טרדיגרדות: מאפיינים, סוגים, בית גידול, תזונה - ביולוגיה - 2025

דובוני המים הם אורך חיים מיקרוסקופי בין 0.05 לבין 0.5 מ"מ, אך דווחו 1.7mm "ענק". הם חסרי חוליות, פרוטוסטומים מפולחים, עם מראה של דובים זעירים עם ארבעה זוגות רגליים עבות עם טפרים, ותנועתיות מצד לצד בכבדות.

הם תוארו לראשונה על ידי יוהאן א. אפריין גוזה בשנת 1773 והוטבלו כדובי מים על ידי לאזארו ספאלנזאני בשנת 1777. למרות שהם לא נחקרו מעט, נכון לעכשיו ישנם יותר מ 800 מינים שתוארו, תושבי סביבות חצי מימיות, כמעט כל מיני סביבות.

איור 1. תרדדיגרד מבוגר. מקור: מעבדת גולדשטיין - טרדיגרדות, באמצעות Wikimedia Commons

אף על פי שיחסיהם הפילוגנטיים נותרו במחלוקת מכיוון שהם מציגים מאפיינים משולבים של פרחי רגליים ופרוקי רגליים, ניתן לראות בהם כשייכים לפילם טרדיגרדה.

כמו פרוקי רגליים, לטרדיגרדות יש ציפורן מגן חיצונית דקה, אותה הם משילים מעת לעת (תהליך המתווך על ידי הורמון האקדיזום הפרו-סטרואידי), המאפשר להם לשרוד יבוש. עם זאת, יש להם תוספות שאינן מבורכות עם מלחציים, שלא כמו פרוקי רגליים, שיש להם מפרקים.

מאפיינים כלליים

צורת גוף

טרדיגרדות מציגות גוף עם סימטריה דו-צדדית, בדרך כלל עם גב מעוגל ושטוח, עם ארבעה זוגות רגליים גחון שמגיעות לשיאם עם טפרים שצורותיהם האופייניות חשובות לסיווגם.

פילוח הגוף אינו ניתן להבחנה כלפי חוץ, אך אחריו הראש עוקב אחריו שלושה מקטעי תא המטען, שלכל אחד מהם זוג רגליים, בנוסף לקטע הקאודי האחרון, כאשר זוג הרגליים הרביעי מקרין לאחור.

הגוף מכוסה בשכבה דקה של לציפורן שהשילו ולמינים רבים יש צלחות הגב והרוחב.

טרדיגרדות למבוגרים שאינם ימיים יכולים להיות צבעוניים, ולהציג גוונים של ורוד, ירוק, סגול, צהוב, אדום, אפור ושחור.

תִשׁרוֹרֶת

לטרדיגרדות שרירים חלקים ומפוזרים, כאשר מרבית רצועות השרירים מורכבות מתא בודד או מעט תאים גדולים. אלה יוצרים קבוצות שרירים אנטגוניסטיות השולטות בתנועתך צעד אחר צעד.

החלפת גז

החלפת גזים, כמו חמצן, תלויה בפיזור דרך גופך.

מערכת עיכול

מערכת העיכול של טרדיגרדות מורכבת מצינור בוקאלי, לוע שרירי צמחני, וזוג סטייליטים רעיים בהם הם משתמשים כדי לנקב צמחים, או גופות של בעלי חיים קטנים אחרים, ואז מוצצים את תוכנם.

טרדיגרדות טורפות וכולות אוכלות הן בעלות פה סופני קדמי, ואילו אוכלי עשב וטרטבריות יש פה גחון.

הלוע מתקשר עם הוושט, אשר בתורו נפתח למעי גס אמצעי ולמעי גס קצר (קלוקה או פי הטבעת), ובסופו של דבר מוביל לכיוון פי הטבעת.

איור 2. תרדיגרד. מקור: פרנק פוקס בכתובת http://www.mikro-foto.de

מערכת עצבים

מערכת העצבים של טרדיגרדות היא מטארית, דומה לזו של טבעות פרוטוקולים ופרוקי רגליים.

הם מציגים גנגליון גדול במוח הגבי, המחובר לגנגליון תת-שריר. זה בתורו, משתרע לזוג מיתרי עצב הגחון האחורי, המחברים שרשרת של ארבעה זוגות גנגולות העוברים דרך הרגליים.

לרוב בטרדיגרדה זוג כתמי עיניים חושיים, שכל אחד מהם מכיל חמישה תאים, שאחד מהם רגיש לאור.

אסטרטגיות הסתגלות

אנביוזיס ויצירת ציסטה

לטרדיגרדות יש את היכולת להיכנס למצב של חביון המרמז על פעילות מטבולית מופחתת מאוד, בתנאים סביבתיים שליליים בהישרדותם.

