Βραδύπορα
| Βραδύπορα (Tardigrade) Χρονικό πλαίσιο απολιθωμάτων: Πρώϊμη Κάμβρια έως σύγχρονη[1] | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Το βραδύπορο Hypsibius dujardini
| ||||||||
| Συστηματική ταξινόμηση | ||||||||
| ||||||||
| Τάξεις | ||||||||
Η συνομοταξία των Βραδυπόρων (Tardigrada) αποτελείται από μικρά, αρθρωτά ζώα, συγγενικά με τα Αρθρόποδα. Περιγράφηκαν για πρώτη φορά από τον Γερμανό ζωολόγο Γιόχαν Εφραίμ Γκαίζε στα 1773 ως kleiner Wasserbär (μικρές αρκούδες του νερού). Το όνομα Tardigrada στα λατινικά σημαίνει "αυτά που περπατούν αργά" και τους δόθηκε από τον Λάτζαρο Σπαλαντζάνι το 1777. Τα μεγαλύτερα μπορεί να φτάσουν σε μέγεθος και το 1,5 χιλιοστό, ενώ τα μικρότερα έχουν μέγεθος κάτω από 0,1 mm. Το μήκος των προνυμφών, μόλις βγουν από τα αβγά, μπορεί να είναι μικρότερο από 0,05 mm.
Έχουν καταγραφεί περισσότερα από χίλια είδη βραδυπόρων. Απαντώνται σε όλο τον κόσμο, από τις κορυφές των Ιμαλαΐων (πάνω από τα 6.000 μέτρα υψόμετρο) ως τα βάθη της θάλασσας (κάτω από 4.000 μέτρα βάθος) και από τις πολικές περιοχές έως τον Ισημερινό.
Το πιο κοινό μέρος όπου κανείς θα βρει βραδύπορα είναι πάνω στα βρύα και τις λειχήνες. Άλλα περιβάλλοντα στα οποία συνήθως ζουν είναι οι αμμόλοφοι, οι παραλίες, το χώμα, καθώς και τα ιζήματα της θάλλασας ή των ποταμών, όπου απαντώνται αρκετά συχνά (έως και 25.000 ανά λίτρο). Ένας εύκολος τρόπος να βρει κανείς βραδύπορα είναι να βυθίσει ένα βρύο σε νερό πηγής.[2]
Τα βραδύπορα μπορούν να επιβιώσουν σε περιβάλλοντα που θα σκότωναν οποιoδήποτε άλλο ζώο. Παραμένουν ζωντανά σε θερμοκρασίες κοντά στο απόλυτο μηδέν,[3] αλλά και στους 151 °C, μπορούν να αντέξουν χίλιες φορές περισσότερη ακτινοβολία από όλα τα άλλα ζώα,[4] και να ζήσουν σχεδόν μια δεκαετία χωρίς νερό καθώς και σε κενό όπως αυτό του διαστήματος.
Ανατομία και μορφολογία
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Τα βραδύπορα έχουν σώμα που αποτελείται από τέσσερα μεταμερίδια (χωρίς το κεφάλι), και τέσσερα ζευγάρια πόδια χωρίς αρθρώσεις, που καταλήγουν σε δαγκάνες ή δάχτυλα. Ο εξωσκελετός τους περιέχει χιτίνη και κατά διαστήματα απορρίπτεται. Έχουν νευρική άλυσο με ένα γάγγλιο ανά μεταμερίδιο, λοβωτό εγκέφαλο και ανοικτό κυκλοφορικό σύστημα. Ο φάρυγγας χρησιμοποιεί αναρρόφηση για να προωθεί τις τροφές και διαθέτει βελονοειδείς αποφύσεις για τη λύση των κυττάρων των τροφών. Αν και ορισμένα είδη αναπαράγονται με παρθενογένεση, συνήθως υπάρχουν και τα δυο φύλα, το καθένα με έναν γεννητικό αδένα. Όλα τα ενήλικα βραδύπορα έχουν τον ίδιο αριθμό κυττάρων στο σώμα τους και είναι ωοτόκα. Σε μερικά είδη το σώμα μπορεί να αποτελείται από ακόμα και 40.000 κύτταρα, σε άλλα όμως από πολύ λιγότερα.[5][6]
Τα περισσότερα είδη είναι φυτοφάγα ή βακτηριοφάγα, μερικά όμως είναι κυνηγοί[7] (για παράδειγμα το Milnesium tardigradum).[8]
Φυσιολογία και αντοχή
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Τα βραδύπορα διαθέτουν εξαιρετική αντοχή. Οι επιστήμονες τα έχουν παρατηρήσει σε θερμοπηγές, στις κορυφές των Ιμαλαΐων, κάτω από στρώματα πάγου στις πολικές περιοχές και σε ιζήματα των ωκεανών. Πολλά είδη απαντώνται σε πιο ήπια περιβάλλοντα, όπως σε μικρές και μεγάλες λίμνες και λιβάδια, ενώ άλλα μπορεί να βρίσκονται σε πέτρινους τοίχους ή σκεπές. Ζουν συνήθως σε υγρό περιβάλλον, αλλά είναι δυνατό να βρεθούν οπουδήποτε μπορούν να απορροφήσουν έστω και λίγη υγρασία.
