Tardigrada

Niesporczaki, niedźwiedzie wodne

Tardigrada Opis tego obrazu, również skomentowany poniżej Dwa osobniki gatunku Hypsibius dujardini widziane pod mikroskopem elektronowym . Klasyfikacja
Imperium Eukaryota
Królować Animalia
Pod-panowanie Eumetazoa
Klad Bilateria
Klad Nephrozoa
- niesklasyfikowane - Protostomia
Super-uścisk. Ecdysozoa
- niesklasyfikowane - Panarthropoda
- niesklasyfikowane - Tactopoda

Gałąź

Tardigrada
Spallanzani , 1777

Klasy niższej rangi

W niesporczaki ( Tardigrada ), czasami nazywany młode wody , tworząc gałąź królestwa zwierząt, łącznie z stawonogów i onychophorans wewnątrz klad z panarthropodes . Po raz pierwszy zostały opisane przez Johanna Augusta Ephraima Goeze'a w 1773 roku . Ich nazwa, utworzona od łacińskiego tardus gradus ( „powolny wędrowiec” ), została nadana przez Lazzaro Spallanzaniego w 1776 roku . Znamy ponad 1200 gatunków żyjących w zróżnicowanych i często wrogich środowiskach.

Od 0,1 do nieco ponad 1  mm długości niesporczaki są zwierzętami ekstremofilnymi , co oznacza, że ​​mogą przetrwać w skrajnie nieprzyjaznym środowisku (temperatura od −272  do  150  ° C i ciśnienie do 6000  barów, bezwodne lub wystawione na promieniowanie ultrafioletowe lub X - promień promieniowanie , próżniowo przestrzeń ). Pozbawione wody i pożywienia, przechodzą w kryptobiozę , co oznacza, że obserwowalne procesy metaboliczne ulegają znacznemu ograniczeniu: niesporczak znajduje się wówczas w stanie zastoju do czasu reaktywacji procesów metabolicznych (wyjścia ze stazy). Zastój może trwać około trzydziestu lat.

Opis

Niesporczaki mają ciało chronione przez naskórek i utworzone z czterech segmentów , z których każdy ma dwie krótkie, nieruchome nóżki zakończone nie chowanymi pazurami . Ich dorosłe rozmiary wahają się od 0,1  mm do 1,5  mm długości w zależności od gatunku. Świeżo złożone larwy mogą mieć mniej niż 0,05  mm . Samice mogą jednocześnie składać od jednej do trzydziestu larw.

Wszystkie dorosłe niesporczaki tego samego gatunku mają taką samą liczbę komórek ( Eutelia ). Niektóre gatunki mają do 40 000 komórek na osobę dorosłą, ale inne gatunki mają znacznie mniej.

Niesporczaki żyją na całej planecie, ale w większej liczbie występują na obszarach, w których występuje mech (takich jak lasy i tundra ), ponieważ wraz z porostami jest on ich ulubionym pożywieniem. Mogą również żerować na nicieniach , których naskórek przebijają sondami mandrynowymi. Mogą też być kanibalami. Znajdują się one od szczytu Himalajów (ponad 6000  m od wysokości ) na głęboką wodę (do 4000  m głębokości) i regionów polarnych do równika. Występują w piasku , mchach wilgotnych dachów, na osadach słonych lub słodkowodnych, gdzie mogą być bardzo liczne (do 25 000 na litr ).

Niesporczaki mają aktywną długość życia od 12 do 24 miesięcy dla gatunków wodnych i od 15 do 30 miesięcy dla gatunków lądowych, jeśli nie policzymy okresów kryptobiozy, które pozwalają im przeżyć znacznie dłużej. Rekord laboratoryjny to do 2015 roku 9 lat spędzonych w stanie kryptobiozy, po którym niesporczaki wróciły do ​​życia. W 2016 roku w japońskiej publikacji naukowej ogłoszono, że po spędzeniu 30,5 roku na kryptobiozie w temperaturze -20  ° C poddaje się resuscytacji dwa niesporczaki i jajo . W głębokich warstw lodu z Grenlandii , Alain coute National Museum of Natural History znaleźć niesporczaki w cryptobiosis którzy „reaktywowana” tak szybko, jak jest to topi się w temperaturze pokojowej lodu że enrobait, który został datowany ponad 2000 lat: w rzeczywistości nie znamy maksymalnego możliwego czasu trwania ich kryptobiozy, być może znacznie dłużej.

