Bez wiedzy większości mieszkańców lądu polichaetes rządzą morzami. Istnieje co najmniej 10 000 gatunków tych pływających szczeciniastych robaków, niektóre z nich wyskakują w żywych kolorach lub świecą bioluminescencyjnym blaskiem. Przystosowali się do każdego możliwego siedliska morskiego, od głębokich otworów hydrotermalnych, przez zatłoczone rafy koralowe po otwarty ocean - i wiele z nich znalazło sposoby na przetrwanie, które są zdecydowanie dziwne.
powiązana zawartość
- 14 zabawnych faktów na temat zwierząt w „Jurassic World”
- 14 ciekawostek na temat morskich robaków wstążkowych
Niezwykły umysł docenia różnorodność i dziwność polichaete stylów życia, a jeden z największych należał do Kristiana Fauchalda. Studiował polichaetes w Smithsonian's National Museum of Natural History od 1979 roku, aż zmarł w kwietniu. W swojej karierze Fauchald nazwał trzy rodziny, 34 rodzaje i prawie 300 gatunków polichaetes oraz mentorował i zaprzyjaźnił się z wieloma ludzkimi studentami i kolegami. Był tak ceniony, że co najmniej 36 gatunków zostało nazwanych jego imieniem, według Światowego Rejestru Gatunków Morskich.
W pamięci Fauchalda 1 lipca, który byłby jego 80. urodzinami, ogłoszono pierwszym Międzynarodowym Dniem Polychaete. Poznaj fascynujący świat jego ukochanych organizmów dzięki następującym faktom dotyczącym robaków z włosia:
1. Polichaetes są mistrzami różnorodności
Znane gatunki polichaetes mają tylko kilka cech. Każdy ma głowę, ogon i segmentowe ciało, a zazwyczaj każdy segment ciała ma parę parapodii w kształcie nogi z wystającym kolczastym włosiem. Właśnie te włosie nadają robakom nazwę: „polychaete” to po grecku „dużo włosów”.
Ten prosty plan ciała stanowi podstawę ogromnej różnorodności. Parapodia może przypominać wiosło do pływania, nogę do chodzenia po dnie morza lub czerpak do kopania w błocie. Twarde włosie utrudnia przełykanie robaków, a u niektórych gatunków włosie zawiera jad. Polichaetes żyjące w rurkach wykorzystują swoją parapodię do krążenia natlenionej wody w ciasnych przestrzeniach, a niektóre mają pierzaste zewnętrzne skrzela. Ponieważ istnieją wyjątki od każdej reguły, niektóre polichaetes w ogóle nie mają parapodii.
2. Polichaetes przeżyły pięć masowych wymierań
Polychaetes i ich krewni są już od bardzo dawna. Paleontolodzy odkryli skamieniałe gatunki Canadia i Burgessochaeta w Burgess Shale, słynnej formacji kopalnej, która zachowała wiele organizmów o miękkich ciałach sprzed 505 milionów lat temu, w okresie kambryjskim. Podobnie jak dzisiejsze polichaetes, oba skamieniałe stworzenia miały wiele parapodii z pióropodobnym włosiem i zmysłowymi mackami wystającymi z ich głów. Są to jedni z pierwszych znanych przodków polichaete. W nadchodzących latach na Ziemi miało miejsce pięć przypadków masowego wymierania, z których jedno zabiło około 96 procent wszystkich gatunków morskich. Wystarczająca liczba polichaetes przeszła przez te wszystkie wymarcia, aby dać początek liczebności gatunków, które dziś widzimy.
Olśniewająca różnorodność na drzewie genealogicznym. (2011 KJ Osborn. Kompilacja zdjęć Karen Osborn, Greg Rouse, Fredrik Pleijel, MBARI i Michael Aw) 3. Drzewo genealogiczne Polychaete jest pełne tajemnic
Najwcześniejsze polichaetes przekształciły się w 10 000 gatunków, które znamy przez ponad 500 milionów lat. To dało im dużo czasu na wypracowanie różnic i dziwactw, które zakłócają starania naukowców o uporządkowanie ich i opisanie, w jaki sposób gatunki są spokrewnione.
