Tardigrada

Tardigrades, vodní medvědi

Tardigrada Popis tohoto obrázku, také komentován níže Dva jedinci druhu Hypsibius dujardini viděni pod elektronovým mikroskopem . Klasifikace
Říše Eukaryota
Panování Animalia
Sub-panování Eumetazoa
Clade Bilateria
Clade Nephrozoa
- nezařazeno - Protostomie
Super embr. Ecdysozoa
- nezařazeno - Panarthropoda
- nezařazeno - Tactopoda

Větev

Tardigrada
Spallanzani , 1777

Nižší hodnostní třídy

Tyto tardigrades ( Tardigrada ), někdy přezdívaný mláďata voda , tvoří větev z živočišné říše, spolu s členovců a onychophorans rámci kladu z panarthropodes . Poprvé je popsal Johann August Ephraim Goeze v roce 1773 . Jejich jméno, utvořené podle latinského tardus gradus ( „pomalý chodec“ ), dal Lazzaro Spallanzani v roce 1776 . Známe více než 1200 druhů žijících v rozmanitém a často nepřátelském prostředí.

Od 0,1 do něco málo přes 1  mm dlouhé jsou tardigrady extrémofilní zvířata , to znamená, že mohou přežít v extrémně nepřátelském prostředí (teploty od -272  do  150  ° C a tlaky až do 6 000  barů, bezvodé nebo vystavené ultrafialovému záření nebo X - paprskové záření , vesmírné vakuum ). Zbaveni vody a jídla se skládají do kryptobiózy , což znamená, že pozorovatelné metabolické procesy jsou podstatně sníženy: tardigrade je poté ve stavu stagnace až do reaktivace metabolických procesů (ukončení ze stagnace). Stáze může trvat asi třicet let.

Popis

Tardigrady mají tělo chráněné kutikulou a jsou tvořeny čtyřmi segmenty , z nichž každý má dvě krátké, nečleněné nohy končící nezasunutelnými drápy . Jejich velikost pro dospělé se pohybuje od 0,1  mm do 1,5  mm na délku v závislosti na druhu. Nově položené larvy mohou být menší než 0,05  mm . Samice mohou naklást jednu až třicet larev najednou.

Všechny dospělé tardigrady stejného druhu mají stejný počet buněk ( Eutelia ). Některé druhy mají až 40 000 buněk pro každého dospělého, ale jiné druhy mají mnohem méně.

Tardigradové žijí po celé planetě, ale ve větším počtu se vyskytují v oblastech, kde se vyskytuje mech (jako jsou lesy a tundra ), protože je to spolu s lišejníky jejich jídlo volby. Mohou se také živit hlísticemi , jejichž kutikulu propíchnou svými sondami pro stylet. Mohou to být také kanibali. Vyskytují se z horní části Himalaya (více než 6000  m z výšky ) do hluboké vody (na 4000  m hluboké) a polárních oblastech k rovníku. Jsou přítomny v písku , mechech vlhkých střech, na solných nebo sladkovodních sedimentech , kde mohou být velmi četné (až 25 000 na litr ).

Tardigrades mají aktivní životnost mezi 12 a 24 měsíci pro vodní druhy a mezi 15 a 30 měsíci pro suchozemské druhy, pokud nepočítáme období kryptobiózy, která jim umožňuje přežít mnohem déle. Laboratorním záznamem je do roku 2015 9 let strávených ve stavu kryptobiózy, poté se tardigradové vrátili k životu. V roce 2016 japonská vědecká publikace oznamuje, že dva tardigrades a vejce jsou resuscitováni poté, co strávil 30,5 let kryptobióza, teplotu -20  ° C . V hlubokých vrstvách ledu z Grónska , Alain coûte National Museum of Natural History nalezeno tardigrades v kryptobióza kteří „oživil“ , jakmile roztaje při pokojové teplotě ledu že enrobait, který byl datován více než 2000 let: ve skutečnosti neznáme maximální možné trvání jejich kryptobiózy, možná mnohem delší.

Jejich způsob reprodukce zůstává málo známý, ale v roce 2016 studie, kterou provedlo Přírodovědné muzeum Senckenberg ve městě Görlitz  (de) v Německu, umožnila zdůraznit některé jeho aspekty. Vajíčka snáší samice, když líná. Poté se umístí do vnější vrstvy kutikuly. Muž poté vstoupí a omotá se kolem jednoho konce ženy. To stimuluje její břicho, dokud nedostane ejakulaci. Ten se odehrává ve vnější vrstvě kutikuly a oplodňuje vajíčka; samice drží vejce na sobě, dokud se nevylíhnou larvy.

Fyziologie

Pomalý pohyb tardigrad je způsoben absencí příčných svalů (mají pouze hladké podélné svaly).

Tardigradové jsou díky své odolnosti velmi zajímaví pro fyziology a někteří si myslí, že oni sami by přežili úplnou sterilizaci Země.

