Acoelomorfat ja Xenacoelomorpha: taksonomia, evoluutio ja elintavat
Tutustu acoelomorfien ja Xenacoelomorphan taksonomiaan, evoluutioon ja elintapoihin — uusimmat molekyylitulokset, sijoittuminen bilateriaan ja merielämän erityispiirteet.
Acoelomorfat ovat pieni mutta evolutiivisesti merkittävä ryhmä eläimiä, jotka aiemmin luokiteltiin Platyhelminthes-sukuun (litteät madot), mutta joiden todellinen sijainti eläinkunnan sukupuussa paljastui vasta molekyylitutkimusten myötä. Nykyisin acoelomorfat käsitellään usein omana kladina tai jaettuna kahteen lähisukuiseen ryhmään (Acoela ja Nemertodermatida).
Vuonna 2004 molekyylitutkimukset osoittivat, että tämä oli väärin.
Nyt on selvää, että niiden lähimmät sukulaiset ovat Xenoturbellida, ja nämä kaksi ryhmää muodostavat ehdotetun uuden sukupuun, Xenacoelomorpha.
Taksonomia ja sijoittuminen evoluutiossa
Xenacoelomorpha (mukaan lukien acoelomorfat ja xenoturbellidit) on suhteellisen uusi ehdotus eläinten järjestelyssä. Useimmat tutkijat pitävät näitä ryhmiä bilateria-heimon alkuvaiheen haaroina, eli ne olisivat kehittyneet varhaisessa bilaterian esimuodossa. Toisaalta joissain laajemmissa molekyylianalyyseissa xenacoelomorphiat on sijoitettu lähelle deuterostomien kantaa, mikä tarkoittaisi läheistä sukulaisuutta selkärankaisten ja muiden deuterostomien kanssa. Tästä sijoittelusta on yhä keskustelua, ja tulokset vaihtelevat aineistosta ja analyysimenetelmistä riippuen. Käynnissä oleva yhteistutkimushanke on yksi esimerkki pyrkimyksestä saada yhteisymmärrys näiden eläinten tarkemmasta sijoittumisesta.
"Tulokset osoittavat, että nämä kaksi ryhmää muodostavat äskettäin luokitellun kantaryhmän, jonka kirjoittajat nimeävät 'Xenacoelomorphaksi'. Xenacoelomorphien heimoon kuuluu kolme tunnettua deuterostomien heimoa: selkärankaiset (mukaan lukien ihmiset), piikkinahkaiset (esim. meritähdet) ja hemichordatat (tammenterhot).".
Huom. yllä oleva lainaus on peräisin alkuperäisestä tekstistä ja heijastaa erään tutkimusraportin tulkintaa; nykyinen konsensus on monitulkintainen ja terminologia sekä sijoitteluehdotukset vaihtelevat. Monet asiantuntijat eivät kuitenkaan katso xenacoelomorphiaa sisältävän varsinaisia deuterostomeja, vaan pikemminkin olevan niiden lähisukulainen tai varhainen sivuhaara bilateria-ryhmässä.
Morfologia ja anatomia
Acoelomorfat ovat yleensä pieniä (usein vain muutamia millimetrejä, joissain lajeissa pienempiä tai hieman suurempia), pehmeärakenteisia ja litteitä organismeja. Tyypillisiä piirteitä ovat:
- Ei varsinaista ruumiontilaa (coelomia): nimi viittaa tähän – ne eivät kehitä onteloa elimille kuten monilla kehittyneemmillä bilateria-ryhmillä.
- Ruuansulatus: acoeleilla ei yleensä ole läpikäyvää ruoansulatusputkea; ruoka otetaan suun kautta ja pilkotaan diffuusisesti solujen sisällä tai keskellä olevassa syncytiumissa. Anusta ei ole.
- Statokysta: monilla acoeleilla on statiollinen elin (statokysta), joka auttaa painovoiman mukaiseen orientaatioon.
- Liikkuminen: pinta on peitetty ciliaa, ja liikkuminen tapahtuu usein cilia-avusteisena liukumana tai uimalla lyhyitä matkoja.
- Hermosto: hermosto on pragmaattinen ja yleensä yksinkertainen – osa lajeista on varustettu hermosolmukkeiden tai tiivistyneen anteriorisen hermokeskuksen suuntaan.
Elintavat ja elinympäristöt
Akelit ovat lähes kokonaan merieläimiä. Ne asuvat yleisimmin merenpohjan sedimentissä (interstitiaalinen elintila, eli sedimentin jyvien välit), kiinnittyneinä tai ryömien levillä ja muilla aaltojen vaikutuksesta pysyvillä pinnoilla. Osa lajeista ui vapaasti planktonina lyhyitä jaksoja. Ravintona on usein mikroleviä, bakteriaalia biofilmiä, pieniä eläimiä tai orgaanista hienojakoista ainesta.