Fauchauld poświęcił swoje życie temu problemowi. W 1974 r. Opublikował artykuł przedstawiający wyzwania związane z organizacją polichaetes w drzewie genealogicznym, aw kolejnych latach opublikował wiele innych. Krytykował standardową taksonomię dzielącą polichaetes na dwie grupy: polichaetes Errantia (te, które swobodnie pływają lub czołgają się) i polychaetes Sedentaria (te, które pozostają na miejscu). Twierdził, że zbyt wielu pływaków ewoluowało z pozostających w miejscu polichaetes i vice versa, aby te grupy były użyteczne. Ponadto zauważył, że każdy taksonomista zastosował inną cechę do zorganizowania polichaetes - na przykład porównując swoje usta. W ten sposób każdy stworzył inne drzewo genealogiczne i system nazewnictwa. Współpracując z Gregiem Rouse, jednym z jego wielu podopiecznych, Fauchauld ukończył nową analizę relacji polychaete w 1997 roku. W artykule podkreślają, że ich zgrupowanie jest krokiem naprzód, nawet jeśli nadal jest to nieprawda, pisząc, że „obecna sytuacja” jest nie do utrzymania, więc to, co zostało przedstawione, należy uznać za ulepszenie ”. To postęp taksonomiczny.
Badania przeprowadzone przez University of Delaware pomogły wykazać, że robak Pompeje może przetrwać w parzących temperaturach wokół otworów hydrotermalnych. (University of Delaware College of Marine Studies) 4. Jednym z najbardziej odpornych na ciepło zwierząt na świecie jest głębinowa polichaete
Wyobraź sobie życie z połową ciała w garnku z wrzącą wodą. Jest to zasadniczo styl życia robaka Pompeje ( Alvinella pompejana ). Te robaczki żyją w hydrotermalnych otworach głęboko na dnie oceanu, gdzie ich ogony spoczywają w gorącej wodzie o temperaturze ponad 140 stopni Fahrenheita. Ich głowy, gdzie mieszkają skrzela zwierząt, wystają z rurek, gdzie temperatura jest znacznie niższa 70 stopni. Badanie z 2013 r. Wyniosło robaki na powierzchnię, aby dowiedzieć się, ile ciepła mogą znieść. Po trudnej podróży do laboratorium (robaki muszą podróżować pod presją, aby dopasować się do swojego środowiska głębinowego), naukowcy odkryli, że mogą przetrwać w temperaturach powyżej 107, ale nie przez długi czas.
Robaki Pompeje mogą mieć partnera w zakresie odporności na ciepło: Naukowcy uważają, że mają symbiotyczne związki z bakteriami na plecach, które rosną tak gęsto, że tworzą warstwę o grubości jednego centymetra. Robaki wytwarzają śluz, który karmi bakterie, i w zamian uważa się, że bakterie izolują robaki przed gorącą wodą odpływową.
5. Niektóre polichaetes uprawiają seks z filmu science fiction
Większość polichaetes rozmnaża się w tradycyjny morski sposób, uwalniając jaja i nasienie do otaczającej wody. Ale jest też Syllis ramosa, polichaete, które żyją w gąbce głębinowej. Gatunek ten jest dobrze przystosowany do życia w czasie wolnym, mało się porusza i czeka na jedzenie w pobliżu. Ale żeby się połączyć, musi wstać, założyć spodnie i mieszać się z innymi tego typu na powierzchni oceanu. To długa i niebezpieczna podróż dla stworzenia, które nie pływa dużo. Na szczęście dla Syllis ramosa (i niektórych innych gatunków polychaete) ewolucja znalazła sposób: wyślij na powierzchnię seksowniejsze wersje, aby wykonać niebezpieczną robotę godową.