בתקופות של בצורת, כאשר הצמחייה המיושבת על ידי טרדיגרדות יבשתיות מתייבשת, הם מתכרבלים על ידי משיכת רגליהם, מאבדים מים מגופם ומפרישים נדן עור חותך כפול המכסה את כל גופם המקומט.

ציסטות אלו שומרות על מטבוליזם בסיסי נמוך (אך עדיין ניתן לגילוי), מצב המכונה אנביוזה.

על פי הדיווחים, מדדים טרדיגרסטים יוצרים ציסטות בתנאי CO ₂ , מימן גופרתי, ואשלגן ציאניד גבוהים באופן חריג .

קריפטוביוזה ושלב חבית

Cryptobiosis הוא מצב קיצוני של אנאביוזיס, בו כל סימני הפעילות המטבולית נעדרים לחלוטין. בשל יכולת כניסה זו למצב זה, מינים רבים של טרדיגרדות שורדים תנאים סביבתיים קיצוניים.

בתנאים סביבתיים קיצוניים, טרדיגרדות מכווצות את רגליהן ויוצרות סוג מסוים של ציסטה חד-קירות, בצורת "חבית יין" (המכונה באנגלית "tun").

במצב חבית זה, לא ניתן להבחין בחילוף החומרים בגוף, והוא נחשב כקריפטוביוטי. כך הם מגנים על עצמם מפני תנאים מזיקים במיוחד, מכסים את גופם ומצמצמים את משטח האינטראקציה עם הסביבה.

אנתרוביוזיס

Anhydrobiosis היא אסטרטגיית סובלנות לייבוש המאפשרת למינים רבים של טרדיגרדות (וחסרי חוליות אחרים, מסתובבים ונמטודות) להתנגד למצב של התייבשות בגלל תנאים חיצוניים של מים קפואים או בצורת.

הוא חשוף לתנאי בצורת, הוא מאבד מים (שבמצב הפעיל מהווה 85% ממשקלו), עד שהוא מגיע פחות מ- 2% ממשקל גופו ופעילותו המטבולית יורדת לרמות כמעט בלתי מורגשות, כשהיא מסוגלת להיכנס לשלב החבית.

התנגדות לתנאים קיצוניים

בין התנאים הפיזיים הקיצוניים שאליהם שורדים מינים רבים של טרדיגרדות בשלב הקנה המאוחר, הם:

• טמפרטורות גבוהות מאוד (149 מעלות צלזיוס) ונמוכות מאוד (-272 מעלות צלזיוס).
• לחץ אטמוספרי גבוה (עד 6000 אטמוספירה).
• רמות אינטנסיביות של קרינה מייננת.
• חשיפה לוואקום.
• תקופות ארוכות של היעדר מוחלט של חמצן.

בנוסף, כמה מינים התאוששו לאחר טבילה בחביות שלהם בחומרים רעילים כמו מלח, אתר, אלכוהול מוחלט ואפילו הליום נוזלי.

לאחר שהוקמו מחדש תנאים נוחים למצבם הפעיל (במיוחד הזמינות של מים), בעלי החיים מתנפחים ומפעילים את חילוף החומרים שלהם מחדש תוך מספר שעות.

תפקיד אקולוגי של תחושת חרמה ושלב חבית

ציסטות ושלבי חבית מייצגים אסטרטגיות הישרדות במרחב ובזמן.

בהיבט הזמני, שנים יכולות לחלוף בשלבים אנצ'סטיים אלה עד שתנאי הסביבה (בפרט של הלחות) יחזרו להיות טובים.

בתחום המרחב, אנצ'סטמנט מייצג גם אמצעי לפיזור הגיאוגרפי שלה, בין אם על ידי פעולת הרוח, או על ידי הימצאות בבוץ יבש הדבק בעופות מים של תנועה.

בגלל ההחלפה בין תקופות פעילות לפעילות אנצ'סטית, תוחלת החיים של טרדיגרדות יכולה להשתנות בין פחות משנה ליותר ממאה שנה.

איור 3. תרדדיגראדה פעילה למבוגרים (א) וצורתה החורצנית (ב). מקור: טאקומה השימוטו, דאיקי ד 'הוריקאווה, יוקי סייטו, הירוקאזו קוואהארה, הירוקו קוזוקה-האטה, טדאסו שין-אני, יוהי מינאקוצ'י, קזוקו אושישי, איוקו מוטויאמה, טומויוקי אייזו, אטושי אנוומוטו, קויוקי קונדו, סאיו יוחאראקה, סאייו טיכאראקה, סאיו טויארוקה, שייג'וקי קושיחאווה, הירושי סגארה, טורו מיורה, שין-איצ'י יוקובורי, קיושי מיאגאווה, יוטאקה סוזוקי ואח ' באמצעות Wikimedia Commons

בתי גידול

טרדיגרדות הם בעלי חיים חופשיים או סימביוטיים (אפילו טפיליים) בעלי תפוצה גיאוגרפית רחבה, תושבי סביבות קיצוניות או משתנות מאוד כמו בריכות מים מתוקים זמניים.