Pro vstup kryptobióza, tardigrades zatáhnout osm nohou a téměř úplně dehydratovat těla (ztrátu více než 99% své vody), který nahrazuje vodu ve svých buňkách s neredukující cukr , trehalóza , který ‚se syntetizovat. Tento cukr se chová jako druh nemrznoucí směsi a zachovává buněčné struktury. Aby dokončili ochranu, obklopí se malou koulí mikroskopického vosku zvanou soudek . Po návratu do takzvaných normálních podmínek se zvíře znovu aktivuje po dobu od několika minut do několika hodin.

Je třeba poznamenat, že velké odporové kapacity zaznamenané u tardigrad se týkají pouze části druhů této obrovské skupiny: žádný druh nemá individuálně všechny vlastnosti odporu, každý má své zvláštnosti a zvláštní způsoby. Například Ramazzottius varieornatus toleruje rychlé vysychání , ale Hypsibius dujardini přechází do stabilní anhydrobiózy, pouze pokud je vysychání pozvolné.

Známé odpory

Fylogeneze a klasifikace

Fosilní záznam

Vzhledem ke své velikosti a nepřítomnosti mineralizovaných orgánů se tardigrady po své smrti rychle degradují a téměř nezanechávají fosilizovatelné stopy. Je známa pouze jedna starodávná fosilie, která se nachází v jantaru od jezera Manitoba , datovaného před 80 až 90 miliony let ( křída ).

Fylogeneze

Tardigradové jsou již dlouho považováni za blízké členovcům . Studium jejich genomu je pak přivedlo blíže k nematodům , zejména proto, že stejně jako oni nesou pět genů HOX (proti deseti u členovců). Ve skutečnosti pět homeotických genů tardigrad je těch, které definují přední část ostatních panartropodů ( členovců a onychofór ), což je také naznačeno genem otd (další vývojový gen , který je na rozdíl od homeotických genů exprimován v prvním segmentu) členovců).

Ukázalo se, že pět segmentů tardigrad je homologních s prvními pěti segmenty panartropodů, právě těmi, které tvoří hlavy hmyzu (a které první tři tvoří hlavy onychoforů).

Klasifikace

Podle Degma, Bertolani a Guidetti, 2016:

Tardigrades v kultuře

Poznámky a odkazy

Poznámky

  1. 1 238 známých druhů na konci roku 2017.
  2. Tvar připomínající malou hlaveň.