Ich sposób rozmnażania pozostaje mało znany, ale w 2016 r. Badanie przeprowadzone przez Muzeum Historii Naturalnej im. Senckenberga w Görlitz  (de) w Niemczech pozwoliło na podkreślenie pewnych jego aspektów. Jaja są składane przez samicę podczas linienia. Następnie umieszcza się je w zewnętrznej warstwie naskórka. Następnie samiec wchodzi i owija się wokół jednego końca samicy. To stymuluje jej brzuch do wytrysku. Ta ostatnia zachodzi w zewnętrznej warstwie naskórka, zapładniając jaja; samica trzyma przy sobie jaja aż do wylęgu larw.

Fizjologia

Powolny ruch niesporczaków jest spowodowany brakiem mięśni poprzecznych (mają one tylko gładkie mięśnie podłużne).

Niesporczaki ze względu na swoją odporność budzą wielkie zainteresowanie fizjologów i niektórzy uważają, że tylko one przetrwałyby całkowitą sterylizację Ziemi.

Aby wprowadzić cryptobiosis, niesporczaki wycofać ich osiem nóg i prawie całkowicie odwodnienie ich ciała (utrata więcej niż 99% ich wody) zamiast wody w ich komórkach z nieredukujący cukier , trehalozy , która „ich syntezy. Ten cukier zachowuje się jak środek przeciw zamarzaniu i chroni struktury komórkowe. Aby uzupełnić ochronę, otaczają się małą kulką mikroskopijnego wosku zwaną beczką . Po powrocie do tak zwanych normalnych warunków zwierzę ponownie uaktywnia się w okresie od kilku minut do kilku godzin.

Należy zauważyć, że duże zdolności odpornościowe obserwowane u niesporczaków dotyczą tylko części gatunków z tej rozległej grupy: żaden gatunek z osobna nie posiada wszystkich cech odporności, każdy ma swoje specjalności i szczególne cechy. Na przykład Ramazzottius varieornatus toleruje szybkie wysychanie , ale Hypsibius dujardini przechodzi w stabilną anhydrobiozę tylko wtedy, gdy wysychanie jest stopniowe.

Znane odporności

Filogeneza i klasyfikacja

Zapis kopalny

Ze względu na swoje rozmiary i brak zmineralizowanych narządów niesporczaki po śmierci ulegają szybkiej degradacji i prawie nigdy nie pozostawiają skamieniałych śladów. Znana jest tylko jedna starożytna skamielina, znaleziona w bursztynie z jeziora Manitoba , datowana na 80 do 90 milionów lat temu ( kreda ).

Filogeneza

Niesporczaki od dawna uważano za bliskie stawonogom . Badanie ich genomu przybliżyło je następnie do nicieni , w szczególności dlatego, że podobnie jak one posiadają pięć genów HOX (w porównaniu z dziesięcioma u stawonogów). W rzeczywistości pięć genów homeotycznych niesporczaków to te, które definiują przednią część innych panartonogów ( stawonogów i onychoforów ), na co wskazuje również gen otd (inny gen rozwojowy , który w przeciwieństwie do genów homeotycznych jest wyrażany w pierwszym segmencie) stawonogów).

Pięć segmenty z niesporczaki okazały się być homologiczne do pierwszych pięciu segmentach panarthropods, same te, które stanowią głowy owadów (i którego pierwsze trzy stanowią głowy onychophores).

Klasyfikacja

Według Degmy, Bertolani i Guidetti, 2016:

Niesporczaki w kulturze

Uwagi i odniesienia

Uwagi

  1. 1238 znanych gatunków na koniec 2017 r.
  2. Kształt przypominający małą beczkę.

