Домен:
Царство:
Подцарство:
Без ранга:
Без ранга:
Без ранга:
Вид:
Тихоходка

Тихоходка также называемая водным медведем – это вид свободноживущих крошечных беспозвоночных, принадлежащих к типу членистоногих. Тихоходка годами сбивала с толку ученых своей способностью выживать во всем, что было до сих пор – даже в космосе. От дна океана до навесов тропического леса, от тундр Антарктиды до поверхности вулкана – везде можно встретить тихоходок.

Содержание материала:

Происхождение вида и описание

Фото: Тихоходка

Фото: Тихоходка

Обнаруженные в 1773 году Иоганном Августом Эфраимом Гозе, немецким зоологом, тихоходки представляют собой членистоногих микрометазоидов с четырьмя парами лап (лобопод), особенно известными своей способностью выживать в различных экстремальных условиях. Тихоходки считаются близкими родственниками членистоногих (например, насекомых, ракообразных).

На сегодняшний день исследования определили три основных класса типов тихоходок. Каждый из трех классов состоит из нескольких порядков, которые, в свою очередь, состоят из нескольких семейств и родов.

Видео: Тихоходка

Таким образом, тип тихоходок состоит из нескольких сотен (более 700) известных видов, которые были классифицированы по следующим категориям:

  • класс Heterotardigrada. По сравнению с двумя другими, этот клас является самым разнообразным классом в типе тихоходок. Далее он разделен на два порядка (Arthrotardigrada и Echiniscoide) и далее на семейства, которые включают Batillipedidae, Oreellidae, Stygarctidae и Halechiniscidae среди нескольких других. Эти семьи делятся на более чем 50 родов;
  • класс Mesotardigrada. По сравнению с другими классами, этот класс делится только на один порядок (Thermozodia), семейство (Thermozodidae) и один вид (Thermozodium esakii). Thermozodium esakii был обнаружен в термальном источнике в Японии, но ни один вид в классе не был идентифицирован;
  • класс Eutardigrada делится на два порядка, которые включают Parachela и Apochela. Два порядка далее делятся на шесть семейств, в которые входят Mineslidae, Macrobiotidae, Hypsibidae, Calohypsibidae, Eohypsibidae и Eohypsibidae. Эти семейства далее делятся на более чем 35 родов с различными типами видов.

Внешний вид и особенности

Фото: Как выглядит тихоходка

Фото: Как выглядит тихоходка

Общие особенности тихоходок следующие:

  • они двусторонне-симметричны;
  • они имеют цилиндрическое тело (но имеют тенденцию к сплющиванию);
  • они имеют длину от 250 до 500 микрометров (взрослые). Тем не менее, некоторые могут вырасти до 1,5 миллиметра;
  • они различаются по цвету: красный, желтый, черный и т. д.;
  • дыхание достигается за счет диффузии;
  • они многоклеточные организмы.

Их тело разделено на несколько частей: туловище, ноги, сегмент головы. У тихоходок есть пищеварительная система, рот, нервная система (и относительно хорошо развитый большой мозг), мышцы, глазки.

Интересный факт: В 2007 году обезвоженные тихоходки были выведены на орбиту и подвергались воздействию вакуума и космического излучения в течение 10 дней. По возвращении на Землю более двух третей из них были успешно восстановлены. Многие умерли относительно скоро, но все же смогли размножаться заранее.

Некоторые из характеристик, связанных с классом Heterotardigrada, включают гондукты, головные отростки и отдельные когти в ногах.

Другие характеристики включают в себя следующее:

  • сенсорный сосок и позвоночник;
  • зубчатый воротник на задних парах лап;
  • толстая кутикула;
  • образцы пор, которые варьируются между видами.

Характеристики класса Mesotardigrada:

  • у каждой лапы есть шесть когтей;
  • Thermozodium esakii является промежуточным звеном между членами Heterotardigrada и Eutardigrada;
  • колючки и когти напоминают таковые у видов Heterotardigrada;
  • их макроплакоиды напоминают найденные у Eutardigrada.

