生物学

学習目標

このセクションの終わりまでに、あなたは次のことができるようになります:

  • PoriferaとCnidaria
  • の構造と組織の特性を比較し、組織の進行性の発達と動物の複雑さとの関連性を説明します

Cnidaria門には、放射状または二重の対称性を示し、二重芽球性である動物、すなわち2つの胚層から発達する動物が含まれる。 ほぼすべての(約99%)cnidariansは海洋種です。

Cnidariansには、線虫(stingers)と呼ばれるオルガネラを含むcnidocytes(”stinging cells”)として知られる特殊な細胞が含まれています。 これらの細胞は口や触手の周りに存在し、細胞内に含まれる毒素で獲物を固定するのに役立ちます。 線虫には、棘を持つかもしれないコイル状の糸が含まれています。 細胞の外壁には、接触に敏感なcnidocilsと呼ばれる毛状の突起があります。 接触すると、細胞は、獲物の肉またはcnidariansの捕食者(参照)に浸透するか、それを捕獲することができるコイル状の糸を発射することが知られている。 これらのコイル状の糸は、ターゲットに毒素を放出し、多くの場合、獲物を固定したり、捕食者を追い払うことができます。

クニダリア門の動物には、クニダサイトと呼ばれる刺すような細胞があります。 Cnidocytesはコイル状の糸およびトゲを貯える(a)線虫細胞と呼出される大きいオルガネラを含んでいます。 細胞表面の毛様突起に触れると、(b)糸、棘、および毒素がオルガネラから発射される。

学習へのリンク

戦いに従事した二つのイソギンチャクを示すこのビデオアニメーションを表示します。

この門の動物は、ポリープまたは”茎”とメデューサまたは”鐘”()の二つの異なる形態学的な体の計画を表示します。 ポリープ形態の一例は、ヒドラsppである。;おそらく最もよく知られているmedusoid動物はゼリー(クラゲ)です。 ポリープの形態は大人として固着しており、消化器系(口)への単一の開口部はそれを囲む触手で上を向いています。 メデューサの形態は運動性であり、口と触手は傘の形の鐘から垂れ下がっています。

Cnidariansは、メデューサ(a)とポリープ(b)の二つの異なる身体計画を持っています。 すべてのcnidariansは、それらの間にゼリー状のmesogleaと、二つの膜層を持っています。

いくつかのcnidariansは多形性であり、すなわち、彼らは彼らのライフサイクルの間に二つの体の計画を持っています。 一例は、オベリアと呼ばれる植民地時代のハイドロイドです。 固着性ポリープの形態は、実際には、に示されているポリープの二つのタイプを持っています。 他のタイプのポリープは、メデューサの無性出芽に適応したgonozooidです。 生殖芽が成熟すると、彼らは壊れて、男性または女性(雌雄異株)のいずれかである自由水泳メデューサになります。 オスのメデューサは精子を作り、メスのメデューサは卵を作る。 受精後、接合体は胚盤胞に発達し、胚盤胞は胚盤胞の幼虫に発達する。 幼虫はしばらくの間自由に泳いでいますが、最終的に付着し、新しい植民地時代の生殖ポリープが形成されます。

オベリア属の固着型には、獲物を捕獲するために適応したガストロズオイドと、無性にメデューサを産生するために芽生えたゴノズオイドの二つのタイプのポリープがある。

学習へのリンク

オベリアのライフサイクルを追跡するにはここをクリックしてください。

すべてのcnidariansは、胚の内胚葉と外胚葉に由来する2つの膜層が体内に存在することを示しています。 外層(外胚葉から)は表皮と呼ばれ、動物の外側を覆うが、内層(内胚葉から)は胃皮と呼ばれ、消化器腔を覆う。 これらの2つの膜層の間には、生きていないゼリー状のメソグレア結合層があります。 細胞の複雑さの面では、cnidariansは、神経細胞、収縮上皮細胞、酵素分泌細胞、栄養吸収細胞などの各組織層における分化した細胞型の存在だけでなく、細胞間接続の存在を示している。 しかし、この門では器官や器官系の発達は進んでいません。