Τα βραδύπορα είναι μια από τις λίγες ομάδες ζώων που μπορούν να αναστείλουν τον μεταβολισμό τους και να μπουν σε κατάσταση κρυπτοβίωσης. Πολλά είδη μπορούν να επιζήσουν σε κατάσταση σχεδόν πλήρους αφυδάτωσης για δέκα χρόνια. Αναλόγως με το περιβάλλον μπορεί να διατηρηθούν στη ζωή χρησιμοποιώντας την ανυδροβίωση, κρυοβίωση, οσμοβίωση ή ανοξυβίωση. Ενώ βρίσκονται σε αυτή την κατάσταση, ο μεταβολισμός τους επιβραδύνεται στο 0,01% του κανονικού ρυθμού και η περιεκτικότητά τους σε νερό πέφτει στο 1% του κανονικού. Η ικανότητά τους να παραμένουν αφυδατωμένα για τόσο μεγάλο διάστημα οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην παρουσία στον οργανισμό τους του σακχάρου τρεχαλόζη, που προστατεύει τις κυτταρικές μεμβράνες τους.
Τα βραδύποδα, σε κατάσταση κρυπτοβίωσης, μπορούν να αντέξουν στις εξής ακραίες συνθήκες:
- Θερμοκρασία - μπορούν να επιζήσουν θερμαινόμενα για λίγα λεπτά στους 151 °C ή ψυχόμενα για μέρες στους -200 °C ή για λίγα λεπτά στους -272 °C (έναν βαθμό Κελσίου πάνω από το απόλυτο μηδέν).[9]
- Πίεση - μπορούν να αντέξουν την εξαιρετικά χαμηλή πίεση του κενού, καθώς και πολύ υψηλές πιέσεις, χιλιάδων ατμοσφαιρών. Πρόσφατα αποδείχτηκε ότι μπορούν να επιβιώσουν στο κενό του διαστήματος, καθώς και σε πίεση 6.000 ατμοσφαιρών, που είναι σχεδόν 6 φορές πιο μεγάλη από αυτή που επικρατεί στο πιο βαθύ σημείο των ωκεανών.[10]
- Αφυδάτωση - τα βραδύπορα μπορούν να επιβιώσουν σχεδόν για μια δεκαετία σε κατάσταση αφυδάτωσης.[11]
- Ακτινοβολία - όπως απέδειξε ο Πολ Μέι από το Πανεπιστήμιο του Παρισιού, τα βραδύπορα μπορούν να επιζήσουν απορροφώντας 5.700 Gray ή 570.000 Ραντ ακτινοβολίας ακτίνων Χ (ενδεικτικώς, δέκα Gray είναι πάντα θανατηφόρα δόση για τον άνθρωπο). Η μόνη έως τώρα εξήγηση για την αντοχή τους, είναι ότι λόγω της αφυδατωμένης κατάστασής τους η ιονίζουσα ακτινοβολία δεν μπορεί να προκαλέσει πολλές αντιδράσεις.
Εξελικτικές σχέσεις και ιστορία
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Πρόσφατα δεδομένα από την ανάλυση αλληλουχιών του DNA και RNA των βραδυπόρων δείχνουν ότι είναι συγγενικά προς τα αρθρόποδα και τα ονυχοφόρα. Αυτές οι ομάδες παραδοσιακά θεωρούνταν στενοί συγγενείς των αννελιδών αλλά τελευταία θεωρούνται εκδυσόζωα, μαζί με τις ασκαρίδες και άλλα μικρότερα φύλα. Η θεώρησή τους ως εκδυσόζωα λύνει και το πρόβλημα του νηματοειδούς τους φάρυγγα καθώς και ορισμένων γενετικών δεδομένων που υποδείκνυαν συγγένεια με τις ασκαρίδες.
