Loricifera: Mikroskopisk havfylum i sediment og iltfri (anoxiske) miljøer
Loricifera: mikroskopiske sedimentdyr, nyopdaget og de første kendte dyr i fuldstændigt iltfri (anoxiske) havmiljøer — små, skjulte, unikke metazoer.
Loricifera er en nyligt opdaget økosozoisk stamme af havdyr. Stammen omfatter de første dyr, der er kendt for at eksistere i et fuldstændigt anoxisk miljø (ingen ilt overhovedet). Fylummet blev beskrevet i 1983 af Reinhardt Kristensen.
De er en stamme af meget små dyr, der lever i sediment. Der findes nu 22 beskrevne arter i otte slægter. Derudover er der omkring 100 andre arter, som er indsamlet, men endnu ikke beskrevet. Deres størrelse varierer fra 100 µm til ca. 1 mm.
Deres levested er i mellemrummene mellem havgrus, som de sætter sig fast på. De er blandt de senest opdagede grupper af metazoer. De hæfter sig ret fast til gruset, og det forklarer, hvorfor de er forblevet uopdagede i så lang tid. Det første eksemplar blev indsamlet i 1970'erne og senere beskrevet i 1983. De findes på alle vanddybder, i forskellige sedimenttyper og på alle breddegrader. De er endnu ikke blevet fundet i fossilregistret.
Morfologi og opbygning
Loricifera er mikroskopiske, kugle- eller tøndeformede dyr, der er karakteriseret ved en hård ydre skal kaldet lorica — et hærdet, ofte segmenteret hylster, som beskytter kroppen. Kroppen kan opdeles i flere regioner:
- Introvert: en forreste, indtrækkelig del udstyret med rækker af små pigge (ofte kaldet scalids), som bruges til at fæste sig og bevæge sig i sedimentet.
- Hals/krave: overgangsregion mellem introvert og thorax.
- Thorax og abdomen: bageste kropsafsnit, indkapslet i loricaen; indvendigt findes fordøjelseskanal, kønsorganer og muskler.
Overfladen og loricaens struktur varierer betydeligt mellem arter og bruges ofte til artsbestemmelse. På grund af deres lille størrelse kræves elektronmikroskopi eller kraftig lysmikroskopi for at studere fine detaljer.
Levevis og økologi
Loricifera tilhører meiofaunaen — små dyr, der lever i mellemrummene mellem sand- og gruspunkter i havbunden. De ernærer sig formentlig af bakterier, mikroalger og organisk materiale i sedimentet, men detaljer om fødetildeling og økologiske interaktioner er stadig under undersøgelse.
De fleste arter lever i marine sedimenter fra lavt vand til dybhavet. Nogle arter sidder fast på enkeltkorn af grus eller skjuler sig mellem sandkorn, hvor deres lille størrelse og lorica beskytter dem mod slid og rovdyr.
Reproduktion og livscyklus
Loricifera har komplekse livscyklusser med flere larvestadier, og de fleste arter er gonokoristiske (med adskilte køn). Æg udvikles til larver, som gennemgår metamorfose til voksne. Der er variation i udviklingsstrategier mellem arter, og detaljer om mange arters præcise udvikling er endnu ikke fuldt kortlagte på grund af deres små størrelse og vanskelige opdræt i laboratoriet.
Anoxiske populationer og metabolisme
I nogle hypersaline, permanent anoxiske bassiner i havet er der fundet Loricifera, og forskere har rapporteret, at disse individer tilsyneladende gennemfører hele deres livscyklus i iltfri forhold. Undersøgelser har vist, at dyr fra disse miljøer kan mangle almindelige ilt-afhængige mitokondrier og i stedet indeholde organeller, der ligner hydrogenosomer eller andre anaerobe energiformende organeller — et tegn på tilpasning til ekstremt lavt eller intet ilt.
Fundet af anoxiske loriciferaner var banebrydende, fordi det udfordrede antagelsen om, at komplekse flercellede dyr nødvendigvis behøver ilt for at gennemføre hele deres livscyklus. Samtidig er fortolkningen af disse data genstand for fortsat debat og kræver yderligere undersøgelser for at bekræfte metaboliske mekanismer og eksistens i naturen under lange tidsperioder.