Bibliografia

  1. (w) Frank W. Smith i Elizabeth L Jockusch , „  Metameryczny wzór Hypsibius dujardini (eutardigrade) i jego związek z innymi panarthropods  ” , Frontiers in Zoology , tom.  11, n o  jeden, 2014-12-XX, str.  66 ( ISSN  1742-9994 , DOI  10.1186 / s12983-014-0066-9 , czytaj online , dostęp 8 kwietnia 2021 )
  2. Goeze, 1773: Uber der Kleinen Wasserbär. Abhandlungen aus der Insectologie, Ubers. Usw, 2. Beobachtg, s.  367-375
  3. Spallanzani, 1776: Animal Opuscoli di fisica, e vegetabile dell'abate Spallanzani 2. vol, 590p. & 277 s. Przetłumaczone z języka włoskiego przez Jeana Senebiera w 1777 roku: broszury dotyczące fizyki, zwierząt i roślin. Uzupełniony o jego eksperymenty z trawieniem człowieka i zwierząt… Dołączyliśmy do niego kilka listów dotyczących tych Opuscules napisanych do M. l'Abbé Spallanzani przez M. Charlesa Bonneta i innych znanych przyrodników. 2 obj. 352 pkt. & 730 s.
  4. Herve le GUYADER "  Głowica spaceru  " pour la nauki , N O  482,grudzień 2017, s.  92-94.
  5. „  Tardigrade, small but strong  ” , on France Culture (dostęp 8 kwietnia 2021 )
  6. Nathalie Mayer , „  Niesporczaki: wiemy, jak przetrwają ekstremalne warunki  ” , w Futura (dostęp 8 kwietnia 2021 )
  7. (en) K. Ingemar Jönsson , Elke Rabbow , Ralph O. Schill i Mats Harms-Ringdahl , „  Niesporczaki przeżywają ekspozycję w kosmos na niskiej orbicie okołoziemskiej  ” , Current Biology , vol.  18 N O  17, 2008-09, XX, R729-R731 ( DOI  10,1016 / j.cub.2008.06.048 , czytać online , do których dostęp 8 kwietnia 2021 ),
  8. Alain coute Nicolas Martin "  niesporczaki, małe ale silny  " na FranceCulture.fr ,29 maja 2017 r
  9. Kinchin, Ian M. (1994) The Biology of Tardigrades , Ashgate Publishing
  10. Sømme i Meier, „  Cold tolerance in Tardigrada from Dronning Maud Land, Antarctica.  ”, Polar Biology , vol.  15 N O  3,1995, s.  221-224.
  11. (in) „  Odzyskiwanie i rozmnażanie niesporczaka z Antarktyki wydobytego z próbki mchu zamrożonego przez ponad 30 lat  ” , Cryobiology , Vol.  72, n o  1,1 st lutego 2016, s.  78–81 ( ISSN  0011-2240 , DOI  10.1016 / j.cryobiol.2015.12.003 , czytaj online , dostęp: 8 kwietnia 2021 )
  12. (w) Jana Bingemer Karin Hohberg i Ralph O. Schill , „  Najpierw szczegółowo obserwujemy zachowania godowe niesporczaków i niektóre aspekty historii życia isohypsibius dastychi Pilato, Binda Bertolani & 1982 (Tardigrada, Isohypsibiidae)  ” , Zoological Journal of the Linnean Społeczeństwo , t.  178 n O  4,2016, s.  856–862 ( ISSN  1096-3642 , DOI  10.1111 / zoj.12435 , czytaj online , dostęp: 8 kwietnia 2021 )
  13. Iris Joussen, „  Życie seksualne niesporczaków na zdjęciach  ” , w: Sciences et Avenir ,9 grudnia 2016 r(dostęp 8 kwietnia 2021 )
  14. (en) Takuma Hashimoto , Daiki D. Horikawa , Yuki Saito i Hirokazu Kuwahara , „  Ekstremotolerancyjny genom niesporczaków i ulepszona tolerancja na promieniowanie ludzkich hodowanych komórek przez unikalne białka niesporczaków  ” , Nature Communications , vol.  7, N O  1,20 września 2016 r, s.  12808 ( ISSN  2041-1723 , DOI  10.1038 / ncomms12808 , czytaj online , dostęp: 8 kwietnia 2021 )