Το μικροσκοπικό μέγεθος των βραδυπόρων και το μεμβρανώδες εσωτερικό τους κάνει την απολίθωσή τους μάλλον απίθανη αλλά και δύσκολο να παρατηρηθεί. Τα μόνα γνωστά απολιθώματα προέρχονται από αποθέσεις της μέσης Κάμβριας στη Σιβηρία και μερικά σπάνια δείγματα από την Κρητιδική παγιδευμένα σε κεχριμπάρι.[12]
Τα βραδύπορα στο δείγμα της Σιβηρίας διαφέρουν από τα σύγχρονα σε πολλά σημεία. Έχουν τρία ζευγάρια πόδια αντί για τέσσερα, καθώς και απλοποιημένη μορφολογία του κεφαλιού χωρίς εκβλαστήσεις. Έχει προταθεί ότι αποτελούν παλαιό κομμάτι της εξέλιξης των σημερινών βραδυπόρων.[12]
Τα δείγματα από την Κρητιδική αποτελούνται από το Milnesium swolenskyi, από το Νιου Τζέρσεϊ, το παλιότερο, του οποίου οι δαγκάνες και το στόμα είναι πανομοιότυπα με τους σημερινού M. tartigradum, καθώς και άλλα δυο δείγματα από τον δυτικό Καναδά, περίπου 15 με 20 εκατομμύρια χρόνια νεότερα από το Milnesium swolenskyi. Από τα δυο τελευταία, το ένα έχει καταταγεί σε δικό του γένος και οικογένεια, με την ονομασία Beorn leggi (ονομασία που δόθηκε από τον Cooper από τον χαρακτήρα Μπέορν του βιβλίου Το Χόμπιτ του Τζ. Ρ. Ρ. Τόλκιν και το όνομα του φοιτητή του William M. Legg), παρ'όλα αυτά παρουσιάζει μεγάλη ομοιότητα με σύγχρονα δείγματα της οικογένειας Hipsiblidae.[12][13]
Παραπομπές
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]- ↑ Budd, G.E. (2001). «Tardigrades as ‘stem-group arthropods’: the evidence from the Cambrian fauna». Zool. Anz 240: 265-279. doi:.
- ↑ Goldstein, B. and Blaxter, M. (2002). «Quick Guide: Tardigrades». Current Biology 12: R475.
- ↑ Bertolani, R. et al (2004). «Experiences with dormancy in tardigrades». Journal of Limnology 63(Suppl 1): 16-25.
- ↑ Radiation tolerance in the tardigrade Milnesium tardigradum[νεκρός σύνδεσμος]
- ↑ Seki, K & Toyoshima, M. (1998). Preserving tardigrades under pressure. Nature 395: 853–854.
- ↑ Ian M. Kinchin (1994) The Biology of Tardigrades, Ashgate Publishing
- ↑ Lindahl, K. (15 Μαρτίου 2008). «Tardigrade Facts».
- ↑ Morgan, Clive I. (1977). «Population Dynamics of two Species of Tardigrada, Macrobiotus hufelandii (Schultze) and Echiniscus (Echiniscus) testudo (Doyere), in Roof Moss from Swansea». The Journal of Animal Ecology 46 (1): 263-279.
- ↑ Ramel, G. (11 Νοεμβρίου 2005). «The Water Bears (Phylum Tardigrada)».
- ↑ Seki, K & Toyoshima, M. (1998). «Preserving tardigrades under pressure». Nature 395: 853–854.
- ↑ Guidetti, R. & Jönsson, K.I. (2002). «Long-term anhydrobiotic survival in semi-terrestrial micrometazoans». Journal of Zoology 257: 181-187. https://archive.org/details/sim_journal-of-zoology_2002-06_257/page/181.
- ↑ 12,0 12,1 12,2 David A. Grimaldi and Michael S. Engel (2005). Evolution of the Insects. Cambridge University Press. σελίδες 96–97. ISBN 0-521-82149-5.
- ↑ Kenneth W. Cooper (1964). «The first fossil tardigrade: Beorn leggi, from Cretaceous Amber». Psyche – Journal of Entomology 71 (2): 41.
Εξωτερικοί σύνδεσμοι
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
- Σελίδα για τα βραδύπορα από το East Anglia University
- Βραδύπορα - Φωτογραφίες και βίντεο
- The Edinburgh Tardigrade project
- Σελίδα για τα βραδύπορα (Αγγλικά/Γερμανικά)
- Η απίθανη αρκούδα του νερού