Biologie van ongewervelde chordaten

Ongewervelde chordaten zijn dieren van de stam Chordata die een notochord op een bepaald punt in hun ontwikkeling, maar geen wervelkolom (ruggengraat). EEN notochord is een kraakbeenachtige staaf die een ondersteunende functie heeft door een plaats te bieden als bevestiging voor spieren. Bij mensen, die gewervelde chordaten zijn, wordt het notochord vervangen door een wervelkolom die dient om de ruggengraat. Dit onderscheid is het belangrijkste kenmerk dat chordaten van ongewervelde dieren scheidt van chordaten van gewervelde dieren of dieren met een ruggengraat. De stam Chordata is verdeeld in drie subphyla: Vertebrata, Tunicata, en Cephalochordata. Chordaten van ongewervelden behoren tot beide Tunicata en Cephalochordata subphyla.

Belangrijkste leerpunten

Ongewervelde chordaten zijn divers maar delen veel gemeenschappelijke kenmerken. Deze organismen leven in mariene omgevingen die individueel of in kolonies leven. Chordaten van ongewervelde dieren voeden zich met kleine organische stof, zoals plankton, dat in het water zweeft. Ongewervelde chordaten zijn coelomeertof dieren met een echte lichaamsholte. Deze met vocht gevulde holte (coelom), gelegen tussen de lichaamswand en het spijsverteringskanaal, onderscheidt coelomates van acoelomates. Chordaten van ongewervelde dieren reproduceren zich meestal op seksuele wijze, en sommige zijn daartoe in staat aseksuele reproductie. Er zijn vier hoofdkenmerken die in alle drie de subphyla gemeenschappelijk zijn voor akkoorden. Deze eigenschappen worden op een bepaald moment tijdens de ontwikkeling van de organismen waargenomen.

Vier kenmerken van akkoorden

• Alle akkoorden hebben een notochord. Het notochord strekt zich uit van het hoofd van het dier tot zijn staart, naar het dorsale (achter) oppervlak en dorsaal naar het spijsverteringskanaal. Het zorgt voor een semi-flexibele structuur voor spieren te gebruiken ter ondersteuning als het dier beweegt.
• Alle akkoorden hebben een dorsale zenuwbuis. Deze holle buis of zenuwkoord is dorsaal van het notochord. Bij chordaten van gewervelde dieren ontwikkelt de dorsale zenuwbuis zich tot centraal zenuwstelsel structureert de hersenen en ruggenmerg. Bij chordaten van ongewervelden wordt het over het algemeen gezien in het larvale ontwikkelingsstadium, maar niet in het volwassen stadium.
• Alle akkoorden hebben een post-anale staart. Deze lichaamsuitbreiding gaat verder dan het einde van het spijsverteringskanaal en wordt bij sommige chordaten alleen in de vroege ontwikkelingsstadia gezien.
• Alle akkoorden hebben faryngeale kieuwspleten. Bij chordaten van ongewervelde dieren zijn deze structuren belangrijk voor zowel voeding als ademhaling. Landgewervelde dieren hebben kieuwstructuren in de vroege embryonale ontwikkelingsstadia, die zich ontwikkelen tot andere structuren (bijv. voice box) terwijl het embryo rijpt.

Alle chordaten van ongewervelden hebben een endosytle. Deze structuur bevindt zich in de wand van de keelholte en produceert slijm om te helpen bij het filteren van voedsel uit de omgeving. Bij chordaten van gewervelde dieren wordt aangenomen dat de endosytle zich evolutionair heeft aangepast om de schildklier.

Ongewervelde chordaten van de stam Tunicata, ook wel genoemd Urochordata, hebben tussen de 2000 en 3000 soorten. Het zijn hangende feeders die in mariene omgevingen wonen met gespecialiseerde externe bedekkingen voor voedselfiltratie. Tunicata organismen kunnen alleen of in kolonies leven en zijn onderverdeeld in drie klassen: Ascidiacea, Thaliacea, en Larvacea.