神経系は原始的なもので、神経細胞は全身に散在している。 この神経網は、神経叢(特異神経叢)または神経コードの形態の細胞群の存在を示し得る。 神経細胞は感覚ニューロンと同様に運動ニューロンの混合特性を示した。 これらの原始的な神経系における主要なシグナル伝達分子は、興奮性および抑制性の両方の機能を果たす化学ペプチドである。 神経系の単純さにもかかわらず、それは触手の動き、捕獲された獲物の口への引き込み、食物の消化、および廃棄物の排除を調整する。

cnidariansは、食物を胃血管腔に取り込み、酵素を腔内に分泌し、腔を覆う細胞が栄養素を吸収する細胞外消化を行う。 胃血管腔には、口と肛門の両方として機能する唯一の開口部があり、これは不完全な消化器系と呼ばれます。 Cnidarian細胞は,表皮内の細胞間と環境内の水との拡散により酸素と二酸化炭素を交換し,胃壁内の細胞間と胃血管腔内の水との拡散により酸素と二酸化炭素を交換する。 溶存ガスを移動させるための循環系の欠如は、体壁の厚さを制限し、層間の非生きているmesogleaを必要とする。 排泄システムや器官はなく、窒素性廃棄物は単に細胞から動物の外または胃血管腔内の水に拡散するだけである。 循環器系もないので、栄養素は胃血管腔の内層でそれらを吸収する細胞からメソグレアを通って他の細胞に移動しなければならない。

Cnidaria門には、約10,000の記載された種が含まれています。: Anthozoa、Scyphozoa、Cubozoa、およびHydrozoa。 Anthozoans、海のイソギンチャクとサンゴは、scyphozoans(クラゲ)とcubozoans(ボックスゼリー)が泳いでいるのに対し、すべての固着種です。 ハイドロゾアンは、ポルトガルのマンO’戦争のような固着した形と水泳植民地の形を含んでいます。

クラスAnthozoaには、ポリープ体計画のみを示すすべてのcnidariansが含まれています。 例としては、イソギンチャク()、ウミウシ、サンゴなどがあり、推定6,100種が記載されている。 イソギンチャクは通常明るく着色され、直径1.8-10cmの大きさを達成することができます。 これらの動物は、通常、形状が円筒形であり、基材に取り付けられている。 口の開口部は、cnidocytesを持つ触手に囲まれています。

アネモネは、(a)が撮影され、(b)がその形態を示す図で示されています。 (クレジットa:”Dancing With Ghosts”/Flickrによる作品の修正、クレジットb:NOAAによる作品の修正)

アネモネの口は、cnidocytesを負担する触手に囲まれています。 スリット状の口の開口部と咽頭はサイフォノフォアと呼ばれる溝で裏打ちされています。 咽頭は、食物を摂取するだけでなく、摂取するのに役立つ消化器系の筋肉部分であり、胃血管腔に開く前に体の三分の二の長さまで延長することがで この空洞は、mesenteriesと呼ばれる縦隔壁によっていくつかの部屋に分割されています。 各腸間膜は、1つの外胚葉細胞層と1つの内胚葉細胞層からなり、その間に中胚葉が挟まれている。 Mesenteriesは胃血管腔を完全に分割せず、より小さな空洞は咽頭開口部で合体する。 Mesenteriesの適応性がある利点は栄養素およびガス交換の吸収のための表面積の増加であるようである。

イソギンチャクは小魚やエビを餌にしており、通常は獲物をcnidocytesを使用して固定化することによって餌を与える。 いくつかのイソギンチャクは、カニの殻に付着することによってヤドカリと相互関係を確立する。 この関係では、イソギンチャクはカニによって捕獲された獲物から食物粒子を得、カニはイソギンチャクの刺す細胞によって捕食者から保護される。 アネモネの魚、かカクレクマノミは、線虫の内で含まれている毒素に免疫があるのでアネモネに住めます。