זמינות מים

הגורם המגביל למיקרואורגניזמים אלה הוא זמינותם של מים, אם כי בהיעדרם (בתנאי הקפאה או בצורת), מתייבשים טרדיגרדות ויוצרים ציסטות או שלבי חבית, כאמור.

מינים יבשתיים חולקים את המיקרו-בית שלהם עם אורגניזמים אחרים כמו מסתובבים, נמטודות, חיידקים, פרוטוזואה, קרדית וזחלי חרקים קטנים.

תפוצה גיאוגרפית רחבה

המידע על התפוצה הגיאוגרפית של טרדיגרדות מוגבל על ידי היעדר המחקר המורחב שלהם, ועל ידי המחסור באוספי דגימות מאזורים קריטיים שונים בכוכב הלכת.

עם זאת, הפיזור הגיאוגרפי הרחב שלה מועדף על ידי פיזורו דרך ציסטות, שלבי חבית וביציותיהם.

כל המבנים הללו קלים ועמידים להובלה למרחקים ארוכים (בין על ידי רוחות או חול, בבוץ המחובר לחרקים, ציפורים ובעלי חיים אחרים).

טרדיגרדות נמצאו מהקוטב הארקטי לאנטארקטיקה, מחולות חוף לעומק אביססל (עומק 3000 מ '), בגופם טבעי ומלאכותי של מים (בריכות, נהרות, אגמים, ים ומעיינות חמים), בתוך בתי גידול למחצה-מימיים, כגון שכבת המים הדקה המכסה את האדמה, מלטה, טחבים, מיצי כבד, חזזיות, אצות וצמחי כלי דם מסוימים.

מינים מסוימים הם בין-עירוניים (הם חיים בין גרגרי חול), אחרים הם אפיפיטים (הם חיים על פני אצות וצמחים), ואחרים הם אפיזואיים או תחלופתיים (הם חיים על או בתוך חסרי חוליות ימיים אחרים, כמו למשל מעטפת המולים).

דוגמאות למין tardigrade

מרבית המינים של טרדיגרדות מופצים באופן נרחב על פני כדור הארץ, ורבים מהם הם קוסמופוליטיים, כמו Milnesium tardigradum (תזונה טורפת).

מינים אחרים הם ימיים כמו Halobiotus crispae, המצוי בדרך כלל על האצות החומות של גרינלנד. מינים ליטורליים, כמו Echiniscoides sigismundi בדנמרק, נחקרו גם הם.

עם זאת, יתכנו מינים אנדמיים ככל הנראה כמו Isohypsibius cameruni, שנמצאו (עד כה) רק בקמרון (אפריקה), אם כי הנחה זו יכולה להיות נובעת מהעובדה שהיא לא חיפשה באזורים אחרים.

מינים אפיזואיים אחרים, כמו Styraonecx qivitoq, חיים על בעלי חיים חוץ-חוץ או בעלי-חיים בריוזיים.

צפיפות אוכלוסייה נמוכה

טרדיגרדות הן חלק משרשרת המזון, אך באופן כללי הן מציגות מספר אוכלוסיות נמוך. לפעמים הם יכולים להגיע לצפיפויות של עד 300,000 אנשים / m ² בקרקע ויותר מ 2,000,000 אנשים / m ² בטחב.

סוגי טרדיגרדות

פילם טרדיגרדה

הפילם טרדיגרדה מורכב משמונה משפחות בשלושה סדרים המוגדרים על פי פרטי הנספחים שעל ראשם, אופי הציפורניים על רגליהם, ונוכחותם (או היעדרם) של צינורות מלפיגי.

שלושת המסדרים של פילום זה הם: Heterotardigrada, Mesotardigrada, Eutardigrada.

איור 4. תרדדיגרד למבוגרים. מקור: ווילו גבריאל, מעבדת גולדשטיין, באמצעות ויקימדיה

תְזוּנָה

דִיאֵטָה

בדרך כלל הם ניזונים מנוזלי התאים של צמחים ובעלי חיים, ומנקבים תאים עם זוג הסטיילינגים האוראליים שלהם.

הטרדיגרדות המאכלסות מים מתוקים, נמצאות בין הצמחייה המתפרקת, ניזונות מפסולת אורגנית, תאי תאים צמחיים (בעיקר טחבים), מיקרו-אצות, פרוטוזואה וחסרי חוליות קטנים אחרים כמו מסתובבים.