Некоторые из характеристик класса Eutardigrada включают в себя:

  • по сравнению с двумя другими классами, члены класса Eutardigrada не имеют боковых придатков;
  • у них гладкая кутикула;
  • у них нет спинных пластинок;
  • гондукты открываются в прямую кишку;
  • они обладают двойными когтями.

Где обитает тихоходка?

Фото: Животное тихоходка

Фото: Животное тихоходка

По сути, тихоходки являются водными организмами, учитывая, что вода обеспечивает благоприятные условия для таких процессов, как газообмен, размножение и развитие. По этой причине активные тихоходки часто встречаются в морской и пресной воде, а также в наземных средах с небольшим количеством воды.

Хотя они считаются водными, тихоходок также можно найти во многих других средах, включая песчаные дюны, почву, камни и ручьи, среди прочих. Они могут выживать в пленках воды на лишайниках и мхах и, таким образом, часто встречаются в этих организмах.

Яйца, кисты и отростки тихоходок также легко распространяются ветром в различные среды, позволяя организмам колонизировать новые среды. Согласно исследованиям, тихоходки были обнаружены в различных отдаленных местах, таких как вулканические острова, что является свидетельством того, что ветер и животные, такие как птицы, широко рассеивают и распространяют организмы.

Интересный факт: Помимо благоприятных и менее благоприятных сред и мест обитания, тихоходки были также обнаружены в различных экстремальных средах, таких как очень холодные среды (до -80 градусов по Цельсию). Благодаря своей способности выживать и даже размножаться в этих условиях, тихоходки встречаются практически во всех средах по всему миру.

Тихоходки были описаны как полиэкстремофилы из-за их способности выживать в различных экстремальных факторах окружающей среды. Это стало одной из их наиболее определяющих характеристик и одним из наиболее изученных аспектов типа.

Теперь Вы знаете где водится и как выглядит тихоходка под микроскопом. Давайте же посмотрим, то употребляет в пищу это существо.

Чем питается тихоходка?

Фото: Существо тихоходка

Фото: Существо тихоходка

Тихоходки питаются клеточной жидкостью, прокалывая клеточные стенки своими пероральными стилетами. Пищевые продукты включают бактерии, водоросли, простейшие, мохообразные, грибы и разлагающиеся вещества растений. Они сосут соки из водорослей, лишайников и мха. Известно, что более крупные виды питаются простейшими, нематодами, коловратками и мелкими тихоходками.

Во рту у тихоходок есть стилеты, которые в основном представляют собой маленькие острые зубы, используемые для прокалывания растений или мелких беспозвоночных. При прокалывании они пропускают жидкости. Тихоходки питаются этими жидкостями, всасывая их, используя специализированные сосущие мышцы в их глотке. Стилеты заменяются, когда они линяют.

В некоторых средах тихоходки могут быть первичным потребитель нематод, в значительной степени влияя на размеры их популяций. Некоторые виды могут переносить протозойные виды Pyxidium tardigradum. Многие виды тихоходок, обитающие в мшистых средах, переносят грибковых паразитов.

Интересный факт: Некоторые виды тихоходок могут обходиться без пищи более 30 лет. В этот момент они высыхают и становятся бездействующими, затем они могут регидрироваться, есть что-нибудь и размножаться. Если тихоходка обезвоживается и теряет до 99% содержания воды, ее жизненные процессы могут быть почти приостановлены на несколько лет, прежде чем она вернется к жизни.

Внутри клеток дегидратированных тихоходок тип белка, называемый «специфический для тихоходок белок с внутренним нарушением», заменяет воду. Это образует стеклообразное вещество, которое сохраняет структуры клеток нетронутыми.

Особенности характера и образа жизни

Фото: Тихоходка под микроскопом

Фото: Тихоходка под микроскопом

В то время как они активны в благоприятных условиях, тихоходки приняли ряд стратегий, которые позволяют им выживать.