Końcówka lub stolon robaka rozwija głowę bez ust i dużych oczu, jego wnętrzności pogarszają się, aby zrobić miejsce na jaja lub plemniki, a układ mięśniowy reorganizuje się, aby przygotować się do długiego pływania. Kiedy nadchodzi czas na partnerstwo, stolon oddziela się od „rodzica” i płynie na powierzchnię, gdzie uwalnia ciężar gamety przed swoją nieuchronną śmiercią. Tymczasem jego odpowiedniki żołnierze są bezpiecznie na dnie morskim, gdzie może wyprodukować więcej stolonów na następne wydarzenie tarła. Stolonizacja zdarza się tylko w kilku grupach polichaete, w tym Syllinae i Autolytinae. W innych pokrewnych grupach cały osobnik może przekształcić się w pływające jajo lub worek nasienia, zwany epitokiem, ze zmodyfikowanym systemem odpadów, aby zatrzymać i uwolnić gamety, a jego oczy powiększone, aby wyczuwać światło na powierzchni. Jeśli epitok przeżyje swoją podróż, jego ciało powraca do pierwotnego stanu i wznawia dawne siedzące życie, dopóki nie połączy się ponownie.
6. Jeden gatunek polychaete może przetrwać bez tlenu przez 96 godzin
Hydraty metanu mogą być dość nowe w naszym słowniku, ale powstają pod dnem morskim od milionów lat. Są to krystaliczne struktury podobne do lodu zbudowane głównie z bogatego w energię metanu i lodu. Złoża te znajdują się na całym świecie, ale nigdy nie zaobserwowano życia na nich niemikrobiologicznego - dopóki nie odkryto polychaete z lodem metanowym.
W 1997 r. Zespół badawczy natrafił na ogromne złoża hydratów metanu wyciskające się z dna morskiego Zatoki Meksykańskiej. Naukowcy, wystawieni na działanie wody, zauważyli, że hydrat roi się od drobnych robaków - nowego gatunku ( Hesiocaeca methanicola ) polychaete. Zespół przetransportował żywe robaki z miejsca z powrotem do laboratorium i stwierdził, że dojrzałe robaki mogą przetrwać bez tlenu przez 96 godzin. Naukowcy podejrzewają, że te polichaetes przeżywają, żywiąc się wolno żyjącymi bakteriami na powierzchni hydratu gazowego. Mogą również zachęcać do wzrostu własnej żywności bakteryjnej; falująca parapodia wytwarza prądy wodne wzdłuż powierzchni hydratu, dostarczając świeżego tlenu dla siebie i bakterii.
Robaki choinkowe wyrastają z korala w National Garden Banks National Marine Sanctuary. (GP Schmahl, kierownik NOAA FGBNMS) 7. Emulowanie choinki jest łatwe do polichaetes
Małe, kolorowe i przypominające drzewa — robaki choinkowe ( Spirobranchus giganteus ) kropkują tropikalne rafy koralowe na całym świecie. Mogą być tak obfite, że wydaje się, że mały las wyskoczył na kamienistych grzbietach rafy koralowej. Większość ich ciał jest jednak niewidoczna, ponieważ budują domy z rur w otworach zagrzebanych w żywym koralu. Z tych rur rozciągają się pierzaste struktury zwane radiolami, których używają zarówno do oddychania, jak i chwytania fitoplanktonu lub innych małych cząstek na obiad. W niebezpieczeństwie chowają pierzaste nakrycie głowy i kulą się w rurkach, aż minie zagrożenie.
