Bryozoanit (sammaleläimet) – määritelmä, rakenne ja elintavat
Bryozoanit (sammaleläimet) – selkeä määritelmä, rakenne ja elintavat: tutustu kolonioiden muodostukseen, lofoforiin, lisääntymiseen ja fossiilihistoriaan helposti.
Bryozoanit eli Ectoprocta-eläimet ovat kolonioissa elävien pienten vesieläinten heimoa. Pesäkkeiden luuranko on yleensä kalsiumkarbonaattia. Bryozoanilla on pitkä fossiilihistoria, joka alkaa ordovikiumista. Ne muistuttavat elintavoiltaan koralleja muodostavia polyyppeja. Bryozoa tunnetaan epävirallisesti myös nimellä sammaleläimet tai merimatot. Ne pitävät yleensä lämpimistä, trooppisista vesistä, mutta niitä elää kaikkialla maailmassa. Eläviä lajeja on noin 5 000 ja fossiilisia lajeja tunnetaan 15 000.
Rakenne ja kolonio
Pesäkkeet muodostuvat pienistä (~0,2 mm) jäsenistä, joita kutsutaan zooideiksi. Ne erittävät putkia, jotka koostuvat yleensä kalkista (CaCO 3), joskus kitiinistä, orgaanisesta yhdisteestä. Kolonian zooidit ovat kaikki klooneja, jotka on tuotettu suvuttomalla lisääntymisellä. Tästä huolimatta useimmat lajit tuottavat erilaisia morfeja: zooideja, joilla on erilaisia tehtäviä.
Koloniorakenne vaihtelee lajeittain: osa on tasaisia, enkrustoituvia levyjä, osa muodostaa haaroittuvia tai pylväsmäisiä rakenteita. Zooidit voivat jakaa peittäviä seinämiä tai sijaita erillisissä kuorissa. Eräillä lajeilla on erikoistuneita, ei-ravintoa hoitavia zooideja kuten aviculariat (suusormien muotoisia suojapolyppeja) ja vibraculit (puhdistukseen ja liikkeeseen liittyviä rakenneosia), jotka suojelevat koloniaa tai auttavat sen levittämisessä.
Lofofori ja ravinto
Kaikilla bryozoa-eläimillä on lofofori. Se on kymmenen lonkeron muodostama rengas, joka ympäröi suuta, ja jokainen lonkero on peitetty värekarvoilla. Ruokailun aikana eläin ulottaa lofoforin ulospäin; levättyään se vetäytyy suojaksi ja peittää suuaukon piiloon saalistajilta.
Lofoforin lonkerot ovat ciliaaria (värekarvoja) käyttäviä ja tuottavat vedenvirtauksen, jolla pienhiukkaset, plankton ja detritus kulkeutuvat suun eteen. Bryozoanit ovat yleisesti pieniä suodattajia (suspension feeders) ja ne suodattavat erityisesti mikroleviä ja muita mikroskooppisia hiukkasia. Monien lajien lofofori on hyvin herkkä ja se voidaan nopeasti vetää takaisin suojaan.
Lisääntyminen ja elinkierto
Kolonioita kasvattavat yksilölliset zooidit suvuttomasti jakautumalla (budding). Samalla laji voi lisääntyä myös suvullisesti: useimmilla lajeilla on erilliset sukupuolet tai hermafrodiittisuus, ja ne tuottavat hedelmöittyneistä munasoluista kehittyviä liinukaisia tai levymäisiä toukkavaiheita. Eräillä merellisillä ryhmillä esiintyy pelaginen cyphonautes-larva, joka leviää veden mukana, kun taas makeanveden phylactolaemateilla on kestävät lepotilaiset statoblastit, jotka kestävät kuivumista ja kylmyyttä ja mahdollistavat kolonioiden säilymisen vaikeissa oloissa.