Reference

  1. (in) Frank W Smith a Elizabeth L Jockusch , „  The metameric pattern of Hypsibius dujardini (eutardigrade) and its relationship to that of other panarthropods  “ , Frontiers in Zoology , sv.  11, n o  1, 2014-12-xx, s.  66 ( ISSN  1742-9994 , DOI  10.1186 / s12983-014-0066-9 , číst online , přístup k 8. dubnu 2021 )
  2. Goeze, 1773: Uber der Kleinen Wasserbär. Abhandlungen aus der Insectologie, Ubers. Usw, 2. Beobachtg, str.  367-375
  3. Spallanzani, 1776: Animal Opuscoli di fisica, e vegetabile dell'abate Spallanzani 2. sv., 590 s. & 277 s. Z italštiny přeložil Jean Senebier v roce 1777: Brožury z fyziky, zvířat a rostlin. Rozšířeno o jeho Zkušenosti s trávením člověka a zvířat ... Připojili jsme se k několika dopisům týkajícím se těchto Opuskula, které M. Charles Bonnet a další slavní přírodovědci napsali M. l'Abbé Spallanzani . 2 obj. 352 s. & 730 str.
  4. Herve le Guyader, "  Běžecký hlava  ", pour la vědy , n o  482,prosince 2017, str.  92-94.
  5. „  Tardigrade, malý, ale silný  “ , o kultuře Francie (přístup 8. dubna 2021 )
  6. Nathalie Mayer , „  Tardigrades: víme, jak přežívají extrémní podmínky  “ , na Futuře (přístup 8. dubna 2021 )
  7. (en) K. Ingemar Jönsson , Elke Rabbow , Ralph O. Schill a Mats Harms-Ringdahl , „  Tardigradové přežijí vystavení vesmíru na nízké oběžné dráze Země  “ , Current Biology , sv.  18, n o  17, 2008-09-xx, R729-R731 ( DOI  10,1016 / j.cub.2008.06.048 , číst on-line , přístupný 8. dubna 2021 )
  8. Alain Couté, Nicolas Martin, „  Tardigrade, malý, ale silný  “ , na FranceCulture.fr ,29. května 2017
  9. Kinchin, lan M. (1994) biologie tardigrades , Ashgate Publishing
  10. Sømme a Meier, „  Studená tolerance na Tardigradě z Dronning Maud Land, Antarktida.  ”, Polar Biology , sv.  15, n o  3,1995, str.  221-224.
  11. (in) „  Obnova a reprodukce antarktického tardigradu získaného ze vzorku mechu zmrazeného na více než 30 let  “ , Cryobiology , sv.  72, n o  1,1 st 02. 2016, str.  78-81 ( ISSN  0.011-2.240 , DOI  10,1016 / j.cryobiol.2015.12.003 , číst on-line , přístup k 08.4.2021 )
  12. (in) Jana Bingemer Karin Hohberg a Ralph O. Schill , „  Nejprve jsme podrobně pozorovali tardigrádní chování při páření a některé aspekty životní historie isohypsibius dastychi Pilato, Binda Bertolani a 1982 (Tardigrada, Isohypsibiidae)  “ , zoologický časopis Linnean Society , sv.  178, n O  4,2016, str.  856–862 ( ISSN  1096-3642 , DOI  10.1111 / zoj.12435 , číst online , přístup k 8. dubnu 2021 )
  13. Iris Joussen, „  Sexuální život tardigrade v obrazech  “ , na Sciences et Avenir ,9. prosince 2016(zpřístupněno 8. dubna 2021 )
  14. (en) Takuma Hashimoto , Daiki D. Horikawa , Yuki Saito a Hirokazu Kuwahara , „  Extremotolerantní tardigrádní genom a zlepšená radiotolerance lidských kultivovaných buněk pomocí tardigrádního jedinečného proteinu  “ , Nature Communications , sv.  7, n o  1,20. září 2016, str.  12808 ( ISSN  2041-1723 , DOI  10.1038 / ncomms12808 , číst online , přístup k 8. dubnu 2021 )
  15. „  Tardigrade, poslední z drsňáků  “ , v rádiu Kanada ,17. července 2017
  16. (in) David Sloan, Rafael Alves Batista a Abraham Loeb, „  Odolnost života vůči astrofyzikálním událostem  “ , Nature Scientific Reports , sv.  7, n O  5419,2017( DOI  10.1038 / s41598-017-05796-x , číst online ).
  17. Benoît Crépin, „  DNA odhaluje tajemství tardigrade, nejvyššího odporu  “, Le Monde ,31. července 2017( číst online )
  18. (in) Lakshmi Supriya , „  Nový druh vodního medvěda používá fluorescenční„ štít “k přežití smrtelného UV záření  “ , Science | AAAS ,13. října 2020(zpřístupněno 8. dubna 2021 )
  19. (It) T. Franceschi , „  Anabiosi nei tardigradi  “ , Bolletino dei Musei e degli Istituti Biologici dell'Università di Genova , sv.  22,1948, str.  47–49.
  20. K. Ingemar Jönsson a Roberto Bertolani , „  Fakta a fikce o dlouhodobém přežití v tardigradech  “, Journal of Zoology , sv.  255, n o  1, 2001-09-xx, s.  121–123 ( DOI  10.1017 / S0952836901001169 , číst online , přístup k 8. dubnu 2021 )
  21. (in) „  Přežití v extrémních prostředích - současné znalosti adaptací na tardigradech (PDF ke stažení k dispozici)  “ na ResearchGate (přístup k 24. červnu 2017 )
  22. Aline Gerstner , „  Vysvětlena super moc tardigradů  “ , na Pourlascience.fr ,11. dubna 2017(zpřístupněno 8. dubna 2021 )
  23. (in) Thomas C. Boothby a kol. , „  Tardigrades Use Isinsically Disorder Proteins to Survive Desiccation  “ , Molecular cell , sv.  65,16. března 2017, str.  975-984
  24. „  Vodní medvěd se probudil 30 let po zmrazení  “ , na LExpress.fr ,21. ledna 2016(zpřístupněno 8. dubna 2021 )
  25. (in) Frank W. Smith a Bob Goldstein , „  Segmentation in Tardigrada and diversification of segmental patterns in panarthropoda  “ , Arthropod Structure & Development , Vol.  46, n o  3, 2017-05-xx, s.  328–340 ( DOI  10.1016 / j.asd.2016.10.005 , číst online , přístup k 8. dubnu 2021 )
  26. Degma, Bertolani & Guidetti, 2016: Aktuální kontrolní seznam druhů Tardigrada (2009-2016, Ver. 31, 15-12-2016) ( plný text )
  27. Guidetti, & Bertolani, 2005: Tardigrádní taxonomie: aktualizovaný kontrolní seznam taxonů a seznam znaků pro jejich identifikaci. Zootaxa, n o  845, s.  1–46 .
  28. * Degma, & Guidetti, 2007: Poznámky k aktuálnímu kontrolnímu seznamu Tardigrada. Zootaxa, n o  1579, s.  41–53
  29. (in) Alma De Groen, The Woman in the Window , Sydney, Currency Press,1999, 60  s. ( ISBN  0-86819-593-6 a 9780868195933 , OCLC  41927497 , číst online )
  30. Ian Miller , „  kapitán Tardigrade  “ ,7. května 2015(zpřístupněno 26. března 2018 )
  31. (in) Elizabeth Howell, „  Klingonská politika versus tardigrádská věda ve Star Treku: Objev, 4. epizoda  “ na ProfoundSpace.org ,10. října 2017(zpřístupněno 12. října 2017 ) .
  32. Jesse Schedeen , „  South Park“ Moss Piglets „Review  “ na IGN ,15. listopadu 2017(zpřístupněno 16. listopadu 2017 )
  33. "  Cosmo Sheldrake, při hledání ztracených zvuků  " , na Cosmo Sheldrake, při hledání ztracených zvuků | Sourdoreille (přístup 4. srpna 2020 )

Podívejte se také

Taxonomické odkazy

Bibliografie

Související články

externí odkazy