Loricifera — mikroskoopilised mereloomad, kes elavad anoksilises keskkonnas

Loricifera — mikroskoopilised mereloomad, unikaalselt kohastunud anoksilisele elule; avasta nende elu mere-setetes, liigirikkus ja teadusuuringute läbimurded.

Loricifera on hiljuti avastatud mereloomade ökdysozoide sugukond. See sugukond hõlmab esimesi teadaolevalt täiesti anoksilises keskkonnas (hapniku puudumine) elavaid loomi. Tüve kirjeldas 1983. aastal Reinhardt Kristensen.

Need on väga väikeste loomade sugukond, mis elavad setetes. Praegu on kirjeldatud kakskümmend kaks liiki kaheksas perekonnas. Lisaks sellele on veel umbes 100 liiki, mida on kogutud, kuid ei ole veel kirjeldatud. Nende suurus ulatub 100 µm-st kuni umbes 1 mm-ni.

Nende elupaigaks on mere kruusa vahelised tühimikud, kuhu nad kinnituvad. Nad kuuluvad kõige hiljuti avastatud metasoomlaste rühmade hulka. Nad kinnituvad kruusa külge üsna kindlalt ja see seletab, miks nad nii kaua avastamata jäid. Esimene isend koguti 1970. aastatel ja kirjeldati hiljem, 1983. aastal. Neid leidub kõigis veesügavustes, erinevates settetüüpides ja kõigil laiuskraadidel. Fossiilides ei ole neid veel leitud.

Morfoloogia ja ehitus

Loricifera kehaosa on selgelt eristatud: esiosas on peene skaala‑sarnaste piiridega introvert (väljapööratav peaosa), sellele järgneb kitsam kael ja laiem torukujuline osa, mida katab sageli tugev kõvakest ehk lorica (seetõttu nimetatakse neid ka loriciferadeks). Introvertil on rida okkjasid karvakujulisi struktuure (scalidid), mida kasutatakse liikumiseks, toitmiseks ja kinnitumiseks.

Paljudel liikidel on kehavõre ja lõksud, mis aitavad setete vahel liikuda või end paigale kinnitada. Peensüsteemne anatoomia — sealhulgas nevra‑, seedesüsteemi ja suguelundite paiknemine — nõuab tavaliselt elektronmikroskoopiat ja molekulaarseid meetodeid täpsemaks uurimiseks.

Eluviis ja toitumine

Loriciferad elavad peamiselt setete (setetevahelises ruumis) vahel ja toituvad tõenäoliselt mikroorganismidest, detriusest ning orgaanilisest materjalist, mida leidub kruusa ja liiva vahel. Nad võivad kasutada introverti ja scalidid toidu hõivamiseks ja liikumiseks setetes.

Anoksiline elu ja kohastumine

Mõned loriciferade liigid on leidnud viisi, kuidas püsida ja paljuneda täiesti anoksilistes (hapnikuta) tingimustes, mis on varem peetud sobimatuks keerukatele loomadele. Need isendid on leidnud endale sobivad nišid anoksilistes süvavee‑basseinides (nt tugevalt soolased ja hapnikuvaesed maismaasisarnased sokkeldused Vahemere süvavetel). Uurimused on näidanud, et neil leidub organelle, mis sarnanevad hydrogenosoomidele (anaeroobne energiaainevahetuse organell), mis viitab kohanemisele hapnikuvaestesse tingimustesse.

Tuleb märkida, et anoksilistes tingimustes elavate loriciferade leidmine tekitas ka teadusliku arutelu ja tõlgendusi: uurimused jätkuvad, et kinnitada, kuidas need loomad täpselt hingavad, toitu töötlevad ja paljunevad täielikus hapnikupuuduses.

