Radiata — säteissymmetristen eläinten määritelmä, luokittelu ja evoluutio
Radiata: säteissymmetristen eläinten määritelmä, luokittelu ja evoluutio — tutki Cnidariaa, Ctenophoraa, diploblastiaa ja bilateraalisen symmetrian alkuperää.
Radiata on historiallinen käsite, jolla on tarkoitettu eläimiä, joiden ruumiinmuoto on pääosin säteittäinen. Nykyisessä systematiikassa termiä käytetään vaihtelevasti, ja monet nykyluokittelun kannattajat eivät pidä Radiataa luonnollisena (kladistisena) ryhmänä. Aikaisemmissa ja yksinkertaisissa luokituksissa Radiata saatettiin yhdistää esimerkiksi piikkinahkaisiin tai muihin säteissymmetriseiksi nähtyihin eläimiin, mutta moderni phylogenia on muuttanut tätä kuvaa.
Määritelmä ja historian eri versiot
Nykyisessä käytössä Radiata viittaa tyypillisimmin niihin eumetazoonisiin eläimiin, joilla on säteittäinen tai keskeinen symmetria: pääosin Cnidaria- (polttiaiseläimet) ja Ctenophora- (kambot.) heimot. Thomas Cavalier-Smithin vuonna 1983 esittämä laajempi määritelmä laajensi Radiatan käsitettä niin, että se sisälsi myös Porifera-, Myxozoa-, Placozoa-, Cnidaria- ja Ctenophora- heimot — eli periaatteessa kaikki eläimet, jotka eivät kuuluneet Bilateria-ryhmään.
Toisaalta Lynn Margulisin ja K.V. Schwartzin viiden valtakunnan järjestelmässä Radiata rajoittui vain Cnidaria- ja Ctenophora--ryhmiin.
Luokittelun kiistat: kladit vs. parafyly
Kladistiset luokitukset eivät tunnista Radiataa luonnollisena kladina, koska käsite on useimmiten parafyletinen — se ei sisällä kaikkia yhden yhteisen kantamuodon jälkeläisiä. Monien nykytutkimusten mukaan esimerkiksi piikkinahkaiset (Echinodermata) kuuluvat Bilateria-ryhmään (Deuterostomia), vaikka niiden aikuiset yksilöt ovat säteittäisiä; niiden kaksipuolinen symmetria on näkyvissä kehitysvaiheissa ja larvoissa.
Cavalier-Smithin erittäin laaja Radiata-määritelmä sisälsi joukkoja, joiden sisäinen asema on myöhempien molekyylisten tutkimusten myötä muuttunut: esimerkiksi Myxozoa on nykyään tunnistettu voimakkaasti kehittyneeksi ja erikoistuneeksi ryhmäksi, jonka posiotiota luokittelussa on tulkittu uusien tutkimusten pohjalta useilla tavoilla.
Itukerrokset ja morfologia
Perinteisesti Radiatat kuvataan dibloblastisina eläiminä: niillä on kaksi pääasiallista alkionkertaa, endodermi ja ektodermi, joiden välissä on usein mesoglea (geelimäinen välikerros), mutta ei aidosti erilaistunutta mesodermia kuten monissa Bilateria-ryhmissä. Tämä erottaa ne triploblastisista eläimistä, joilla on kolmas itukerros (mesodermi) ja usein monimutkaisempi elinten rakenne.
On kuitenkin syytä huomata, että tämän jaottelun yksinkertaisuus on jossain määrin hämärtymässä: joillain polttiaiseläimillä ja kambotoilla on kudostyyppejä ja solujärjestelyjä, jotka muistuttavat mesodermin toimintoja. Näin ollen termit ja rajaukset eivät aina kata kaikkia biologisia yksityiskohtia.