מיני טרדיגראדה שחיים על האדמה, ניזונים מחיידקים, אצות ומחומרים צמחיים, או שהם טורפים של חסרי חוליות קטנים.

תהליך האכלה

כאשר אוכלים, טרדיגרדות מוצצות את מזונם ומייצרות רוק בוושט, שמתערבב עם החומר שנבלע. הם מייצרים גם הפרשות עיכול שמתרוקנות לחלל הפה.

מזון עובר מהלוע לוושט, אשר בתורו נפתח למעי גס אמצעי, בו מתרחשת עיכול וספיגת חומרים מזינים. לבסוף המעי הגס הקצר (קלוקה או פי הטבעת) מוביל לפי הטבעת.

שִׁעתוּק

טרדיגרדה הינה דו-ערכית, המציגה גונדה בודדת במעי בשני המינים ובגונופוריות בקרבת פי הטבעת או באזור פי הטבעת (במקרה של נקבות מסוימות).

לנקבות יש אחד או שניים מכלי זרע קטנים שנפתחים אל פי הטבעת, בסמוך לקלוקה.

בחלק מהסוגים, הגברים אינם ידועים, אך מרבית הטרדיגרדות שנחקרו מעתיקים ומטילים ביצים.

צמיחת התרדגרדה נובעת ממכות הציפורן והם מגיעים לבגרות מינית לאחר שלושה עד שישה שלבים.

מִינִי

בחלק מהמינים הזכר מפקיד את הזרע ישירות אל כלי קיבול הזרע של הנקבה או לחלל הגוף על ידי חדירה לציפורן. במקרה האחרון הפריה מתרחשת ישירות בשחלה.

אצל טרדיגרדות אחרות, מתרחשת צורה מסוימת של הפריה עקיפה: הזכר מציב את הזרע מתחת לציפורן של הנקבה לפני שהיא נמסה, והפריה מתרחשת כאשר הנקבה מאוחרת בהמשך את הביציות בציפורן הסככה.

הנקבות מטילות 1 עד 30 ביצים בכל פעם (תלוי במין). התפתחותה ישירה, מבלי להציג שלבי זחל.

א-מינית על ידי פרתנוגנזה

פרתנוגנזה (מיוונית, פרתנו: בתולה ובראשית: לידה) היא אסטרטגיית רבייה בה מתפתחות ביציות בלתי מופרות כמבוגרים בעלי יכולת פרטנית.

לאסטרטגיה זו יש את היתרון לטווח הקצר בכך שהיא מאפשרת רבייה מהירה. עם זאת, בטווח הארוך זה מהווה חסרון בהשוואה לקרובי משפחה מיניים, שכן המגוון הגנטי שלהם מאפשר להם גמישות רבה יותר והתאמה לשונות בתנאי הסביבה.

ברוב האורגניזמים, פרתנוגנזה מתחלפת עם תקופות של רבייה מינית.

ביצים

לביצים בדרך כלל נקבוביות פני שטח אופייניות בנוסף לתחזיות חרוטיות.

איור 5. פירוט ביצת Macrobiotus shonaicus. מקור: Stec, Daniel; ערקאווה, קזוהארו; Michalczyk, Łukasz, באמצעות Wikimedia Commons

מינים מסוימים מזוהים אך ורק על פי דפוס הביציות שלהם. לדוגמא, מיני הז'אנרים מקרוביוטוס ומיניביוטוס.

גם גודל וצורת נקבוביות צלחות הגב של הביצים מאפשרות להפריד מינים, כמו במקרה של הסוג Echiniscus.

הפניות

1. אדוארד, RE ורוברט D. Barnes, RD (1996). זואולוגיה חסרת חוליות. מקגרו - היל אינטרמריקנה. מקסיקו. עמ '1114.
2. Guidetti, R. ו- Jönsson, KI (2002). הישרדות אנתרוביוטית ארוכת טווח במיקרומטאזואנים חצי יבשתיים. Journal of Zoology 257 (2): 181-187. doi: 10.1017 / S095283690200078X
3. מילר, SA והארלי, ג'יי.פי (2004). זוֹאוֹלוֹגִיָה. המהדורה השישית. MacGraw-Hill השכלה גבוהה. עמ '538.
4. סוזוקי, AC (2003). היסטוריה של חיי Milnesium tardigradum Doyere (tardigrada) תחת סביבת גידול. זואולוג מדע 20: 49–57.
5. ווטאנבה ומסאהיקו (2006). Anhydrobiosis ב חסרי חוליות Appl. אנטומול. Zool., 41 (1): 15–31.
6. רייט, ג'יי (2001). קריפטוביוזה 300 שנה מאן לוונהוק: מה למדנו על טרדיגרדות? זולוגיישר אניזיגר 240: 563–582.