biologi
inlärningsmål
i slutet av detta avsnitt kommer du att kunna:
- jämför strukturella och organisationsegenskaper hos Porifera och Cnidaria
- beskriv den progressiva utvecklingen av vävnader och deras relevans för djurkomplexitet
Phylum Cnidaria inkluderar djur som visar radiell eller biradial symmetri och är diploblastiska, det vill säga de utvecklas från två embryonala lager. Nästan alla (cirka 99 procent) cnidarians är marina arter.
Cnidarians innehåller specialiserade celler som kallas cnidocyter (“stickande celler”) som innehåller organeller som kallas nematocyster (stingers). Dessa celler finns runt munnen och tentaklarna och tjänar till att immobilisera byte med toxiner som finns i cellerna. Nematocyster innehåller lindade trådar som kan bära Hullingar. Cellens yttervägg har hårliknande utsprång som kallas cnidocils, som är känsliga för beröring. Vid beröring är cellerna kända för att avfyra lindade trådar som antingen kan tränga in i rovets kött eller rovdjur av cnidarians (se ) eller snärja det. Dessa lindade trådar släpper ut gifter i målet och kan ofta immobilisera byte eller skrämma bort rovdjur.
se den här videoanimationen som visar två anemoner som är engagerade i en strid.
djur i denna fylum visar två distinkta morfologiska kroppsplaner: polyp eller “stjälk” och medusa eller “klocka” (). Ett exempel på polypformen är Hydra spp.; kanske är de mest kända medusoida djuren jellies (maneter). Polypformer är sessila som vuxna, med en enda öppning till matsmältningssystemet (munnen) uppåt med tentaklar som omger den. Medusa former är rörliga, med munnen och tentaklerna som hänger ner från en paraplyformad klocka.
vissa cnidarians är polymorfa, det vill säga de har två kroppsplaner under sin livscykel. Ett exempel är den koloniala hydroid som kallas en Obelia. Den sessila polypformen har i själva verket två typer av polyper, som visas i . Den första är gastrozooiden, som är anpassad för att fånga byte och utfodring; den andra typen av polyp är gonozooiden, anpassad för Medusas asexuella spirande. När de reproduktiva knopparna mognar, bryter de av och blir frisimmande medusa, som är antingen manliga eller kvinnliga (dioecious). Den manliga medusa gör spermier, medan den kvinnliga medusa gör ägg. Efter befruktning utvecklas zygoten till en blastula, som utvecklas till en planula larva. Larven är fri simning ett tag, men så småningom fäster och en ny kolonial reproduktiv polyp bildas.
Klicka här för att följa Obelias livscykel.
alla cnidarians visar närvaron av två membranlager i kroppen som härrör från embryonets endoderm och ektoderm. Det yttre skiktet (från ektoderm) kallas epidermis och linjer utsidan av djuret, medan det inre skiktet (från endoderm) kallas gastrodermis och linjer matsmältningshålan. Mellan dessa två membranskikt är ett icke-levande, gelatinliknande mesoglea-bindeskikt. När det gäller cellulär komplexitet visar cnidarians närvaron av differentierade celltyper i varje vävnadsskikt, såsom nervceller, kontraktila epitelceller, enzymutsöndrande celler och näringsabsorberande celler, liksom närvaron av intercellulära anslutningar. Utvecklingen av organ eller organsystem är dock inte avancerad i denna fylum.
nervsystemet är primitivt, med nervceller spridda över kroppen. Detta nervnät kan visa närvaron av grupper av celler i form av nervplexi (singular plexus) eller nervkablar. Nervcellerna visar blandade egenskaper hos motoriska såväl som sensoriska neuroner. De dominerande signalmolekylerna i dessa primitiva nervsystem är kemiska peptider, som utför både excitatoriska och hämmande funktioner. Trots enkelheten i nervsystemet koordinerar den rörelsen av tentaklar, ritningen av fångad byte mot munnen, matsmältningen och utstötningen av avfall.
cnidarians utför extracellulär matsmältning där maten tas in i gastrovaskulär kavitet, enzymer utsöndras i kaviteten och cellerna som fodrar kaviteten absorberar näringsämnen. Den gastrovaskulära kaviteten har bara en öppning som fungerar som både en mun och en anus, som kallas ett ofullständigt matsmältningssystem. Cnidarian-celler utbyter syre och koldioxid genom diffusion mellan celler i epidermis med vatten i miljön och mellan celler i gastrodermis med vatten i gastrovaskulär hålighet. Bristen på ett cirkulationssystem för att flytta upplösta gaser begränsar tjockleken på kroppsväggen och kräver en icke-levande mesoglea mellan skikten. Det finns inget utsöndringssystem eller organ, och kväveavfall diffunderar helt enkelt från cellerna i vattnet utanför djuret eller i gastrovaskulärt hålrum. Det finns inte heller något cirkulationssystem, så näringsämnen måste flytta från cellerna som absorberar dem i slemhinnan i det gastrovaskulära hålrummet genom mesoglea till andra celler.