Ascidiacea

Ascidianen vormen de meeste manteldieren. Deze dieren zijn zittend als volwassenen, wat betekent dat ze op één plek blijven door zichzelf te verankeren aan rotsen of andere stevige onderwateroppervlakken. Het zakvormige lichaam van dit manteldier is omhuld met materiaal dat bestaat uit eiwit en een koolhydraat verbinding vergelijkbaar met cellulose. Deze behuizing wordt a genoemd tuniek en varieert in dikte, taaiheid en transparantie tussen soorten. Binnen de tuniek is de lichaamswand, die dikke en dunne epidermislagen heeft. De dunne buitenlaag scheidt de verbindingen af ​​die de tuniek worden, terwijl de dikkere binnenlaag zenuwen bevat, aderenen spieren. Ascidianen hebben een U-vormige lichaamswand met twee openingen die sifons worden genoemd en die water opnemen (inhalatiesifon) en afval en water naar buiten duwen (uitademsifon). Ascidianen worden ook wel genoemd zeeschede vanwege hoe ze hun spieren gebruiken om krachtig water door hun sifon te spuiten. Binnen de lichaamswand is een grote holte of binnenplaats met een grote keelholte. De keelholte is een gespierde buis die naar de darmen leidt. Kleine poriën in de keelholte (faryngeale kieuwspleten) filteren voedsel, zoals eencellige algen, vanaf het water. De binnenwand van de keelholte is bedekt met kleine haartjes genaamd trilharen en een dunne slijmlaag geproduceerd door de endostyle. Beide leiden voedsel naar het spijsverteringskanaal. Water dat door de inhalatiesifon wordt aangezogen, gaat door de keelholte naar het atrium en wordt door de uitademsifon afgevoerd.

Sommige soorten ascidianen zijn solitair, terwijl andere in kolonies leven. De koloniale soorten zijn gerangschikt in groepen en delen een uitgeademde sifon. Hoewel aseksuele reproductie kan voorkomen, hebben de meeste ascidianen zowel mannelijke als vrouwelijke geslachtsklieren en seksueel reproduceren. Bevruchting komt voor als man gameten (sperma) van één zeeschede worden in het water afgegeven en reizen totdat ze zich verenigen met een eicel in het lichaam van een andere zeeschede. De resulterende larven delen alle gemeenschappelijke chordaatkenmerken van ongewervelden, waaronder een notochord, dorsale zenuwkoord, keelholte-spleten, endostyle en postanale staart. Ze lijken qua uiterlijk op kikkervisjes en in tegenstelling tot volwassenen zijn de larven mobiel en zwemmen ze rond totdat ze een stevig oppervlak vinden waarop ze zich kunnen hechten en groeien. De larven ondergaan een metamorfose en verliezen uiteindelijk hun staart, notocord en dorsale zenuwkoord.

De Tunicata-klasse Thaliacea omvat doliolids, salps en pyrosomen. Doliolids zijn zeer kleine dieren van 1-2 cm lang met cilindrische lichamen die op vaten lijken. Cirkelvormige spierbanden in het lichaam lijken op de banden van een vat en dragen verder bij aan het vatachtige uiterlijk. Doliolids hebben twee brede sifons, één aan de voorkant en de andere aan de achterkant. Water wordt van het ene uiteinde van het dier naar het andere gedreven door trilharen te slaan en spierbanden samen te trekken. Deze activiteit drijft het organisme door het water om voedsel door hun keelholtespleten te filteren. Doliolids reproduceren zowel aseksueel als seksueel door afwisseling van generaties. In hun levenscyclus wisselen ze af tussen een seksuele generatie die gameten produceert voor seksuele reproductie en een aseksuele generatie die reproduceert door te ontluiken.

Salps zijn vergelijkbaar met dolioliden met een tonvorm, straalaandrijving en filtertoevoermogelijkheden. Salps hebben gelatineuze lichamen en leven solitair of in grote kolonies die zich enkele meters lang kunnen uitstrekken. Sommige salps zijn bioluminescent en gloeien als communicatiemiddel. Net als doliolids wisselen salps af tussen seksuele en aseksuele generaties. Salps bloeien soms in grote aantallen als reactie op fytoplanktonbloei. Zodra de fytoplankton-nummers de grote aantallen salps niet langer kunnen ondersteunen, vallen de salp-nummers terug naar het normale bereik.