Symmetrian evoluutio
Perinteinen käsitys oli, että säteittäinen symmetria edeltää kaksipuolista symmetriaa. Viimeaikaiset kehitysbiologian ja genomitason tutkimukset viittaavat kuitenkin siihen, että bilateria (kaksipuolinen muoto) saattoi kehittyä jo ennen joidenkin näiden ryhmien eriytymistä. Tästä seuraa, että säteittäinen symmetria monessa tapauksessa on sekundaarinen muutos, eikä välttämättä alkuperäinen tila.
- Esimerkiksi osa Anthozoa-luokan (merenruusu- ja merivuokkolajit) edustajista näyttää osoittavan kaksipuolisuuden piirteitä, erityisesti kehitysvaiheissa.
- Tutkimukset ovat osoittaneet, että Nematostella vectensis -kaltaisten lajien bilaterismi voi olla primaarinen eli alkuperäinen piirre, eivätkä ne välttämättä ole kehittyneet täysin säteittäisiksi toiseksi.
- Useiden polttiaiseläinten vapaat planula-larvat ovat kahdenpuolisesti symmetrisiä, mikä tukee ajatusta kaksipuolisen rakenteen varhaisesta esiintymisestä.
- Myös Ctenophora (kambot) näyttävät monissa suhteissa omaavan kaksoissymmetrisiä piirteitä.
Nykykäsitys ja avoimet kysymykset
Yhteenvetona Radiata on käsite, jolla on enemmän historiallista kuin nykyistä taksonomista arvoa. Modernit systemaattiset menetelmät — erityisesti molekyylifilogenia ja kehitysbiologia — suosivat kladista lähestymistapaa, jossa tärkeintä on yhteinen kantamuoto ja sen jälkeläiset. Tämän vuoksi Radiataa ei yleensä hyväksytä yhtenäisenä evolutiivisena ryhmänä. Kuitenkin käsite on edelleen käyttökelpoinen kuvaamaan eläimiä, joiden aikuismuoto on pääosin säteittäinen ja joilla on tyypillisesti kaksi itukerrosta.
Tutkimus jatkuu: genomitutkimukset, kehitysanalyysit ja fossiilinen aineisto antavat jatkuvasti uutta tietoa siitä, miten varhaiset eläimet sukupuussamme liittyvät toisiinsa ja miten eri symmetriamuodot ovat syntyneet ja muuntuneet ajan saatossa.
Kysymyksiä ja vastauksia
Q: Mikä on Radiata?
A: Radiata on yläluokka, johon kuuluvat sekä piikkinahkaiset että ctenoforat. Se ei kuulu tavanomaiseen luokittelujärjestelmään, eivätkä kaikki biologit käytä sitä.
K: Minkälainen symmetria piikkinahkaisilla on?
V: Piikkinahkaiset ovat kehitysvaiheissaan molemminpuolisesti symmetrisiä, vaikka säteittäinen symmetria onkin toissijaista.
K: Kuka määritteli Radiata-nimisen alaryhmän?
V: Thomas Cavalier-Smith määritteli vuonna 1983 Radiata-nimisen alaryhmän, joka koostuu Radiatassa esiintyvistä Porifera-, Myxozoa-, Placozoa-, Cnidaria- ja Ctenophora-heimoista.
Kysymys: Tunnistetaanko kladistinen luokittelu Radiata-klaadiksi?
V: Ei, kladistinen luokittelu ei tunnista Radiataa kladiksi.
K: Kuinka monta primaarista sukukerrosta Radiatalla on?
V: Radiateilla on kaksi primaarista itukerrosta - endodermi ja ektodermi.
K: Onko olemassa nilviäisiä, jotka ovat kahdensuuntaisesti symmetrisiä?
V: Kyllä, jotkin Anthozoa-luokan jäsenet ovat itse asiassa kaksipuolisesti symmetrisiä, kun taas toiset osoittavat säteittäistä symmetriaa toissijaisesti. Lisäksi nilviäisten vapaasti uivilla planula-toukilla on myös bilateraalinen symmetria.
K: Minkälaista symmetriaa ctenoforat osoittavat?
V: Ctenoforilla on biradiaalinen symmetria.
Etsiä