Systematik og slægtskab
Loricifera placeres i den brede gruppe Ecdysozoa sammen med blandt andre borstorme af gruppen Priapulida og Kinorhyncha; de deler træk som kutikelskifte (moulting) og en introvert med scalids. Den præcise fylogenetiske placering inden for Ecdysozoa har været diskuteret, men fylogenetiske studier forbinder dem ofte med andre skalidoforer.
Forskning, betydning og fremtidige spørgsmål
- Opdagelsen af loriciferaner i anoxiske miljøer har vækket stor forskningsinteresse omkring grænserne for liv uden ilt og evolutionære tilpasninger.
- Mange arter er endnu ikke beskrevet, så biodiversiteten i fylet er sandsynligvis betydeligt større, end de nuværende tal antyder.
- Der er et behov for flere laboratorieopdræt, molekylære analyser og detaljerede økologiske studier for at afklare deres fysiologi, reproduktion og økologiske rolle i sedimentøkosystemer.
Betydning: Loricifera er en små, men vigtig del af havets meiofauna og fungerer som modelgruppe for at forstå liv i ekstreme miljøer, evolution af mikroskopiske flercellede dyr og diversitet i bundsamfund.
Anatomi
Disse dyr har et beskyttende ydre hylster, der kaldes en lorica. Dyrene er beskyttet af loricaen og har et hoved, en mund og et fordøjelsessystem. Udviklingen er normalt direkte, selv om der er larver hos nogle arter. Dyrene har to køn som voksne dyr. Der findes nogle komplekse og fleksible livscyklusser med forskellige former for parthenogenetisk reproduktion.
Deres nærmeste slægtninge menes at være Kinorhyncha og Priapulida, som de deler nogle karakteristika med. Sammen udgør de kladen Scalidophora.
I anoxiske miljøer
Der er fundet tre arter af Loricifera i sedimenterne på bunden af L'Atalante-bassinet i Middelhavet. Bassinets "overflade" ligger 3.500 meter nede. De er de første flercellede organismer, der er kendt for at tilbringe hele deres liv i et iltfrit miljø. Man mener, at de kan gøre dette, fordi de er afhængige af organeller, som i modsætning til normale mitokondrier ikke bruger ilt til deres energicyklus. De er i stand til at gøre dette, fordi de bruger hydrogenosomer til at få deres energi i stedet for mitokondrier.
De nyligt rapporterede dyr gennemfører deres livscyklus i totalt fravær af lys og ilt, og de er mindre end en millimeter store. De blev indsamlet fra det dybe bassin, hvor de lever i en næsten saltmættet saltlage. Denne saltlage blander sig på grund af sin tæthed ikke med vandet ovenover. Som følge heraf er saltvandet fuldstændig anoxisk og har et højt indhold af ammoniak. På grund af sulfatreducerende stoffer indeholder den også sulfid i høj koncentration. I saltvandet er der ikke mange celler. Der er overvejende ekstremofile organismer, herunder medlemmer af dybhavshydrotermiske slamslukke med archaea og bakterier. Der findes også eukaryoter i l'Atalante, herunder ciliater (45 %), dinoflagellater (21 %) og choanoflagellater (10 %). p360–381
Lysmikroskopisk billede af den ubeskrevne art af Spinoloricus, der lever i anoxiske miljøer (farvet med Rose Bengal). Skalaen er 50 μm.
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er Loricifera?
A: Loricifera er en nyopdaget stamme af havdyr.
Q: Hvem beskrev Loricifera-stammen?
A: Loricifera blev beskrevet af Reinhardt Kristensen.
Q: Hvad gør Loricifera unik?
A: Loricifera er unik, fordi den omfatter de første dyr, der vides at eksistere i et fuldstændigt anoxisk miljø.
Q: Hvor lever Loricifera?
A: Loricifera lever i sedimentet i mellemrummene mellem det marine grus, som de sidder fast på.
Q: Hvor små er Loricifera?
A: Loricifera varierer i størrelse fra 100 µm til ca. 1 mm.
Q: Hvorfor har Loricifera været uopdaget i så lang tid?
A: Loricifera sidder ret godt fast på gruset, hvilket forklarer, hvorfor de forblev uopdagede så længe.
Q: Har man fundet Loricifera i fossilerne?
A: Nej, Loricifera er endnu ikke blevet fundet i fossilerne.
Søge