8. Polichaetes też są w zombie
Pięć gatunków robaków zombie ( Osedax sp.) Pochodzi od skłonności do zjadania kości rozkładających się zwierząt na dnie morskim. Obserwowano je głównie podczas jedzenia kości wielorybów, ale nie dyskryminują, jeśli dostępne są inne szczątki. Skóra robaków zombie wytwarza kwas, który rozpuszcza kość, dzięki czemu mogą dotrzeć do tłuszczów i białka zakopanego w nich. Bez ust i żołądka robaki polegają na rodzaju systemu korzeniowego. Wiercą korzenie w kości, a żyjące na nich bakterie symbiotyczne pomagają im trawić pokarm. Dokładnie to, w jaki sposób składniki odżywcze docierają do robaka zombie, nie jest jeszcze jasne dla naukowców.
Jedynie robaki zombie są jedynymi, które widzimy zdobiące powierzchnię kości; męskie robaki zombie są mikroskopijne i żyją wewnątrz samicy. W jednym samicy robaka znaleziono setki maleńkich okazów męskich, co eliminuje stres związany z próbą znalezienia partnera na rozproszonych kościach w głębokim oceanie.
9. Największa polichaete ma dziesięć stóp długości
Większość polichaetes to małe zwierzęta, ale nie robak bobbit ( Eunice aphroditois ). Osiągając długość dziesięciu stóp, ten robak polychaete jest o wiele wyższy od przeciętnego człowieka. Jeśli to nie jest wystarczająco przerażające, robak bobbit jest niewidzialnym drapieżnikiem. Prawie całe jego długie ciało leży ukryte pod dnem morskim. Pięć anten na głowie wyczuwa pływające obok ryby lub inne robaki - a kiedy to robią, robak bobbit wyrywa się z nory z wielką prędkością, chwytając zdobycz i przecinając ją na pół sprężyną szczęką. Nie spogląda też z góry na oczyszczanie roślin lub innych szczątków, jeśli trudno znaleźć żywą zdobycz. Na wypadek, gdybyś się zastanawiał, Terry Gosliner, kustosz z California Academy of Sciences, nazwał tego robaka po działaniach osławionej Loreny Bobbit, ale podczas gdy Fauchald pomógł, umieszczając go w rodzaju Eunice, jego nazwa gatunku pozostaje nieco tajemnicy.
10. Istnieje wyjątek od zasady „wielu szczecin”
Większość polichaetes jest dobrze opisana ich łacińską nazwą i nosi wiele (poli) włosia (chaetae). Ale polichaetes tomopteridalne mają tylko dwa włosie, które jest prawie tak długie jak ciało robaka i pokryte cienką galaretowatą tkanką. Szczecina wygląda jak rogi wystające z każdej strony głowy i prawdopodobnie służą do wykrywania otoczenia robaka, gdy porusza się on przez słup wody.
Tomopteridy są zwinnymi pływakami, których boki wyściełane są parapodią. Prawdopodobnie wykorzystuje się tę szybkość i zwinność, aby uniknąć drapieżników, ale w razie potrzeby mają inną obronę: robaki te należą do niewielu gatunków na świecie, o których wiadomo, że wytwarzają żółte światło bioluminescencyjne. Gdy są zagrożeni, strzelają świecącymi iskrami z parapodii, aby odwrócić uwagę drapieżników podczas ucieczki.
Robak z włosia Alciopid. (2012 KJ Osborn / Smithsonian) 11. Niektóre gatunki polychaete mają złożone szerokie oczy
Policzaiaki alciopidowe mają duże złożone oczy, które rywalizują z podobnymi do aparatu oczami głowonogów i kręgowców. Mają rogówki, tęczówki, soczewki i inne struktury niezbędne do widzenia w wysokiej rozdzielczości, takiego jak nasza. Co więcej, ich siatkówki są skierowane w stronę światła, podobnie jak głowonogi, zamiast oddalone, jak nasze, co oznacza, że robakom brakuje martwego pola typowego dla kręgowców.
Większość gatunków alciopidów żyje w górnych 650 metrach oceanu, gdzie można je zobaczyć w świetle słonecznym. Są stosunkowo długimi robakami o cienkich ciałach - tak cienkich, że ich oczy mogą być dwa razy szersze niż ich ciało. Ich długość utrudnia poruszanie się szybko lub z wdziękiem, ale ich bystre widzenie powstrzymuje ich od stania się łatwą ofiarą, ponieważ widzą nadchodzącego drapieżnika, który ma wystarczająco dużo czasu na ucieczkę.
