Position". Biology Discussion . Июль 2016. Получено 2023-03-23 .
  11. ^ Хордовые: происхождение и эволюция. 2016. doi : 10.1016/c2014-0-04068-3. ISBN 9780128029961.
  12. ^ Dehal, Paramvir; Boore, Jeffrey L (2005-09-06). Holland, Peter (ред.). «Два раунда дупликации всего генома у предковых позвоночных». PLOS Biology . 3 (10): e314. doi : 10.1371/journal.pbio.0030314 . ISSN  1545-7885. PMC 1197285. PMID  16128622 . 
  13. ^ Патнэм, Николас Х.; Баттс, Томас; Ферье, Дэвид ЭК; Ферлонг, Ребекка Ф.; Хеллстен, Уффе; Кавасима, Такеши; Робинсон-Речави, Марк; Сёгути, Эйичи; Терри, Астрид; Ю, младший-Кай; Бенито-Гутьеррес, Элия; Дубчак, Инна; Гарсиа-Фернандес, Хорди; Гибсон-Браун, Джереми Дж.; Григорьев, Игорь В. (июнь 2008 г.). «Геном амфиоксуса и эволюция кариотипа хордовых». Природа . 453 (7198): 1064–1071 . Бибкод : 2008Natur.453.1064P. дои : 10.1038/nature06967 . ISSN  0028-0836. PMID  18563158. S2CID  4418548.
  14. ^ Стоукс, М. Дейл; Холланд, Николас Д. (1996). «Размножение флоридского ланцетника (Branchiostoma floridae): закономерности нереста и колебания индексов гонад и питательных резервов». Биология беспозвоночных . 115 (4): 349. doi :10.2307/3227024. ISSN  1077-8306. JSTOR  3227024.
  15. ^ Карвалью, Жуан Э.; Лахайе, Франсуа; Йонг, Люок Вэнь; Кроче, Дженифер К.; Эскрива, Гектор; Ю, младший-Кай; Шуберт, Майкл (2021-05-20). «Обновленная система стадий развития головохордовых: одна таблица подходит всем». Frontiers in Cell and Developmental Biology . 9 : 668006. doi : 10.3389/fcell.2021.668006 . ISSN  2296-634X. PMC 8174843. PMID 34095136  . 
  16. ^ Саотоме, Кёко; Одзима, Ёсио (июль 2001 г.). «Хромосомы ланцетника Branchiostoma belcheri Gray». Zoological Science . 18 (5): 683– 686. doi : 10.2108/zsj.18.683 . ISSN  0289-0003. S2CID  86248854.
  17. ^ abcde Хенми, Ясухиса; Ямагучи, Такао (июль 2003 г.). «Биология Amphioxus, Branchiostoma belcheri в море Ариаке, Япония I. Структура и рост популяции». Zoological Science . 20 (7): 897– 906. doi :10.2108/zsj.20.897. hdl : 2298/11430 . ISSN  0289-0003. PMID  12867720. S2CID  14559639.
  18. ^ Нисикава, Теруаки (март 1981 г.). «Соображения о таксономическом статусе ланцетников рода Branchiostoma из японских вод». Публикации Морской биологической лаборатории Сэто . 26 ( 1– 3): 135– 156. doi : 10.5134/176018 . ISSN  0037-2870.
  19. ^ "Branchiostoma: Characters and Affinities | Chordata | Zoology". Zoology Notes . 2017-07-03 . Получено 2023-04-16 .
  20. ^ Би, Чанвэй; Лу, На; Хан, Тинъюй; Хуан, Чжэнь; Чэнь, Дж.-Й.; Хэ, Чунпэн; Лу, Цзухун (2020-01-26). «Полногеномное повторное секвенирование двадцати особей Branchiostoma belcheri предоставляет совершенно новый набор данных по вариантам Branchiostoma». BioMed Research International . 2020 : 1– 15. doi : 10.1155/2020/3697342 . ISSN  2314-6133. PMC 7008246. PMID 32090082  . 
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Branchiostoma_belcheri&oldid=1238518288"