Acoelomorpha: acoely a Xenoturbella — definícia a význam v evolúcii

Acoelomorpha: objavte význam acoelov a Xenoturbella v evolúcii — bazálne bilaterie, nová skupina Xenacoelomorpha, morfológia a pôvod deuterostómov.

Acoelomorpha je skupina živočíchov s vlastnosťami, ktoré boli kedysi zaradené do fylu Platyhelminthes (ploché červy).

V roku 2004 molekulárne štúdie ukázali, že to bolo nesprávne.

Teraz je jasné, že ich najbližšími príbuznými sú Xenoturbellida, a tieto dve skupiny tvoria navrhované nové fylotium Xenacoelomorpha.

Väčšina výskumníkov ich považuje za bazálne medzi bilateriami, o niečo viac odvodené ako Cnidaria. Najnovšie výsledky naznačujú, že (spolu s Xenoturbella) môžu ležať blízko základne deuterostómov. V rámci prebiehajúceho spoločného výskumného projektu sú "výskumníci... presvedčení, že môžu dosiahnuť dohodu o tom, kam v evolučnej histórii patria acoely".

"Výsledky ukazujú, že tieto dve skupiny tvoria novo klasifikované fylofilum... ktoré autori nazvali 'Xenacoelomorpha'. Fylum xenacoelomorfa sa pripája k trom známym fylám deuterostómov: stavovcom (vrátane človeka), ostnokožcom (napr. hviezdiciam) a hemichordátom (žalúdkovitým červom)".

Acoels sú takmer výlučne morské, žijú medzi zrnkami sedimentov, plávajú ako planktón alebo sa plazia po riasach. Acoely majú statocystu, ktorá im pravdepodobne pomáha orientovať sa podľa gravitácie. Ich mäkké telo sťažuje ich klasifikáciu.

Čo zahŕňa skupina Acoelomorpha

Acoelomorpha zahŕňa najmä dve skupiny malých, jednoduchých červovitých organizmov: Acoela (acoely) a Nemertodermatida. Spolu s Xenoturbella tvoria nadskupinu nazývanú Xenacoelomorpha. Acoely aj nemertodermatidy sú zvyčajne iba niekoľko milimetrov dlhé a majú mäkké, bezkôrové telá, čo komplikuje morfologické porovnávanie s inými skupinami.

Morfologické znaky a anatómia

• Bez coelomu: Nemajú pravý telesný vak (coelom) — sú acoelomátne.
• Tráviaci systém: Väčšina acoelov má jednoduchý, slepý tráviaci priestor (bez samostatného anusu) alebo tráviacu syncytiálnu parenchýmu; tým sa odlišujú od mnohých vyšších červov s priechodným črevom.
• Pokožka a pohyb: Povrch tela je pokrytý riasinkami (cilie), ktoré umožňujú pohyb; pod epitelom sú rôznorodé svalové vrstvy (cirkulárne, longitudinálne, šikmé), ktoré umožňujú plazenie a tvarové zmeny.
• Nervový systém: Nervová sústava je jednoduchá, u mnohých druhov sa vyvinie predné zhustenie nervov (centrálne učervenanie), fotoreceptívne bunky (jednoduché oká alebo svetlocitlivé miesta) sú časté.
• Statocysta: Mnohí majú statocystu — orgán na vnímanie smeru gravitácie; pomáha orientácii v prostredí.

Životný cyklus a rozmnožovanie

Mnohé acoely sú simultánne hermafroditné. Rozmnožovanie prebieha sexuálne (vnútorné alebo vonkajšie oplodnenie, znášanie vajíčok) alebo aj vegetatívne (fragmentácia alebo prúdenie tela). Vývoj je u väčšiny priamy — bez výrazného larválneho štádia — hoci existujú variácie medzi rôznymi skupinami.

Ekologia

Acoely a príbuzné skupiny sa najčastejšie vyskytujú v morských prostrediach: medzi sedimentovými zrnami (intersticiálne spoločenstvá), na riasach, v povrchových biofilmoch alebo ako súčasť planktónu. Stravujú sa drobnými organizmami, detritom, niektoré tvoria symbiózy so zooxanthellae alebo baktériami, prípadne konzumujú mikroskopické živočíchy.

Taxonómia a molekulárne zistenia

Pôvodné morfologické zaradenie acoelov medzi ploché červy sa zmenilo po molekulárnych analýzach začiatkom 21. storočia. Výsledky genetických štúdií ukázali, že acoely nie sú priamymi príbuznými klasickým plochým červom a že ich evolučné postavenie je starobylé a fundamentálne pre pochopenie vzniku bilaterie.

Existuje však diskusia, či sú Acoelomorpha bazálnymi bilateriami (t. j. divergovali skoro po oddelení od spoločného predka všetkých bilateriálnych živočíchov), alebo či sú príbuznejšie skupinám spojovaným s deuterostómami. Niektoré rozsiahle genomické a fylogenomické štúdie podporujú hypotézu o Xenacoelomorpha ako sesterskej skupine k deuterostómom, čo by malo veľký význam pre rekonštrukciu predka deuterostómov.

Význam pre evolučnú biológiu

Acoelomorpha sú cenné pre štúdium evolučných otázok, pretože ich jednoduché telesné súbory a zredukovaný génový repertoár môžu reprezentovať buď primitivitu (znaky podobné predkovi bilateriálnych živočíchov) alebo sekundárnu redukciu. Analýzy génov vývoja (napríklad Hox gény a iné regulačné gény) v týchto skupinách pomáhajú zhodnotiť, ako sa vyvinuli komplexnejšie telové plány (napr. vznik coelomu, priechodného tráviaceho traktu a centralizovaného nervového systému).

Metódy výskumu a problémy

Malé rozmery a mäkké telá týchto živočíchov sťažujú klasickú morfológiu; preto moderný výskum kombinuje elektrónovú mikroskopiu, konfokálnu mikroskopiu, embryológiu a rozsiahle molekulárne a fylogenomické analýzy. Nové sekvenčné a analytické metódy priniesli pokroky, no niektoré vetvy stromu stále zostávajú neisté, čo vedie k pokračujúcej vedeckej diskusii.

Zhrnutie

Acoelomorpha predstavujú skupinu jednoduchých, prevažne morských živočíchov, ktoré majú veľký význam pri skúmaní raného vývoja bilateriálnych zvierat. Ich pozície v evolučnom strome — buď ako bazálne bilaterie, alebo ako skupina blízka deuterostómom — zásadne ovplyvňujú naše chápanie pôvodu komplexných telových plánov. Pokračujúce molekulárne a morfologické štúdie sú kľúčové na vyriešenie týchto otázok a na lepšie porozumenie prechodných štádií vo vývoji živočíchov.

Otázky a odpovede

Otázka: Čo sú to acoelomorfy?

Otázka: Čo odhalili molekulárne štúdie o Acoelomorpha?

Otázka: Ako sa väčšina výskumníkov domnieva, že Acoelomorpha súvisí s inými živočíchmi?

Otázka: Kde sa Acoelomorpha potenciálne nachádza v evolučnom strome?

Otázka: Čo sa snaží dosiahnuť prebiehajúci spoločný výskumný projekt?

Otázka: Do akého novo klasifikovaného fyla patrí Acoelomorpha?

Otázka: Aké sú niektoré vlastnosti Acoelomorpha?

Hľadajte podľa písmena