Luokittelu
Bryozoat jaetaan pääsääntöisesti kolmeen pääryhmään tai luokkaan: Phylactolaemata (makean veden lajit, joilla on statoblastit), Stenolaemata (pääasiassa vanhoja, kapeatoruisia, usein fossiilisia merilajeja) ja Gymnolaemata (eniten lajimäärää sisältävä nykyinen meriryhmä). Rakenteet ja elintavat vaihtelevat näiden ryhmien välillä.
Levinneisyys, ekologia ja fossiilinen merkitys
Bryozoanit esiintyvät merissä ja makeissa vesissä kaikkialla maailmassa, erityisesti rannikkoalueilla, kivikkojen ja koralliriuttojen pinnoilla sekä pohja-alueilla. Ne voivat muodostaa tiheitä yhteisöjä, jotka tarjoavat suojaa ja elintilaa monille pienille selkärangattomille. Bryozoat ovat myös tärkeä osa benttistä suodatusyhteisöä ja osallistuvat ravintoketjun toimintaan syöttämällä pienempiä saalistajia.
Bryozoiden pitkä fossiilihistoria tekee niistä käyttökelpoisia paleoekologisessa tutkimuksessa: niiden fossiilien perusteella voidaan päätellä menneitä merenalaisia olosuhteita, kuten veden lämpötilaa, suolaisuutta ja pohjaolosuhteita. Fossiilisia lajeja tunnetaan runsaasti, ja ne auttavat myös ikärakenteiden (stratigrafian) tulkinnassa.
Vuorovaikutus ihmisen kanssa
Bryozoanit voivat aiheuttaa biofoulingia eli kasvaa laivojen pohjiin, vesiputkiin ja kalastustarvikkeisiin, mikä lisää huoltokustannuksia. Toisaalta niiden herkkä reagointi ympäristön muutoksiin tekee niistä mahdollisia indikaattoreita vedenlaadun seurannassa. Suoraa taloudellista hyötyä bryozoista on vähän, mutta niiden ekologinen rooli ja käyttö paleontologiassa ovat merkittäviä.
Yhteenvetona: bryozoat ovat monimuotoinen ja ekologisesti tärkeä ryhmä pienikokoisia kolonioissa eläviä suodattajia. Niiden monimuotoisuus, rakenne- ja elintapamuutokset sekä pitkä fossiilihistoria tekevät niistä mielenkiintoisen tutkimuskohteen sekä nykyekologialle että geologialle.
Anatomia ja fysiologia
Bryozoan-luurangot kasvavat monenlaisissa muodoissa ja kuvioissa: kumpujen muotoisina, pitsimäisinä viuhkoina, haarautuvina oksina ja jopa korkkiruuvin muotoisina. Niiden luurangoissa on monia pieniä aukkoja. Jokainen aukko on eläimen koti. Niiden kehossa on U:n muotoinen suoli, joka avautuu suusta ja peräaukosta. Ne syövät ravintonsa lofoforilla. Lonkeroiden lonkerot ovat säikeisiä. Hiusten lyöminen luo vesivirran, joka kuljettaa ravintoa (pääasiassa kasviplanktonia) kohti suuta. Joihinkin ryhmiin, erityisesti joihinkin ctenostomeihin, voi muodostua mahalaukku.
Bryozoansilla ei ole hengitys- tai verenkiertojärjestelmää, koska niiden pieni koko mahdollistaa kaasujen ja ravinteiden diffuusion. Niillä on kuitenkin yksinkertainen hermosto ja lihakset, jotka yhdessä voivat nopeasti viedä eläimen suojaan.
Yksi simpukkalaji, Bugula neritina, on kiinnostava lähde, sillä se sisältää kemiallisia aineita, bryostatineja, joita tutkitaan syövänvastaisina aineina.
Costazia costazi , koralliininen mäkikuoriainen.
Lisääntyminen ja kehitys
Bryozoanit voivat lisääntyä sekä suvullisesti että suvuttomasti. Kaikki Bryozoanit ovat tiettävästi hermafrodiitteja (eli ne ovat sekä uroksia että naaraita).
