Placozoa (Trichoplax adhaerens) – maailman yksinkertaisimmat eläimet

Placozoa (Trichoplax adhaerens) – maailman yksinkertaisimmat, millimetrin kokoiset litteät eläimet: mikrorakenne, ainutlaatuinen genetiikka ja kiehtovat lisääntymistavat.

Placozoa on eläinheimo, alkeellinen selkärangattomien muoto. Ne ovat rakenteeltaan yksinkertaisimpia kaikista metazooista ja niillä ei ole erillisiä elimiä, hermostoa tai piirteitä, joita tavallisesti liitetään "eläimellisyyteen".

Placozoa-heimossa katsotaan yleensä olevan vain yksi laji, Trichoplax adhaerens, mutta geneettistä monimuotoisuutta on niin paljon, että on mahdollista, että lajeja on useita, morfologisesti samankaltaisia. Populaatioista on löydetty eri maantieteellisiä linjoja, joiden välillä on merkittäviä eroja DNA:ssa.

Morfologia ja solurakenne

Trichoplax on pieni, litteä organismi, yleensä vain noin millimetrin läpimittainen. Muodoltaan se on epäsäännöllinen, vähän kuin levymäinen tai hiutalemainen; yläpinta on aina suhteellisen litteä ja alapinta yleensä hieman muotoilultaan epätasaisempi. Runko koostuu kahdesta pääepiteelikerroksesta, joiden välissä on nestetäytteinen, kuitumainen synkyyti (kuitusynkyyti) — eräänlainen yhdistävä välitila, joka muodostuu tähdenmuotoisista soluista ja säikeistä.

Epiteelisoluissa on hentoja karvamaisia rakenteita, joiden avulla eläin liikkuu ja liukuu merenpohjalla; edestakainen liike muistuttaa ameeban liikkumista ja tapahtuu pääasiassa alapinnan cilioiden avulla. Placozoilla on useita erilaisia solutyyppejä, kuten piileviä peittäviä soluja, ruoansulatukseen ja eritteisiin osallistuvia soluja sekä sisempiä kuitusoluja, mutta ne eivät muodosta selkeästi eriytyneitä elimiä tai hermoverkkoa.

Ravinto ja käyttäytyminen

Trichoplaxit ruokkivat itseään liukumalla mikrobitiheikköjen, biofilmien ja levälauttojen yli, ja mikrobeja sekä muita pieniä ravintohiukkasia otetaan vastaan alapinnan kautta. Ne ruokkivat osittain ulkoisen ruoansulatuksen avulla: eläin peittää ruokakertymän alapinnallaan, erittää ruoansulatusentsyymejä ja imee hajotetut aineet takaisin soluihinsa. Tämä "ulkoisen suun" puuttuminen erottaa ne monista muista eläimistä.

Lisääntyminen

Placozoat lisääntyvät yleisimmin suvuttomasti jakautumalla (fissio) tai nuppuuntumalla. Myös suvullista lisääntymistä on havaittu ja sille on löydetty geneettisiä ja solutason merkkejä; tosin sukuelinten ja sukusolujen selkeä morfologinen osoitus on ollut vaikeampi havaita. Sukupuolinen lisääntyminen saattaa esiintyä tietyissä tilanteissa tai linjoissa ja on osa lajin elinkaarten monimuotoisuutta.

Genomi ja evolutiivinen merkitys

Vaikka Trichoplaxin genomi on muihin eläimiin verrattuna suhteellisen pieni, sen noin 11 514 proteiineja koodaavasta geenistä lähes 87 prosenttia on samankaltaisia kuin muiden eläinten tunnetut geenit. Tämä kertoo siitä, että monet eläinille tyypilliset geneettiset työkalut ovat olleet olemassa hyvin varhaisessa eläinpolvessa, vaikka kehon rakenne on yksinkertainen.

Placozoilla on siksi tärkeä asema eläinten evoluution tutkimuksessa: ne tarjoavat mahdollisuuden tutkia, miten monimutkaisemmat kudokset, hermosto ja elimet ovat voineet kehittyä yksinkertaisemmista rakenteista. Tästä syystä niiden taksonominen ja filogeneettinen sijoittuminen metazoojen kantapuurossa on ollut aktiivisen tutkimuksen kohteena; erilaiset tutkimukset ovat sijoittaneet Placozoan joko hyvin varhaiseksi haaraksi tai lähisukuiseksi muiden alkeellisten eläinryhmien kanssa.

Levinneisyys ja elinympäristö

Placozoat elävät pääasiassa rannikkoalueiden matalissa, lämmöissä ja lauhkeissa vesissä — esimerkiksi kivikkoisten pohjien alla, koralliriuttojen läheisyydessä tai biofilmien peittämillä alustoilla. Ne ovat havaittu maailman eri merialueilta, mutta niiden pieni koko ja vaatimaton ulkomuoto tekevät luonnossa havaitsemisesta ja inventoinnista haastavaa.

Historia ja tutkimus

Placozoat löydettiin ensimmäisen kerran vuonna 1883, mutta taksonille ei ole pitkään ollut laajasti vakiintunutta yleiskieltä; tieteellinen nimi tarkoittaa kirjaimellisesti "litteitä eläimiä". 1960- ja 1970-luvuilla tutkijoiden uusi kiinnostus johti siihen, että he havaitsivat, että eläimet, joita ihmiset olivat tutkineet, olivat aikuisia, eivät toukkia. Tämä uusi kiinnostus sisälsi myös organismin tutkimisen luonnossa (toisin kuin akvaarioissa), ja myöhemmät geneettiset tutkimukset ovat paljastaneet suurta piilevää monimuotoisuutta ja evolutiivista merkitystä.

Tutkimuksen haasteet ja merkitys

Placozoiden yksinkertaisuus tekee niistä kiinnostavia sekä kehitysbiologeille että evoluutiotutkijoille, mutta se asettaa myös haasteita: selkeiden morfologisten piirteiden puute vaikeuttaa lajien erottelua ainoastaan ulkonäön perusteella. Siksi genomi- ja molekyylitutkimus sekä populaatiogenetiikka ovat avainasemassa lajirakenteen ymmärtämisessä. Lisäksi Placozoat toimivat käyttökelpoisina malleina tutkimuksissa, jotka käsittelevät esimerkiksi solujen välistä kommunikaatiota, kudosten evoluutiota ja varhaisten eläingeenien toimintaa.

Yhteenvetona Placozoat ovat pieniä mutta tärkeitä organismeja, jotka tarjoavat ikkunan eläinten varhaisten vaiheiden evoluutioon ja biologiaan. Niiden yksinkertainen rakenne kätkee kuitenkin geneettistä ja ekologista monimuotoisuutta, jonka täydellinen ymmärtäminen on yhä kesken.

Kysymyksiä ja vastauksia

Kysymys: Mikä on Placozoa-eläinten tieteellinen nimi?

K: Miten Trichoplax liikkuu?

K: Mitä Trichoplaxin kuitusynkyyti tekee?

K: Miten Trichoplax ruokkii?

K: Miten Trichoplax lisääntyy?

K: Kuinka monta prosenttia sen 11 514 proteiineja koodaavasta geenistä on samanlaisia kuin muiden eläinten tunnetut geenit?

K: Milloin tutkijoiden kiinnostus Placozoa-eläimiä kohtaan heräsi uudelleen?

Hae kirjaimella