Acoelomorpha: små marine acoeller og deres evolutionære placering

Acoelomorpha — små marine acoeller, deres evolutionære placering og relation til Xenacoelomorpha; ny forskning om oprindelse, biologi og taksonomi.

Acoelomorpha er en gruppe af dyr med træk, der engang blev placeret i stamme Platyhelminthes (fladorme).

I 2004 viste molekylære undersøgelser, at dette var forkert.

Nu er det klart, at deres nærmeste slægtninge er Xenoturbellida, og de to grupper udgør den foreslåede nye stamme, Xenacoelomorpha.

De fleste forskere mener, at de er basale blandt de bilaterale organismer, lidt mere afledte end Cnidaria. Nylige resultater tyder på, at de (sammen med Xenoturbella) kan ligge tæt på basen af deuterostomerne. Et igangværende forskningssamarbejde har "forskerne ... tillid til, at de kan nå til enighed om, hvor acoellerne passer ind i udviklingshistorien".

"Resultaterne viser, at de to grupper udgør en nyklassificeret stamme... som forfatterne kalder 'Xenacoelomorpha'. Fylum xenacoelomorphe slutter sig til de tre kendte fyler af deuterostomer: hvirveldyr (herunder mennesker), pighuder (f.eks. søstjerner) og hemichordater (agernorme)".

Acoels er næsten udelukkende marine og lever mellem sedimentkorn, svømmer som plankton eller kravler rundt på alger. Acoels har en statocyst, som formodentlig hjælper dem med at orientere sig efter tyngdekraften. Deres bløde kroppe gør dem vanskelige at klassificere.

Udseende og anatomi

Acoelomorpha omfatter meget små, bløde dyr, ofte kun nogle få millimeter lange. De har en simpel, flad eller let cylindrisk kropsform og en epidermis dækket af cilier, som de bruger til at glide hen over underlaget. Deres indre er tæt pakket med celler (parenkym) uden en egentlig kropshule (acoelom). Mange arter mangler en gennemgående tarm; føde optages gennem en mundåbning og fordøjes i celler eller i et meget enkelt, blindt tarmsystem. Deres muskler er relativt simple og ligger under epidermis, hvilket giver mulighed for glidende bevægelser og formændringer.

Nervesystem og sanser

Acoeller har et relativt simpelt nervesystem sammenlignet med mere avancerede dyr, men det kan være organiseret i et koncentreret frontalt netværk eller parvise nerveganglier. Statocysten, som nævnt ovenfor, fungerer som et balanceorgan og er især nyttig for arter, der svømmer eller orienterer sig i sedimentet. Øjenpletter findes hos nogle arter og kan registrere lys, men syn er generelt meget simpelt.

Levevis, økologi og udbredelse

De fleste acoeler lever i marine miljøer, typisk i sand- og mudderbundens mellemrum (meiofauna), på tang og alger, eller frit i vandet som plankton. De ernærer sig af små partikler, bakterier, protister og nedbrudt organisk materiale. I nogle økosystemer kan de være talrige og spille en rolle i nedbrydning og næringsomsætning i sedimentet. Mange arter foretrækker kystnære og lavvandede områder, men der kendes også dybhavsformer.

Formeringsmåder og livscyklus

De fleste acoeler er hermafroditter (bærer både han- og hunlige kønsorganer) og kan formere sig ved seksuel reproduktion med interne befrugtningsmetoder. Flere arter kan også reproducere aseksuelt ved snoning eller deling (fission), efterfulgt af regenerering af manglende kropsdele. Mange arter har direkte udvikling, dvs. der er ingen kompleks larvestadie, men variation findes mellem forskellige grupper.

Fylogeni og evolutionær betydning

Historisk blev acoeller betragtet som primitive fladorme, men molekylære data fra begyndelsen af 2000'erne viste, at de udgør en særskilt linje. Sammenføringen af Acoelomorpha og Xenoturbellida i gruppen Xenacoelomorpha har affødt omfattende diskussion om deres placering i dyrenes stamtræ. To hovedhypoteser dominerer: enten er xenacoelomorpherne basale bilaterier (dvs. tæt på roden af de bilateral-symmetriske dyr), eller de er nært beslægtede med deuterostomerne. Hvilken af disse to der er korrekt, har stor betydning for vores forståelse af, hvordan komplekse kropsplaner og organer som fordøjelsessystem og centralnervesystem har udviklet sig.

Forskningsmetoder og udfordringer

Studiet af acoelomorphers evolution er teknisk udfordrende, fordi mange arter er små, bløde og svære at indsamle og dyrke. Molekylær fylogeni baseret på DNA og genomer har været afgørende, men hurtige evolutionshastigheder, genreduktion og lange genetiske grene kan forvrænge analyserne. Derfor kombinerer forskere molekylære data med morfologiske, embryologiske og udviklingsbiologiske studier for at opnå et mere robust billede.

Hvorfor de er vigtige

• De giver indsigt i de tidligste trin i evolutionen af bilaterale dyr og i, hvordan enkle kropsplaner kan udvikle sig til mere komplekse.
• Studier af deres nervesystem, regenereringsevne og udvikling kan kaste lys over fundamentale biologiske mekanismer.
• Deres økologiske rolle i marine sedimenter gør dem relevante for undersøgelser af biodiversitet og økosystemfunktion i kystnære miljøer.

Perspektiver

Fremtidig forskning, især med flere komplette genomsekvenser, bedre taxonomisk dækning og forbedrede metoder til at håndtere hurtige evolutionære ændringer, forventes at afklare xenacoelomorphenes præcise placering i dyrenes stamtræ. Det vil hjælpe med at besvare centrale spørgsmål om, hvordan komplekse organer og kropsplaner opstod hos de dyr, vi ser i dag.

Spørgsmål og svar

Spørgsmål: Hvad er Acoelomorpha?

Spørgsmål: Hvad har molekylære undersøgelser afsløret om Acoelomorpha?

Spørgsmål: Hvordan mener de fleste forskere, at Acoelomorpha er beslægtet med andre dyr?

Spørgsmål: Hvor ligger Acoelomorpha potentielt i det evolutionære træ?

Spørgsmål: Hvad forsøger det igangværende forskningssamarbejde at opnå?

Spørgsmål: Hvad er den nyligt klassificerede stamme, som Acoelomorpha'erne hører til?

Sp: Hvad er nogle af kendetegnene ved Acoelomorpha?

Søg efter bogstav