Zoals salps, pyrosomen bestaan ​​in kolonies gevormd uit honderden individuen. Elk individu is binnen de tuniek gerangschikt op een manier die de kolonie het uiterlijk van een kegel geeft. Individuele pyrosomen worden genoemd zooids en zijn tonvormig. Ze halen water uit de buitenomgeving, filteren het voedselwater door een interne korf en voeren het water af naar de binnenkant van de kegelvormige kolonie. Pyrosoomkolonies bewegen mee met de oceaanstromingen, maar zijn in staat tot enige voortstuwingsbeweging dankzij trilharen in hun interne filtergaas. Net als salps vertonen pyrosomen afwisseling van generaties en zijn ze bioluminescent.

Organismen in de klas Larvacea, ook gekend als Appendicularia, zijn uniek van andere soorten van de phylum Tunicata in die zin dat ze hun chordate kenmerken behouden gedurende de volwassenheid. Deze filtervoeders bevinden zich in een externe gelatineachtige behuizing, een huis genaamd, dat door het lichaam wordt afgescheiden. Het huis bevat twee interne openingen bij het hoofd, een uitgebreid intern filtersysteem en een externe opening bij de staart.

Larvaceanen trekken met hun staart vooruit door de open zee. Water wordt door de interne openingen naar binnen gezogen, waardoor kleine organismen, zoals fytoplankton en bacteriën, vanaf het water. Mocht het filtersysteem verstopt raken, dan kan het dier het oude huis afwerpen en een nieuw huis afscheiden. Larvaceanen doen dit meerdere keren per dag.

In tegenstelling tot andere Tunicata, reproduceren larvaceans alleen door seksuele reproductie. Meeste zijn hermafrodieten, wat betekent dat ze zowel mannelijke als vrouwelijke geslachtsklieren bevatten. Bemesting vindt extern plaats omdat sperma en eieren in de open zee worden verspreid. Zelfbemesting wordt voorkomen door de afgifte van sperma en eieren af ​​te wisselen. Eerst wordt sperma vrijgegeven, gevolgd door het vrijgeven van de eieren, wat resulteert in de dood van de ouder.

Cephalochordates vertegenwoordigen een klein chordaatsubstraat met ongeveer 32 soorten. Deze kleine ongewervelde dieren lijken op vissen en leven in het zand in ondiepe tropische en gematigde wateren. Cefalochordaten worden gewoonlijk aangeduid als lancetten, die de meest voorkomende cefalochordaatsoorten vertegenwoordigen Branchiostoma lanceolatus. niet zoals de meeste Tunicata soorten, behouden deze dieren de vier belangrijkste chordate kenmerken als volwassenen. Ze hebben een notochord, dorsale zenuwkoord, kieuwspleten en postanale staart. De naam cephalochordate is afgeleid van het feit dat het notochord tot ver in het hoofd reikt.

Lancelets zijn filtervoeders die hun lichaam in de oceaanbodem begraven met hun kop boven het zand. Ze filteren voedsel uit het water terwijl het door hun open mond stroomt. Net als vissen hebben lanceletten vinnen en spierblokken die zijn gerangschikt in herhalende segmenten langs het lichaam. Deze kenmerken zorgen voor een gecoördineerde beweging tijdens het zwemmen door het water om voedsel te filteren of om aan roofdieren te ontsnappen. Lancelets planten zich seksueel voort en hebben afzonderlijke mannetjes (alleen mannelijke geslachtsklieren) en vrouwtjes (alleen vrouwelijke geslachtsklieren). Bemesting vindt extern plaats omdat sperma en eieren in het open water worden vrijgegeven. Zodra een ei is bevrucht, ontwikkelt het zich tot een vrijzwemmende larve die zich voedt plankton zwevend in het water. Uiteindelijk ondergaat de larve een metamorfose en wordt een volwassene die voornamelijk in de buurt van de oceaanbodem leeft.

• _{Ghiselin, Michael T. 'Cefalochordaat.' Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 23 okt. 2008, www.britannica.com/animal/cephalochordate#ref49506.}
• _{Jurd, R. D. Instant noteert dierenbiologie. Bios Scientific Publishers, 2004.}
• _{Karleskint, George, et al. Inleiding tot de mariene biologie. Cengage Learning, 2009.}
• _{Staf, Dorling Kindersley Publishing. Animal: The Definitive Visual Guide, 3e editie. Dorling Kindersley Publishing, Incorporated, 2017.}