Suurus, liigirikkus ja levik

Nagu algtekst märkis, on kirjeldatud umbes 22 liiki ja kogutud veel umbes 100 potentsiaalset liiki. Need on väga väikesed organismid (100 µm–1 mm), mis elavad setetes kõikjal maailmamere sügavustes ja laiuskraadidel. Loricifera fossiilset materjali ei ole seni tuvastatud, mis osaliselt tuleneb nende väikestest mõõtmetest ja pehmetest kudedest, mis halvasti kivistuvad.

Uurimismeetodid ja väljakutsed

• Setetest eraldamine toimub tihti dekanteerimise, tiheduse‑eraldamise ja mikroskoopia abil.
• Peenstruktuuri ja organellide uurimiseks kasutatakse skaneerivat ja ülekande elektronmikroskoopiat (SEM, TEM).
• Molekulaarne järjestamine (DNA/RNA) aitab määrata taksonoomiat, sugulussuhteid ja kohastumisi anoksilisse eluks.
• Elusnäidiste säilitamine ja anoksilistes tingimustes kultiveerimine on keeruline, mis piirab käimasolevaid uuringuid.

Tähtsus ja tuleviku uurimissuundad

Loricifera avastus ja eriti nende võime elada anoksilistes keskkondades on oluline mitmel põhjusel:

• See laiendab arusaama sellest, millisesse keskkonda komplexsed loomad võivad kohaneda.
• Pakub uusi vaatenurki energia ainevahetusele ja organellide evolutsioonile (nt kuidas mõned loomad võivad asendada mitokondreid teiseste lahendustega).
• Mõjub aruteludele elutingimuste piiridest Maal ja aitab hinnata võimalikke ekstreemsete tingimuste elupaiku mujal universumis.

Edasised uuringud keskenduvad liigilisele kirjeldamisele, anoksilise eluks kohastumise mehhanismide selgitamisele, paljunemisstrateegiatele ning sellele, kuidas need peened organismid mõjutavad süvavee ökosüsteemide aineringet.

Anoksilises keskkonnas

Vahemere L'Atalante basseini põhjas olevatest setetest on leitud kolm Loricifera liiki. Selle basseini "pind" on 3500 meetri sügavusel. Need on esimesed teadaolevad hulkraksed organismid, mis veedavad kogu oma elu hapnikuta keskkonnas. Arvatakse, et nad suudavad seda teha, sest nad tuginevad organellidele, mis erinevalt tavalistest mitokondritest ei kasuta energiaringluses hapnikku. Nad suudavad seda teha, sest nad kasutavad energia saamiseks pigem vesinikosome kui mitokondreid.

Hiljuti teatatud loomad viivad oma elutsükli lõpule valguse ja hapniku täielikus puudumisel ning on alla millimeetri suurused. Nad koguti sügavast basseinist, kus nad elavad peaaegu soolaga küllastunud soolvees. See soolvesi ei segune oma tiheduse tõttu ülalpool asuva veega. Seetõttu on soolvee täiesti anoksiline ja sisaldab palju ammoniaaki. Samuti sisaldab see sulfaatreduktorite toimel kõrge kontsentratsiooniga sulfiidi. Soolvees ei ole rakkude arvukus suur. Domineerivad ekstreemofiilid, sealhulgas süvamere hüdrotermiliste purskkaevude arheaide ja bakterite kogukonna liikmed. L'Atalante'is leidub ka eukarüoote, sealhulgas kiilialuseid (45%), dinoflagellate (21%) ja choanoflagellata (10%). ^p360–381

Valgusmikroskoopiline pilt kirjeldamata Spinoloricus'e liigist, mis elab anoksilises keskkonnas (värvitud Rose Bengal'iga). Skaala on 50 μm.

Küsimused ja vastused

K: Mis on Loricifera?

K: Kes kirjeldas Loricifera'de tüve?

K: Mis teeb Loricifera't ainulaadseks?

K: Kus Loricifera elab?

K: Kui väikesed on Loricifera?

K: Miks on Loricifera jäänud nii kaua avastamata?

K: Kas Loricifera't on leitud fossiilides?

Otsing