Hemichordata er en stamme af ormeformede marine deuterostome dyr, der generelt betragtes som søstergruppe til pighuder. De går tilbage til det nedre eller mellemste Kambrium og omfatter en vigtig klasse af fossiler kaldet graptolitter, hvoraf de fleste uddøde i Karbon.

Levende hemichordater er en stamme med to levende klasser: enteropneusterne og pterobrancherne. Sammen med pighuderne (Echinodermata) danner hemichordaterne gruppen Ambulacraria, som er en søstergruppe til chordaterne, og derfor er hemichordater af stor interesse for forskere, der studerer oprindelsen af chordaternes kropsplan og udvikling.

Udseende og anatomi

Hemichordater har en enkel, stribet kropsbygning, typisk opdelt i tre hovedsektioner: proboscis (forreste del), collar (mellemsektion) og trunk (bagkrop). Mange arter har gællespalter (pharyngeal slits), et træk de deler med chordaterne. Tidligere er det blevet diskuteret, om et forkert identiferet rør i forreste kropsregion (stomochord) er homologt med chordaternes notochord; moderne undersøgelser peger dog på, at stomochord og notochord ikke er direkte homologe strukturer.

Enteropneusts (acorn worms) er ofte større, enkeltstående orme, som kan blive op til flere meter lange hos nogle dybere havarter, mens pterobrancherne normalt er mindre, kolonidannende og lever i rør eller huslignende konstruktioner, hvor de filtrerer føde.

Levevis og økologi

Enteropneuster lever oftest som sedimentgravere eller bundlevende deposit- og suspensionsædere: de tager organisk materiale ind i munden og udskiller ufordøjelige sedimenter. Pterobrancher lever i kolonier og fanger små partikler fra vandet med tentakellignende strukturer.

Hemichordater findes i mange marine habitater, fra lave kystnære farvande til dybhavet, og de spiller en rolle i bundøkosystemernes stofkredsløb og i nogle tilfælde som byttedyr for andre marine dyr.

Systematik og evolution

Stammen Hemichordata opdeles i to hovedklasser: Enteropneusta (acorn worms) og Pterobranchia (kolonidannende, herunder slægterne Rhabdopleura og Cephalodiscus). Molekylær fylogeni understøtter, at hemichordater og pighuder udgør Ambulacraria. Sammenligning af udviklingsgener og larveformer (fx tornaria-larver hos nogle enteropneuster) bidrager til forståelsen af de store evolutionære overgange inden for deuterostomerne.

Fossilregisteret og graptolitter

Graptolitter er en gruppe fossile kolonidannende organismer, som traditionelt er blevet sat i forbindelse med pterobrancherne på grund af ligheder i kolonistruktur og skeletbygning. Graptolitter var særligt talrige og udbredte i Ordovicium og Silur og bruges som vigtige index-fossiler i stratigrafi. Mange graptolitgrupper oplevede store tab i slutningen af Ordovicium, og størstedelen var forsvundet senest i Karbon.

Graptolitternes rhabdosomer (koloniernes skeletstrukturer) bevares ofte som mørke kulstoffilm i skiferlag, hvilket gør dem meget nyttige til geologisk datering. Moderne studier af bevaringsmønstre, mikrostruktur og sammenligning med nulevende pterobrancher styrker hypotesen om et evolutionært forhold mellem graptolitter og pterobrancherne.

Betydning for forståelsen af chordaters evolution

Hemichordater er vigtige i evolutionær biologi, fordi de både deler visse træk med chordater (fx gællespalter) og samtidig repræsenterer et andet deuterostomt udviklingsspor. Studier af genudtryk, embryologi og larveformer i hemichordater hjælper med at kaste lys over, hvordan komplekse strukturer som centralnervesystemet og kropsplaner kunne være opstået i fælles forfædre til chordater og ambulacraria.

Eksempler på nulevende grupper

  • Enteropneusta – acorn worms, typisk fritlevende, eksempler: Saccoglossus, Ptychodera.
  • Pterobranchia – kolonidannende, små organismer, eksempler: Rhabdopleura, Cephalodiscus; disse grupper anses som nære slægtninge til de fossile graptolitter.

Forskning og fremtidige retninger

Fortsat forskning kombinerer paleontologi, molekylærbiologi og udviklingsbiologi for at præcisere hemichordaternes indbyrdes slægtskab, deres relation til graptolitterne og deres rolle i deuterostomernes tidlige evolution. Feltarbejde i dybhavet, laboratorieundersøgelser af embryologi og forbedrede molekylære metoder forventes at kaste yderligere lys over denne nøglegruppe i dyrenes evolutionære træ.