phylum Cnidaria innehåller cirka 10 000 beskrivna arter uppdelade i fyra klasser: Anthozoa, Scyphozoa, Cubozoa och Hydrozoa. Anthozoans, havsanemoner och koraller, är alla sessila arter, medan scyphozoans (maneter) och cubozoans (box jellies) simmar former. Hydrozoerna innehåller sessila former och simning koloniala former som Portugisiska Man O’ War.
klassen Anthozoa inkluderar alla cnidarians som endast uppvisar en polyp kroppsplan; med andra ord finns det inget medusa-Stadium inom deras livscykel. Exempel inkluderar havsanemoner (), havspennor och koraller, med ett uppskattat antal 6 100 beskrivna arter. Havsanemoner är vanligtvis färgglada och kan uppnå en storlek på 1,8 till 10 cm i diameter. Dessa djur är vanligtvis cylindriska i form och är fästa vid ett substrat. En munöppning är omgiven av tentaklar som bär cnidocyter.
mynningen av en havsanemon är omgiven av tentaklar som bär cnidocyter. Den slitsliknande munöppningen och svalget är fodrade med ett spår som kallas en sifonofor. Svelget är den muskulösa delen av matsmältningssystemet som tjänar till att inta såväl som egest mat och kan sträcka sig upp till två tredjedelar av kroppens längd innan den öppnas i gastrovaskulär hålighet. Denna hålighet är uppdelad i flera kamrar med längsgående septa som kallas mesenterier. Varje mesenteri består av ett ektodermalt och ett endodermalt cellskikt med mesoglea inklämt däremellan. Mesenteries delar inte den gastrovaskulära kaviteten helt, och de mindre kaviteterna samlas vid svalgöppningen. Den adaptiva fördelen med mesenterierna verkar vara en ökning av ytan för absorption av näringsämnen och gasutbyte.
havsanemoner matar på små fiskar och räkor, vanligtvis genom att immobilisera sitt byte med hjälp av cnidocyterna. Vissa havsanemoner skapar ett ömsesidigt förhållande med eremitkrabbor genom att fästa vid krabbans skal. I detta förhållande får anemonen matpartiklar från byte som fångas av krabban, och Krabban skyddas från rovdjurna av anemonens stickande celler. Anemonfisk, eller clownfisk, kan leva i anemonen eftersom de är immuna mot toxinerna i nematocysterna.
Anthozoans förblir polypoid under hela livet och kan reproducera asexuellt genom spirande eller fragmentering eller sexuellt genom att producera gameter. Båda könscellerna produceras av polypen, som kan smälta för att ge upphov till en frisimmande planula larva. Larven sätter sig på ett lämpligt substrat och utvecklas till en sessil polyp.
klass Scyphozoa
klass Scyphozoa innehåller alla jellies och är uteslutande en marin klass av djur med cirka 200 kända arter. Det definierande kännetecknet för denna klass är att medusa är det framträdande steget i livscykeln, även om det finns ett polypstadium närvarande. Medlemmar av denna art sträcker sig från 2 till 40 cm i längd men den största scyphozoan-arten, Cyanea capillata, kan nå en storlek på 2 m över. Scyphozoans visar en karakteristisk klockliknande morfologi ().
i maneterna finns en munöppning på djurets undersida, omgiven av tentaklar som bär nematocyster. Scyphozoans lever större delen av sin livscykel som frisimmande, ensamma köttätare. Munnen leder till gastrovaskulär hålighet, som kan delas in i fyra sammankopplade säckar, kallad divertikuli. I vissa arter kan matsmältningssystemet förgrenas ytterligare till radiella kanaler. Liksom septa i anthozoans tjänar de grenade gastrovaskulära cellerna två funktioner: att öka ytan för näringsabsorption och diffusion; således är fler celler i direkt kontakt med näringsämnena i det gastrovaskulära hålrummet.
i scyphozoans sprids nervceller över hela kroppen. Neuroner kan till och med vara närvarande i kluster som kallas rhopalia. Dessa djur har en ring av muskler som fodrar kroppens kupol, vilket ger den kontraktila kraften som krävs för att simma genom vatten. Scyphozoans är dioecious djur, det vill säga könen är separata. Gonaderna bildas från gastrodermis och könsceller utvisas genom munnen. Planula larver bildas av yttre befruktning; de sätter sig på ett substrat i en polypoid form som kallas scypistoma. Dessa former kan producera ytterligare polyper genom spirande eller kan omvandlas till medusoidformen. Livscykeln () hos dessa djur kan beskrivas som polymorf, eftersom de uppvisar både en medusal och polypoid kroppsplan någon gång i sin livscykel.
identifiera livscykelstadierna i jellies med hjälp av denna videoanimationsquiz från New England Aquarium.
