Haarniskaiset (Loricifera) — mikroskooppiset mereneläimet ilman happea

Loricifera on hiljattain löydetty merieläinten ekdysozoanheimo. Siihen kuuluvat ensimmäiset eläimet, joiden tiedetään elävän täysin hapettomassa ympäristössä (ei lainkaan happea). Reinhardt Kristensen kuvasi suvun vuonna 1983.

Ne ovat hyvin pienten, sedimentissä elävien eläinten heimoa. Niitä on nyt kuvattu kaksikymmentäkaksi lajia, jotka kuuluvat kahdeksaan sukuun. Lisäksi on noin 100 lajia, jotka on kerätty, mutta joita ei ole vielä kuvattu. Niiden koko vaihtelee 100 µm:stä noin 1 mm:iin.

Niiden elinympäristö on meren soran välissä, johon ne kiinnittyvät. Ne kuuluvat viimeisimpiin metazoalaisten ryhmiin, jotka on löydetty hiljattain. Ne kiinnittyvät melko lujasti soraan, ja tämä selittää, miksi ne ovat pysyneet niin pitkään löytämättä. Ensimmäinen yksilö kerättiin 1970-luvulla, ja se kuvattiin myöhemmin vuonna 1983. Niitä esiintyy kaikissa vesisyvyyksissä, eri sedimenttityypeissä ja kaikilla leveysasteilla. Niitä ei ole vielä löydetty fossiileista.

Morfologia ja rakenne

Loriciferat ovat pienikokoisia ja monimutkaisesti rakennettuja meiofaunisäiliöitä. Niiden keho voidaan yleensä jakaa kolmeen osaan: introvert (esim. ulos työntyvä suualue, jossa on *scalids*-karvoja), keskiosa ja lorika eli kovakuorinen suojakuori, johon eläin voi vetäytyä. Lorica on usein laatikkomainen tai putkimainen ja siinä voi olla piikkejä tai muita tukirakenteita.

Tärkeimmät tuntomerkit:

• introvertin scalidit: pieniä piikkejä tai rihmoja, joita käytetään liikkumiseen ja ravinnon hankintaan;
• suojakuori (lorica), johon eläin vetäytyy tarvittaessa;
• kehittynyt liikkuminen ja kiinnittyminen sedimentin rakeiden välissä;
• erityinen anatomia, joka erottaa ne muista ekdysooteista (esim. naskalihyönteisistä).

Elämänkierto ja lisääntyminen

Loriciferat elävät sedimentin pinnan ja jyväsen välissä ja käyvät läpi useita elämänvaiheita. Lisääntyminen on pääosin sukupuolista: lajeilla on erilliset sukupuolet, ja hedelmöitys voi tapahtua välillisillä mekanismeilla sedimentissä. Useilla lajeilla tunnetaan myös larvaalivaiheita, joiden rakenne voi poiketa aikuisen rakenteesta.

Hapettomat lajit ja metaboliset sopeumat

Eräs loriciferien merkillisimmistä löydöistä on se, että jotkin lajit elävät kokonaan hapettomissa sedimentissä, esimerkiksi syvänmeren hypersuolaisissa ja hapettomissa altaissa. Vuonna 2010 julkaistu tutkimus kuvasi loriciferalajeja, jotka elävät pysyvästi ilman happea. Näillä lajeilla on soluelimiin liittyviä sopeumia, kuten tavallisista mitokondrioista poikkeavia, hydrogenosomimaisia rakenteita ja muita merkkejä anaerobisesta energiantuotannosta. Lisäksi niitä voi elää yhteistyössä mikrobiisissa tai bakteerikumppaneiden kanssa, mikä helpottaa ravinnon- ja energiansaantia hapettomassa ympäristössä.

Nämä löydöt ovat merkittäviä, koska ne osoittavat monimutkaisten eläinten sopeutumiskyvyn täysin hapettomiin oloihin, mikä muutti käsitystä siitä, millaisissa ympäristöissä monisoluiset organismit voivat menestyä.