Anthozoansは生涯を通じてポリポイドのままであり、出芽または断片化によって、または配偶子を産生することによって性的に再現することができます。 両方の配偶子はポリープによって産生され、ポリープは融合して自由に遊泳するplanula幼虫を引き起こすことができます。 幼虫は適切な基層に定着し、固着性ポリープに発達する。

クラスScyphozoa

クラスScyphozoaはすべてのゼリーを含み、約200の知られていた種を持つ動物の海洋のクラス専らです。 このクラスの決定的な特徴は、メデューサがライフサイクルの顕著な段階であるが、ポリープ段階が存在することである。 この種のメンバーは、長さが2から40センチメートルの範囲であるが、最大のscyphozoan種、Cyanea capillataは、全体で2メートルの大きさに達することができます。 Scyphozoansは特徴的なベルのような形態()を表示します。

ゼリーは、その形態を示す図で(a)と(b)を撮影して示されています。 (クレジットa:”Jimg944″/Flickrによる作品の修正、クレジットb:マリアナ-ルイス-ビジャレアルによる作品の修正)

クラゲでは、口の開口部は、線虫を有する触手に囲まれた動物の下側に存在しています。 Scyphozoansは自由水泳、孤独な肉食動物として彼らのライフサイクルのほとんどを住んでいます。 口は憩室と呼ばれる4つの相互接続された嚢に区分されるかもしれないgastrovascularキャビティに導きます。 いくつかの種では、消化器系はさらに放射状の運河に分岐することがあります。 Anthozoansの隔壁のように、分岐させたgastrovascular細胞は2つの機能に役立ちます:栄養素の吸収および拡散のための表面積を高めるため;従って、より多くの細胞はgastrovascularキャビティの栄養素が付いている直接接触にあります。

スキホゾア類では、神経細胞が全身に散在しています。 神経細胞はrhopaliaと呼ばれるクラスターに存在することさえあります。 これらの動物は、水を泳ぐために必要な収縮力を提供する体のドームを覆う筋肉のリングを持っています。 Scyphozoansは雌雄異株の動物であり、すなわち、性別は別々である。 生殖腺は胃皮から形成され、配偶子は口から排出される。 Planulaの幼虫は外的な受精によって形作られます;それらはscyphistomaとして知られているポリープ状の形態の基層で解決します。 これらの形態は、出芽によって追加のポリープを産生するか、または髄様形態に変換することができる。 これらの動物のライフサイクル()は、ライフサイクルのある時点で髄質およびポリープ様体計画の両方を示すため、多型として記述することができる。

クラゲのライフサイクルには、メデューサ期とポリープ期の二つの段階があります。 ポリープは出芽によって無性に再生し、メデューサは性的に再生する。 (クレジット”メデューサ”:フランチェスコ*クリッパによる作品の変更)

学習へのリンク

ニューイングランド水族館からこのビデオアニメーションクイズを使用してゼリーのライフサイクル

クラスCubozoa

このクラスには、箱型のメデューサ、または断面が正方形の鐘を持つゼリーが含まれています。”これらの種は15-25cmのサイズを達成することができます。 Cubozoansはscyphozoansのそれらに類似している全面的な形態学的な、解剖特徴を表示する。 二つのクラスの顕著な違いは、触手の配置です。 これは、すべてのcnidarians()の中で最も有毒なグループです。

cubozoansは四角い鐘の天蓋の角にペダリアと呼ばれる筋肉質のパッドを含み、各ペダリウムには一つ以上の触手が取り付けられています。 これらの動物は、ペダリウムあたりの単一または複数の触手の存在に基づいて、さらに注文に分類されます。 いくつかのケースでは、消化器系はペダリアに拡張することができます。 線虫は触手に沿って螺旋状に配置することができ、この配置は獲物を効果的に鎮圧し捕獲するのに役立つ。 Cubozoansはplanulaの幼虫から成長するpolypoid形態に存在します。 これらのポリープは基層に沿って限られた移動性を示し、scyphozoansのように、生息地を植民地化するためにより多くのポリープを形成するために芽を出すことが ポリープの形態はmedusoid形態にそれから変形します。