klass Cubozoa
denna klass innehåller jellies som har en lådformad medusa, eller en klocka som är kvadratisk i tvärsnitt; därav, är i allmänhet kända som “boxmaneter.”Dessa arter kan uppnå storlekar på 15-25 cm. Cubozoans visar övergripande morfologiska och anatomiska egenskaper som liknar scyphozoans. En framträdande skillnad mellan de två klasserna är arrangemanget av tentaklar. Detta är den mest giftiga gruppen av alla cnidarians ().
kubozoerna innehåller muskulösa kuddar som kallas pedalia i hörnen av den fyrkantiga klocktaket, med en eller flera tentaklar fästa vid varje pedalium. Dessa djur klassificeras vidare i order baserat på närvaron av enstaka eller flera tentaklar per pedalium. I vissa fall kan matsmältningssystemet sträcka sig in i pedalen. Nematocyster kan ordnas i en spiralkonfiguration längs tentaklarna; detta arrangemang hjälper till att effektivt dämpa och fånga byte. Cubozoans finns i en polypoid form som utvecklas från en planula larva. Dessa polyper visar begränsad rörlighet längs substratet och, som scyphozoans, kan knoppa för att bilda fler polyper för att kolonisera en livsmiljö. Polypformer omvandlas sedan till medusoidformerna.
klass Hydrozoa
Hydrozoa innehåller nästan 3200 arter; de flesta är marina, även om vissa sötvattenarter är kända (). Djur i denna klass är polymorfer, och de flesta uppvisar både polypoid-och medusoidformer i sin livscykel, även om detta är varierande.
polypformen hos dessa djur visar ofta en cylindrisk morfologi med en central gastrovaskulär kavitet fodrad Av gastrodermis. Gastrodermis och epidermis har ett enkelt lager av mesoglea inklämt mellan dem. En munöppning, omgiven av tentaklar, är närvarande vid djurets orala ände. Många hydrozoaner bildar kolonier som består av en grenad koloni av specialiserade polyper som delar en gastrovaskulär hålighet, såsom i den koloniala hydroidobelia. Kolonier kan också vara fritt flytande och innehålla medusoid-och polypoidindivider i kolonin som i Physalia (den portugisiska Man O’ War) eller Velella (by-the-wind sailor). Även andra arter är ensamma polyper (Hydra) eller ensamma medusae (Gonionemus). Den sanna egenskapen som delas av alla dessa olika arter är att deras gonader för sexuell reproduktion härrör från epidermal vävnad, medan de i alla andra cnidarians härrör från gastrodermal vävnad.
avsnitt sammanfattning
Cnidarians representerar en mer komplex organisationsnivå än Porifera. De har yttre och inre vävnadsskikt som smörgås en icke-cellulär mesoglea. Cnidarians har ett välformat matsmältningssystem och utför extracellulär matsmältning. Cnidocyten är en specialiserad cell för att leverera toxiner till byte samt varna rovdjur. Cnidarians har separata kön och har en livscykel som involverar morfologiskt distinkta former. Dessa djur visar också två distinkta morfologiska former-medusoid och polypoid—i olika stadier i deras livscykel.
Gratis svar
förklara funktionen hos nematocyster hos cnidarians.
Nematocyster är” stickande celler ” utformade för att förlamna byte. Nematocysterna innehåller ett neurotoxin som gör bytet orörligt.
jämför de strukturella skillnaderna mellan Porifera och Cnidaria.
Poriferans har inte sanna vävnader, medan cnidarians har vävnader. På grund av denna skillnad har poriferans inte ett nervsystem eller muskler för rörelse, vilket cnidarians har.
ordlista
Cnidaria phylum av djur som är diploblastiska och har radiell symmetri cnidocyte specialiserad stickande cell som finns i Cnidaria epidermis yttre skikt (från ectoderm) som linjer utsidan av djuret extracellulär digestion mat tas in i gastrovaskulär hålighet, enzymer utsöndras i håligheten, och cellerna som fodrar håligheten absorberar näringsämnen gastrodermis inre skikt (från endoderm) som linjer matsmältningshålan gastrovaskulär hålrumsöppning som fungerar som både en mun och en anus, som kallas en ofullständig digestion system medusa fritt flytande cnidarian kroppsplan med mun på undersidan och tentakler som hänger ner från en klocka mesoglea icke-levande, geliknande matris närvarande mellan ektoderm och endoderm i cnidarians nematocyst harpunliknande organell inom cnidocyte med spetsig projektil och gift för att bedöva och trassla byte polyp stjälkliknande sessile livsform av en cnidarians med mun och tentakler vända uppåt, vanligtvis sessile men kanske kan glida längs ytan polymorf med flera kroppsplaner inom livscykeln för en grupp organismer siphonophore tubulär struktur som fungerar som ett inlopp för vatten i mantelhålan