Levinneisyys ja ekologia

Loriciferaa esiintyy maailman merissä eri syvyyksissä ja sedimenttityypeissä. Ne ovat tyypillisiä meiofaunaryhmiä eli eläimiä, jotka elävät sedimentin rakeiden välissä ja ovat kooltaan usein alle millimetrin. Niiden ekologiaan kuuluu detrituksen ja mikrobien hyödyntäminen ravinnoksi, sekä rooli sedimentin kiertokulussa.

Merkitys ekosysteemeissä: vaikka yksilöt ovat pieniä, loriciferat osallistuvat sedimentin hajotusprosesseihin ja toimivat ravintona muille pienille eläimille, minkä lisäksi hapettomien lajien löytyminen laajentaa ymmärrystämme syvänmeren ekologiaa.

Tutkimus, kerääminen ja tulevaisuuden näkymät

Loriciferat ovat vaikeasti kerättäviä pienten kokonsa ja sedimentin välissä kiinnittyvän elintapansa vuoksi. Niitä tutkitaan pääasiassa sedimentinäytteistä mikroskoopilla ja elektronimikroskopialla. DNA-analyysit ja kuvantamistekniikat ovat viime vuosina parantaneet lajien tunnistusta ja sukulaisuusselvityksiä.

Nykyiset lajinumerot ja sukulaisuusasemat voivat muuttua, kun kerättyjä, mutta vielä kuvaamattomia lajeja luokitellaan. Loriciferoiden ainutlaatuiset sopeumat, erityisesti hapettomissa ympäristöissä, tekevät niistä kiinnostavan tutkimuskohteen evoluutiobiologialle, solubiologialle ja syvänmeren ekologialle.

Yhteenveto: Loricifera ovat pieni mutta biologisesti kiinnostava eläinryhmä. Ne eroavat rakenteeltaan monista muista ekdysooteista, elävät sedimentin välissä ja sisältävät lajeja, jotka ovat ainoita tunnettuja täysin hapettomissa oloissa pysyvästi eläviä monisoluisten joukossa. Tutkimus jatkuu, ja uusia lajeja sekä sopeumia löydetään edelleen.

Anoksisissa ympäristöissä

Kolme Loricifera-lajia on löydetty Välimeren L'Atalante-altaan pohjasedimentistä. Tämän altaan "pinta" on 3 500 metrin syvyydessä. Ne ovat ensimmäiset monisoluiset organismit, joiden tiedetään viettävän koko elämänsä hapettomassa ympäristössä. Niiden uskotaan pystyvän tähän, koska ne luottavat organelleihin, jotka eivät käytä happea energiakiertoonsa, toisin kuin tavalliset mitokondriot. Ne pystyvät tähän, koska ne käyttävät energiansa hankkimiseen mitokondrioiden sijasta hydrogenosomeja.

Äskettäin raportoidut eläimet suorittavat elinkaarensa täysin ilman valoa ja happea, ja ne ovat kooltaan alle millimetrin kokoisia. Ne kerättiin syvältä altaasta, jossa ne elävät lähes suolalla kyllästetyssä suolavedessä. Tämä suolavesi ei tiheytensä vuoksi sekoitu yläpuolella oleviin vesiin. Tämän vuoksi suolavesi on täysin hapetonta ja sisältää runsaasti ammoniakkia. Lisäksi se sisältää sulfaattipelkistimien vaikutuksesta runsaasti sulfidia. Solujen määrä suolavedessä ei ole suuri. Enemmistönä ovat extremofiilit, joihin kuuluu syvänmeren hydrotermisiin aukkoihin kuuluvia arkeia- ja bakteeriyhteisön jäseniä. L'Atalantessa esiintyy myös eukaryootteja, kuten sädesieniä (45 %), dinoflagellaatteja (21 %) ja choanoflagellaatteja (10 %). ^p360–381

Valomikroskooppikuva Spinoloricus-suvun tuntemattomasta lajista, joka elää anoksisissa ympäristöissä (värjätty Rose Bengalilla). Mittakaavapalkki on 50 μm.

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on Loricifera?

K: Kuka on kuvannut Loricifera-suvun?

K: Mikä tekee Loriciferasta ainutlaatuisen?

K: Missä Loricifera elää?

K: Kuinka pieniä Loricifera-eläimet ovat?

K: Miksi Loricifera on pysynyt niin kauan löytymättä?

K: Onko Loricifera-lajia löydetty fossiileista?

Hae kirjaimella