12. Polichaetes często zbliżają się do innych bezkręgowców
Polychaetes nie zawsze występują w rurkach lub na dnie morskim. Udokumentowano prawie 400 gatunków robaków z włosia w relacji z innymi bezkręgowcami. Niektórzy praktykują komensalizm, w którym robaki z włosia korzystają z relacji, ale nie szkodzą gospodarzowi. Inni praktykują pasożytnictwo, w którym polichaete zyskuje coś kosztem swojego gospodarza. Jeden gatunek - Arctonoe vittata - został znaleziony jako żyjący z ponad 30 różnymi gatunkami bezkręgowców, w tym wzdłuż gwiazd morskich, czołgającymi się wśród wielu ruchomych stóp rurki. Maleńka polichaete ma bezpieczny dom, a gwiazda morska może z radością robić swoje gwiazdy morskie. Znalezienie żywiciela jest prawdopodobnie wyzwaniem, ale badania pokazują, że ten robak z włosia podąża za sygnałami chemicznymi od żywiciela.
Robak włosia Lepidonotus squamatus emituje miękki bioluminescencyjny blask. (Alexander Semenov) 13. Robaki łupieżowe to pluskwy morskie
Płaskie i pokryte łuskami zwanymi elytra, robaki w skali przypominają żyjące w oceanie role-polys. Ich łuski złuszczają się i regenerują jako mechanizm obronny. W przypadku niektórych gatunków łuski wytwarzają światło bioluminescencyjne, które może pozostawić drapieżnikowi kęs świecących części. To z kolei reklamuje miejsce pobytu nieświadomego zwierzęcia własnym drapieżnikom. Robaki łuskowate są mięsożerne, żywiące się innymi małymi bezkręgowcami, takimi jak kraby, gwiazdy morskie, ślimaki, a nawet inne polichaetes. Gdy zobaczysz ich szczęki, możesz zrozumieć, jak te małe robaki mogą wybrać bufet dla bezkręgowców. Wiele z nich jest małych, ale istnieją głębinowe polnoidy, które mogą osiągnąć prawie metr długości, jak na przykład gatunek Eulagisca gigantea występujący na Antarktydzie.
14. „Squidworm” to tak naprawdę cały robak
Podczas eksploracji głębokich wód Morza Celebes w 2007 r. Naukowcy pracujący nad Spisem Życia Morskiego odkurzyli dziwne chimeryczne zwierzę. Mając ciało polichaete i wiele długich wypustek na głowie, nazwali go „Squidworm”, chociaż tak naprawdę jest to całkowicie robak. Kalmary ( Teuthidodrilus samae ) mają dziesięć macek na głowie, które są dość grube i prawie tak długie jak jego ciało. Osiem służy do oddychania i odczuwania, a pozostałe dwa do chwytania cząstek wody z wody. Robaki mają również sześć par pierzastych narządów zmysłów zwanych narządami karnymi, które są zasadniczo ich wersją nosa. Robaki napędzają się łopatkową parapodią i wielbicielami złotego włosia.
Jego dziwny wygląd jest przekonujący, ale naukowcy uważają, że kałamarnica jest fascynująca, ponieważ wydaje się, że jest gatunkiem przejściowym. Ma cechy zarówno pływających swobodnie, jak i mieszkających na dnie polichaetes, co daje wgląd w ewolucję włosia robaka. „Zrobił on wiele osobliwych rzeczy dla swojego ciała” - powiedział Fauchald w National Geographic po swoim odkryciu. „Jestem z tego zachwycony”.
Dowiedz się więcej o robakach z włosia morskiego i Międzynarodowym Dniu Polychaete z Smithsonian Ocean Portal.