Kaikki pesäkkeen jäsenet ovat klooneja: ne ovat geneettisesti identtisiä, ja ne on tuotettu suvuttomalla lisääntymisellä. Tämä tapahtuu siten, että ensimmäisestä zooidista irtoaa uusia zooideja. Näin pesäke kasvaa; näin pesäke laajenee. Jos pala simpukkakoloniasta katkeaa, pala voi jatkaa kasvuaan ja muodostaa uuden kolonian.
Kaikki pesäkkeen zooidit ovat yhteydessä toisiinsa epiteelisolujen muodostamien säikeiden avulla. Pesäkkeen yksittäiset jäsenet, zooidit, ovat joissakin lajeissa yleistyneet: ne ruokkivat ja voivat toisinaan lisääntyä. Useimmissa lajeissa zooidit ovat kuitenkin erikoistuneet erilaisiin tehtäviin. Tällöin ruokailevia zooideja kutsutaan autozooideiksi ja ei-ruokailevia jäseniä heterozooideiksi. Heterozooidien tehtäviin kuuluvat seksuaalinen lisääntyminen, suojelu, liikkuminen, putkisto ja rakenteellinen tuki. Joidenkin heterozooidien tehtäviä ei vielä tunneta. Yleisin tehtävä on, että munat kehittyvät naaraspuolisten tai hermafrodiittisten heterozooidien hautomiskammioissa (ovikelloissa). Yksityiskohdissa on vaihtelua: joskus pieni heterozooidien kokonaisuus tuottaa toukkia yhteistyössä. p4
Toinen tapa kuvata heterozooideja kehittäviä bryozooja on sanoa, että ne ovat polymorfisia. Tätä termiä käytetään biologiassa kuvaamaan tapaa, jolla geneettisesti yhtenäinen populaatio kehittyy selvästi toisistaan eroaviksi muodoiksi. Polymorfismia kontrolloivat yleensä geneettiset kytkentämekanismit, mutta bryozoojen genetiikasta on vain vähän tietoa.
Ekologia
Useimmat Bryozoan-lajit elävät meriympäristöissä. Makeassa vedessä elää noin 50 lajia. Vesiympäristöissään bryozoanit elävät kaikenlaisilla kovilla alustoilla: hiekanjyvillä, kivillä, simpukoilla, puulla, levän terillä, putkilla ja laivoilla, jotka voivat olla pahasti bryozoanien kuorruttamia. Jotkin sienipesäkkeet eivät kuitenkaan kasva kiinteillä alustoilla, vaan ne muodostavat pesäkkeitä sedimentin päälle. Jotkut lajit elävät jopa 8 200 metrin syvyydessä, mutta useimmat sienirihmastot elävät paljon matalammissa vesissä. Useimmat sienirihmastot ovat istuvia ja liikkumattomia, mutta muutamat pesäkkeet pystyvät ryömimään, ja muutamat muut kuin pesäkelajit elävät ja liikkuvat hiekanjyvien välissä. Yksi merkittävä laji saa elantonsa kellumalla eteläisellä valtamerellä. Useita ruohoturkkilajeja elää Yhdysvaltojen keskilännen alueella, erityisesti Ohiossa, Indianassa ja Kentuckyssa, joka oli aikoinaan osa suurta valtamerta, läntistä sisäistä meriväylää.
Niiden ruokavalio koostuu pienistä mikro-organismeista, kuten piilevistä ja muista yksisoluisista levistä. Pohjaeläimiä puolestaan saalistavat laiduntavat eliöt, kuten merisiilit ja kalat.
Bryozoanit ovat lähes kokonaan kolonioita muodostavia eläimiä. Monet miljoonat yksilöt voivat muodostaa yhden yhdyskunnan. Pesäkkeiden koko vaihtelee millimetreistä metreihin, mutta pesäkkeitä muodostavat yksilöt ovat pieniä, yleensä alle millimetrin pituisia. Kussakin pesäkkeessä eri yksilöillä on erilaisia tehtäviä. Jotkut yksilöt keräävät ravintoa pesäkkeelle (autozooidit), toiset ovat riippuvaisia niistä (heterozooidit). Jotkut yksilöt ovat omistautuneet pesäkkeen vahvistamiselle (kenozooidit) ja toiset taas pesäkkeen puhdistamiselle (vibraculat). Tunnetaan vain yksi yksinäinen laji, Monobryozoon ambulans, joka ei muodosta kolonioita.