(a)小さなcubazoan jelly Malo kingiは指ぬきの形をしており、すべてのcubazoan jellyと同様に、(b)は触手が付着する四つの筋肉のペダルを持っています。 M.kingiはIrukandjiシンドローム、耐え難いほどの筋肉痛、嘔吐、高められた心拍数および心理的な徴候によって特徴付けられる条件を引き起こすために知られてい イルカンジのゼリーが最も一般的に見られるオーストラリアの二人は、イルカンジの刺し傷で死亡したと考えられている。 (c)オーストラリア北部のビーチにある看板は、水泳者に危険を警告しています。 (クレジットc:ピーター*シャンクスによる作業の変更)

クラスHydrozoa

Hydrozoaは約3,200種を含み、ほとんどが海洋であるが、いくつかの淡水種が知られている()。 このクラスの動物は多形であり、これは可変であるが、ほとんどは、それらのライフサイクルにおけるポリープ状および髄様形態の両方を示す。

これらの動物のポリープの形態は、しばしば、胃皮によって裏打ちされた中央の胃血管腔を有する円筒形の形態を示す。 胃皮と表皮は、それらの間に挟まれたメソグレアの単純な層を有する。 触手に囲まれた口の開口部は、動物の口腔端に存在する。 多くのhydrozoansは植民地hydroid Obeliaのようなgastrovascularキャビティを、共有する専門にされたポリープの分岐したコロニーで構成されるコロニーを形作ります。 コロニーはまた自由浮遊であり、Physalia(ポルトガル人O’戦争)またはVelella(風の船員)のようにコロニーにmedusoidおよびpolypoidの個人を含んでいるかもしれない。 他の種でさえ、孤立したポリープ(ヒドラ)または孤立したmedusae(Gonionemus)である。 これらの多様な種のすべてが共有する真の特徴は、有性生殖のための生殖腺が表皮組織に由来するのに対し、他のすべてのcnidariansでは、それらは胃皮組織に

(a)Obelia、(b)physalia physalis、ポルトガルのMan O’Warとして知られている、(c)Velella bae、および(d)Hydraは異なる体の形をしていますが、すべてHydrozoa家族に属しています。 (クレジットb:NOAAによる作業の変更、Matt Russellのスケールバーデータ)

セクションの概要

Cnidariansは、Poriferaよりも複雑な組織レベルを表しています。 それらは非細胞mesogleaを挟む外および内部のティッシュの層を所有しています。 Cnidariansは、よく形成された消化器系を有し、細胞外消化を行う。 Cnidocyteは捕食者を離れて警告と同様、獲物に毒素を提供するための専門にされた細胞である。 Cnidariansは別々の性別を持っており、形態学的に異なる形を含むライフサイクルを持っています。 これらの動物はまた、それらのライフサイクルの様々な段階で二つの異なる形態学的形態—メドゥソイドとポリープ状—を示す。

自由な応答

cnidariansの線虫の機能を説明します。

線虫は、獲物を麻痺させるように設計された”刺す細胞”です。 線虫には神経毒が含まれており、獲物を動かせないようにしています。

PoriferaとCnidariaの構造的な違いを比較してください。

Poriferansは真の組織を持っていませんが、cnidariansは組織を持っています。 この違いのために、poriferansはcnidariansが持っている歩行のための神経系や筋肉を持っていません。

用語集

Cnidaria二重芽球であり、放射状対称性を有する動物の門Cnidaria表皮外層(外胚葉から)に見られるcnidocyte特殊な刺すような細胞動物の外側を並べる細胞外消化食は胃血管腔に取り込まれ、酵素は腔に分泌され、腔を覆う細胞は栄養素を吸収する消化器腔を並べる胃血管腔内層(内胚葉から)消化器腔を並べる胃血管腔開口部は口と肛門の両方として機能し、不完全な消化器腔と呼ばれる。 システムメドゥーサ自由浮遊cnidarian体プラン下側に口とベルからぶら下がって触手mesoglea非生きている、ゲルのようなマトリックスcnidarianの外胚葉と内胚葉の間に存在入口として機能する生物サイフォノフォア管状構造の マントルキャビティへの水のため

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