  15. „  Niesporczaki, ostatni z twardzieli  ” , w Radio Kanada ,17 lipca 2017 r
  16. (w) David Sloan, Rafael Alves Batista i Abraham Loeb, "  odporności Życia Astrophysical Events  " , Natura doniesienia naukowe , Vol.  7, n O  5419,2017( DOI  10.1038 / s41598-017-05796-x , czytaj online ).
  17. Benoît Crépin, „  DNA ujawnia sekrety niesporczaków, najwyższą odporność  ”, Le Monde ,31 lipca 2017 r( czytaj online )
  18. (w) Lakshmi Supriya , "  Nowy gatunek niedźwiedzia wodnego wykorzystuje fluorescencyjną 'tarczę', aby przetrwać śmiertelne promieniowanie UV  " , w Science | AAAS ,13 października 2020 r(dostęp 8 kwietnia 2021 )
  19. (It) T. Franceschi , „  Anabiosi nei tardigradi  ” , Bolletino dei Musei e degli Istituti Biologici dell'Università di Genova , vol.  22,1948, s.  47–49.
  20. K. Ingemar Jönsson i Roberto Bertolani , „  Facts and fiction about long term survival in tardigrades  ”, Journal of Zoology , vol.  255 n o  jeden, 2001-09-XX, str.  121–123 ( DOI  10.1017 / S0952836901001169 , czytaj online , dostęp: 8 kwietnia 2021 )
  21. (in) „  Survival in extreme environment - to aktualna wiedza na temat adaptacji niesporczaków (dostępny plik PDF do pobrania)  ” w ResearchGate (dostęp: 24 czerwca 2017 r. )
  22. Aline Gerstner , „  A super power of tardigrades elucidated  ” , na Pourlascience.fr ,11 kwietnia 2017(dostęp 8 kwietnia 2021 )
  23. (w) Thomas C. Boothby i in. , „  Niesporczaki używają wewnętrznie zaburzonych białek, aby przetrwać wysuszenie  ” , Molecular cell , vol.  65,16 marca 2017 r, s.  975-984
  24. „  Niedźwiedź wodny obudził się 30 lat po zamrożeniu  ” , na LExpress.fr ,21 stycznia 2016 r(dostęp 8 kwietnia 2021 )
  25. (w) Frank W. Smith i Bob Goldstein , „  Segmentacja w Tardigrada i dywersyfikacja wzorców segmentowych w panarthropodzie  ” , Struktura i rozwój stawonogów , tom.  46, n o  3, 2017-05-XX, str.  328–340 ( DOI  10.1016 / j.asd.2016.10.005 , czytaj online , dostęp: 8 kwietnia 2021 )
  26. Degma, Bertolani & Guidetti, 2016: Actual checklist of Tardigrada species (2009-2016, Ver. 31, 15-12-2016) ( pełny tekst )
  27. Guidetti i Bertolani, 2005: Taksonomia niesporczaków: zaktualizowana lista kontrolna taksonów i lista znaków do ich identyfikacji. Zootaxa, N O  845, str.  1–46 .
  28. * Degma i Guidetti, 2007: Uwagi do aktualnej listy kontrolnej Tardigrada. Zootaxa, n O  1579, str.  41–53
  29. (w) Alma De Groen, Kobieta w oknie , Sydney, Currency Press,1999, 60  s. ( ISBN  0-86819-593-6 i 9780868195933 , OCLC  41927497 , czytaj online )
  30. Ian Miller , „  Kapitan Tardigrade  ” ,7 maja 2015(dostęp 26 marca 2018 )
  31. (w) Elizabeth Howell, „  Klingon Politics versus Tardigrade Science in Star Trek: Discovery”, „Episode 4  ” na Space.com ,10 października 2017 r(dostęp 12 października 2017 ) .
  32. Jesse Schedeen , „  South Park” Moss Piglets „Review  ” na IGN ,15 listopada 2017 r(dostęp 16 listopada 2017 )
  33. „  Cosmo Sheldrake, w poszukiwaniu zagubionych dźwięków  ” , na Cosmo Sheldrake, w poszukiwaniu zagubionych dźwięków | Sourdoreille (dostęp 4 sierpnia 2020 )

Zobacz też

Odniesienia taksonomiczne

Bibliografia

Powiązane artykuły

Linki zewnętrzne