Makean veden mäkikuoriainen
Fossiilit
Fossiiliset ruohokotilot esiintyivät ensimmäisen kerran ordovikiumin alkupuolella, ja niillä oli valtava sopeutuva säteily. Niitä esiintyi runsaasti koko paleotsooisen kauden ajan: ne olivat yksi hallitsevimmista paleotsooisten fossiilien ryhmistä. Ne olivat merenpohjayhteisöjen tärkeitä osia, ja nykyisten murtosienienien tavoin niillä oli tärkeä rooli sedimentin stabiloinnissa ja sitomisessa. Ne olivat ravinnonlähteitä monille muille pohjaeläimille. 354-323 miljoonaa vuotta sitten alkaneen alemman hiilikauden (Mississippin kauden) aikana bryozoanit olivat niin yleisiä, että niiden rikkinäiset luurangot muodostavat kokonaisia kalkkikivikerrostumia.
Permin ja triaskauden rajalla tapahtuneen romahduksen jälkeen, jolloin lähes kaikki lajit kuolivat sukupuuttoon, ruijanesikot elpyivät myöhemmällä mesotsooisella kaudella ja menestyivät yhtä hyvin kuin ennenkin. Mätieläinten fossiilirekisterissä on yli 15 000 lajia.
Useimmilla fossiilisilla mäkikotiloilla on mineralisoitunut luuranko. Yksittäisten zooidien luuranko vaihtelee putkimaisesta laatikon muotoiseen, ja siinä on pääteaukko, josta lofofori työntyy ulos ruokailua varten. Suurimmassa osassa ordovikialaisten bryozoanien eläimistä ei ole huokosia, mutta luurangon todisteet osoittavat, että epiteelit olivat jatkuvia zooidista toiseen.
Yksi tärkeimmistä tapahtumista mäkikotiloiden evoluution aikana oli kalkkipitoisen luurangon ja lonkeroiden ulkonemismekanismin kehittyminen. Rungon ulkoseinämien jäykkyys antoi suojaa petoeläimiä vastaan, lisäsi eläinkehien yhteenkytkeytymistä ja mahdollisti massiivisten koloniamuotojen kehittymisen.
Kivettyneitä mäkikotiloita Virosta (Ordovikio).
Kysymyksiä ja vastauksia
Kysymys: Mikä on Bryozoan tieteellinen nimi?
V: Bryozoan tieteellinen nimi on Polyzoa, Ectoprocta eli sammaleläimet.
K: Milloin Bryozoanit esiintyivät ensimmäisen kerran fossiilirekisterissä?
V: Bryozoanit ilmestyivät fossiilirekisteriin ensimmäisen kerran ordovikiumin aikana.
K: Missä Bryozoanit elävät?
V: Bryozoanit elävät kaikkialla maailmassa, mutta ne suosivat yleensä lämpimiä, trooppisia vesiä.
K: Kuinka monta bryozoa-lajia tiedetään olevan olemassa?
V: Tiedetään olevan noin 5 000 elävää lajia ja 15 000 fossiilista bryozoa-lajia.
Kysymys: Mistä piileväkasvusto muodostuu?
V: Mätieläinkolonia koostuu pienistä (~0,2 mm) zooideiksi kutsutuista jäsenistä, jotka erittävät putkia, jotka koostuvat yleensä kalsiumkarbonaatista (CaCO3) tai kitiinistä (orgaaninen yhdiste).
K: Miten zooidit lisääntyvät siirtokunnassa?
V: Siirtokunnassa elävät zooidit lisääntyvät suvuttomasti kloonaamalla itseään.
K: Mikä ruumiinosa on kaikilla mäkikotiloilla?
V: Kaikilla bryozoanilla on lofofori, joka koostuu kymmenestä suuta ympäröivästä lonkerosta, jotka ovat ripsien peitossa.
Etsiä