Placozoa (Trichoplax): Verdens simpleste flade dyr og primitive metazoer

Placozoa (Trichoplax) – verdens simpleste flade dyr: unik indsigt i primitive metazoer, biologi og genetik hos mm-store organismer. Læs om struktur, ernæring og formering.

Placozoa er en dyrisk stamme, en meget simpel og primitiv gruppe af hvirvelløse dyr. De regnes som nogle af de enkleste af alle metazoer i deres kropsbygning og funktion, idet de mangler organiske væv som muskulatur og et egentligt nervesystem, men stadig udviser koordineret adfærd.

Der findes i praksis kun én beskrevne art i gruppen, Trichoplax adhaerens, men undersøgelser af genetisk variation har vist så stor variation, at der sandsynligvis findes flere kryptiske arter, som er morfologisk meget ens. Der er således fundet flere genetiske klader i naturen, hvilket tyder på skjult artsdiversitet.

Selv om de blev opdaget første gang i 1883 af F. E. Schulze, findes der ikke noget almindeligt navn, som er slået igennem på dansk eller andre sprog; det videnskabelige navn betyder bogstaveligt talt "flade dyr". Trichoplax er et meget lille, fladtrykt dyr på omkring en millimeter i diameter. Ligesom en amøbe har den ingen fast kontur, men den øverste overflade er normalt flad. Kroppen er ekstremt simpel: et ydre lag af epitel omslutter et indre løst cellelag uden egentlige organer.

Udseende og celletyper

Kroppen består af to ydre cellelag (dorsal og ventral epitel) og et mellemliggende net af celler og cytoplasmatiske udløbere, ofte omtalt som fibersyncytium. Trichoplax mangler egentlig kropssymmetri og har ingen tydelige organer, men den viser differentiering i flere celletyper. Man skelner typisk mindst seks hovedtyper:

• øverste (dorsale) epitelceller, flade og beskyttende,
• nederste (ventrale) epitelceller, ciliate og ansvarlige for bevægelse og fødeoptagelse,
• glandulære celler, som udskiller enzymer eller slim,
• lipophil-celler, der indeholder store sekretgranula og spiller en central rolle i ekstern fordøjelse,
• fiber- eller syncytiale celler i midten, der danner et netværk af cytoplasmatiske udløbere,
• krystallinske celler, der kan fungere som simple gravitationssensorer (stadig under undersøgelse).

Epitelcellerne bærer flageller, som dyret bruger til at bevæge sig hen over substratet ved at glide på cilia. Det indre fibersyncytium, et netværk af udløbere og væskefyldte rum, menes at være vigtigt for intern kommunikation og formstøtning.

Levevis og føde

Trichoplax lever hovedsagelig af at absorbere fødepartikler og mikrobelevn fra overflader — typisk mikrober, bakterier, diatomer og organisk biofilm. Dyret bevæger sig langsomt hen over et fødeområde og udskiller fordøjelsesenzymer fra undersidecellerne; føden nedbrydes uden for kroppen (ekstern fordøjelse) og optages herefter ved endocytose af ventrale celler og specialiserede celler som lipophil-celler.

De kan tilpasse deres bevægelse og position i forhold til fødekilder ved kemotaksis og viser koordineret adfærd, selvom de mangler et centralt nervesystem. Kommunikation mellem celler sker via enkle signalmolekyler, peptider og calciumbølger, hvilket muliggør fx samtidig ændring i ciliebevægelse eller lokalisering af fordøjelse.

Reproduktion

Trichoplax formerer sig ofte aseksuelt ved todeling (binary fission) eller ved knopskydning, hvor en del af individet løsner sig og vokser til en ny plade. Der findes også beviser for seksuel formering: populationer viser genetisk rekombination, organismen har gener til meiosen og dannelse af gameter, og i laboratoriekulturer er der observeret strukturer, der kan være zygoter eller gonadelignende celler. Seksuel reproduktion synes dog at være sjældnere og sværere at dokumentere i naturen.

Genetik og evolutionær betydning

Sammensætningen af Trichoplaxs genom har været en vigtig kilde til indsigt i dyrenes tidlige evolution. Artnes genom er relativt lille sammenlignet med mange andre dyr (genomsekvensering viste omkring 11 514 proteinkodende gener), og omkring 87 % af disse gener har klare homologier hos andre dyr. Genomstudier (fx den tidlige genomsekventering offentliggjort i 2008) har afsløret, at selv denne simple krop indeholder mange af de genetiske redskaber, der i andre dyr styrer cellekommunikation, signalering og differentiering.

Placozoa er en tidligt forgrenet gruppe af metazoer, og deres præcise placering i dyrenes stamtræ er stadig genstand for forskning og debat. Deres simple kropsplan gør dem til et vigtigt studieobjekt for at forstå, hvilke genetiske og cellulære træk der var til stede i de første flercellede dyr, og hvordan komplekse organer som nerver og muskler kunne være opstået senere.

Habitat, udbredelse og forskning

Placozoer findes i marine miljøer verden over, især i varme og tempererede, kystnære områder på algeoverflader og sten, hvor biofilmen er rigelig. De er ofte svære at finde i naturen pga. deres størrelse og flade form, men undersøgelser viser en global udbredelse med genetisk differentiering mellem lokaliteter.

I 1960'erne og 1970'erne førte fornyet interesse blandt forskere til opdagelsen af, at de dyr, som man havde studeret, er voksne og ikke larver. Denne nyfundne interesse omfattede også mere feltarbejde og studier af organismen i naturen (i modsætning til kun akvarier), hvilket hjalp med at klarlægge deres biologi og adfærd bedre.

Hvorfor er Placozoa interessante?

Placozoa repræsenterer et ekstremt enkelt eksperiment i multicellularitet. Studiet af deres anatomi, celletyper, signalering og genom giver vigtige spor til, hvordan de første flercellede dyr kunne have set ud, og hvilke minimale komponenter der er nødvendige for koordineret multicellulær funktion. Deres tilsyneladende enkelhed skjuler en kompleks genetisk og funktionel arv, som stadig udfordrer vores forståelse af dyrenes tidlige evolution.

Spørgsmål og svar

Q: Hvad er det videnskabelige navn for Placozoa?

Q: Hvordan bevæger Trichoplax sig?

Spørgsmål: Hvad gør fibersyncytiummet i Trichoplax?

Spørgsmål: Hvordan ernærer Trichoplax sig?

Spørgsmål: Hvordan formerer Trichoplax sig?

Spørgsmål: Hvor stor en procentdel af dens 11 514 proteinkoderende gener ligner kendte gener hos andre dyr?

Spørgsmål: Hvornår blev den fornyede interesse blandt forskere for Placozoa opdaget?

Søg efter bogstav