Lisääntyminen ja kehitys
Useimmat acoelomorfat ovat hermafrodiitteja. Lisääntyminen tapahtuu usein sisäisen hedelmöityksen kautta, munien muniminen ja suora kehitys (ilman toukkavaihetta) on yleistä. Joillakin lajeilla esiintyy partenogeneesiä tai monimutkaisempia lisääntymisstrategioita, kuten broodausta. Kehitysbiologinen tutkimus on kiinnostunut erityisesti siitä, miten niiden kehitysohjelma vertautuu muihin bilateria-ryhmiin, koska se voi antaa vihjeitä varhaisen bilaterian kehityskonfiguraatiosta.
Evoluutio, geneettiset piirteet ja merkitys
Xenacoelomorphien asema on evoluutiobiologian kannalta tärkeä, koska niiden yksinkertainen ruumiinrakenne voi edustaa joko:
- primitiivistä, alkuperäistä bilaterian rakennetta (eli ne muistuttaisivat sitä, miltä varhaiset kaksipuoliset eläimet näyttivät), tai
- toissijaista yksinkertaistumista (eli ne olisivat kehittyneempiä eläimiä, jotka ovat menettäneet monimutkaisempia rakenteita).
Molekyylilentutkimukset (genomit, transkriptomit) osoittavat usein vähäisemmän Hox-geenien määrän ja muita geneettisiä eroja verrattuna moniin muihin bilateria-ryhmiin. Tämä tukee molempia tulkintoja riippuen analyysin yksityiskohdista: vähäiset geenisarjat voivat olla tuttu piirre vanhemmassa kantamuodossa tai seurausta geenien menetyksestä myöhemmin evoluutiossa.
Tutkimusmenetelmät ja avoimet kysymykset
Nykyinen ymmärrys perustuu laajoihin molekyylianalyyseihin (phylogenomics), kehitysgeeneihin liittyviin tutkimuksiin ja perinteiseen morfologiaan. Avoimia kysymyksiä ovat mm. xenacoelomorphien tarkka suhde muihin bilateria-ryhmiin, ovatko niiden yksinkertaiset piirteet alkuperäisiä vai toissijaisia, sekä yksityiskohtaiset kehitysbiologiset ja ekologiset mekanismit, jotka selittävät niiden elintapoja.
Käytännön huomiot ja tutkimuksen merkitys
Vaikka acoelomorfat ovat pieniä ja huomaamattomia, niiden tutkimus tarjoaa arvokasta tietoa eläinten varhaisesta evoluutiosta ja kehityksestä. Ne toimivat malleina, joiden avulla voidaan testata hypoteeseja bilaterian rungon alkuperästä, hermoston ja ruuansulatusjärjestelmän kehityksestä sekä geenien evoluutiosta. Lisäksi niiden levinneisyys ja elintavat auttavat ymmärtämään sedimentti- ja rannikkoympäristöjen pieneliöstön toimintaa ja biodiversiteettiä.
Yhteenvetona: Acoelomorfat ja laajemmin Xenacoelomorpha ovat pieni, morfologisesti yksinkertainen mutta evolutiivisesti merkittävä eläinryhmä. Niiden tarkka sijoittuminen eläinten sukupuussa on edelleen tutkijoiden aktiivisen työn kohteena, ja uudet genomiset ja kehitysbiologiset tulokset tulevat luultavasti selkeyttämään niiden historiaa tulevina vuosina.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mitä ovat Acoelomorphat?
V: Acoelomorpha ovat ryhmä eläimiä, joilla on piirteitä, jotka aikoinaan sijoitettiin Platyhelminthes-sukuun (litteät madot).
K: Mitä molekyylitutkimukset paljastivat Acoelomorfoista?
V: Molekyylitutkimukset osoittivat, että niiden lähimmät sukulaiset ovat Xenoturbellida, ja nämä kaksi ryhmää muodostavat ehdotetun uuden sukupuun, Xenacoelomorpha.
K: Miten useimmat tutkijat uskovat, että Acoelomorfat liittyvät muihin eläimiin?
V: Useimmat tutkijat uskovat, että ne ovat bilateria-heimon perustasoa, hieman Cnidaria-heimoa johdetumpia.
K: Missä kohtaa evoluutiopuuta Acoelomorpha mahdollisesti sijaitsee?
V: Viimeaikaiset tulokset viittaavat siihen, että ne (yhdessä Xenoturbellan kanssa) saattavat sijoittua lähelle deuterostomien pohjaa.
K: Mitä meneillään olevalla tutkimusyhteistyöhankkeella pyritään saavuttamaan?
V: Käynnissä olevassa yhteistutkimushankkeessa "tutkijat ... luottavat siihen, että he voivat päästä yhteisymmärrykseen siitä, mihin akoelat sijoittuvat evoluutiohistoriassa".
K: Mihin hiljattain luokiteltuun heimoon Acoelomorpha kuuluvat?
V: Äskettäin luokiteltu suku, johon Acoelomorpha kuuluu, on Xenacoelomorpha.
K: Mitkä ovat joitakin Acoelomorpha-suvun ominaisuuksia?
V: Acoelit ovat lähes yksinomaan merieläimiä, jotka elävät sedimentin jyvien välissä, uivat planktonina tai ryömivät levien päällä. Acoeleilla on statokysta, joka oletettavasti auttaa niitä orientoitumaan painovoiman mukaan. Niiden pehmeän ruumiin vuoksi niitä on vaikea luokitella.
Etsiä