Эти стратегии обычно известны как покой криптобиоз и включают в себя:

  • аноксибиоз – относится к криптобиотическому состоянию, которое стимулируется очень низким или отсутствием кислорода среди водных тихоходок. Когда уровень кислорода значительно низок, тихоходка реагирует, становясь жесткой, неподвижной и вытянутой. Это позволяет им выжить от нескольких часов (для экстремальных водных тихоходок) до нескольких дней без кислорода и в конечном итоге стать активными, когда условия улучшаются;
  • криобиоз – это форма криотобиоза, на которую влияют низкие температуры. Когда температура окружающей среды падает до уровня замерзания, тихоходки реагируют, образуя бочкообразные бочки для защиты мембраны;
  • осмобиоз– в водном растворе с высокой ионной силой (такой как высокий уровень соли) некоторые организмы не могут выжить и, таким образом, отмирают. Тем не менее, большое количество тихоходок, обнаруженных в пресноводных средах и наземных средах обитания, выживают в форме криптобиоза, известного как осмобиоз;
  • ангидробиоз – это реакция выживания на потерю воды в результате испарения. Для различных организмов вода важна для таких процессов, как газообмен и другие внутренние механизмы. Для большинства пресноводных тихоходок выживание во время обезвоживания невозможно. Тем не менее, для большого количества Eutardigrada выживание в таких условиях достигается за счет сокращения и втягивания головы и лап. Затем организмы превращаются в бочки, способные выживать после высыхания.

Социальная структура и размножение

Фото: Тихоходка

Фото: Тихоходка

Размножение и жизненный цикл среди представителей тихоходок в значительной степени зависит от их среды обитания. Учитывая, что жизнь этих организмов в значительной степени характеризуется бездействием и периодической бездеятельностью, исследователи пришли к выводу, что для быстрого размножения важно, когда условия благоприятны.

В зависимости от окружающей среды, тихоходки могут размножаться бесполым путем (самооплодотворение) в процессе, известном как партеногенез, или половым путем, когда самцы оплодотворяют яйца (амфимиксис).

Половое размножение у тихоходок распространено среди двудомных видов (у самцов и самок с их соответствующими половыми органами). Большинство этих организмов встречаются в морской среде и, следовательно, размножаются в морской среде.

Хотя форма и размер (морфология) гонад тихоходок в значительной степени зависят от вида, пола, возраста и т. д. организмов, микроскопические исследования выявили следующие половые органы у самцов и самок:

Самец:

  • пара семявыносящих протоков, открывающихся в клоаки (задняя кишка);
  • внутренние семенные пузырьки.

Самка и гермафродит:

  • пара яйцеводов, которые открываются в клоаки;
  • семенные сосуды (у Heterotardigrada);
  • внутренняя сперматека (у Eutardigrada).

Во время полового размножения среди некоторых членов классов Heterotardigrada и Eutardigrada яйца самки оплодотворяются прямо или косвенно. Во время прямого полового оплодотворения самец тихоходки откладывает сперму в семенной сосуд самки, что позволяет транспортировать сперму к яйцеклетке для оплодотворения.

Во время непрямого оплодотворения самец откладывает сперму в кутикулу самки, когда самка линяет. Когда самка сбрасывает кутикулу, яйца уже оплодотворяются и со временем развиваются. Во время линьки самка сбрасывает кутикулу, а также некоторые другие структуры, такие как когти.

В зависимости от вида, яйца либо оплодотворяются внутри (например, у L. granulifer, где происходит яйцекладка), снаружи (у большинства представителей Heterotardigrada), либо просто выпускаются наружу, где они развиваются без оплодотворения.

Хотя родительский уход за яйцами встречается редко, он наблюдался у нескольких видов. Их яйца остаются прикрепленными к хвостовой части самки, таким образом гарантируя, что самка заботится о яйцах до того, как они вылупятся.

Естественные враги тихоходок

Фото: Как выглядит тихоходка

Фото: Как выглядит тихоходка

Хищниками тихоходок можно считать нематод, других тихоходок, клещей, пауков, хвостиков и личинок насекомых. Паразитические простейшие и грибы часто заражают популяции тихоходок. «Разрушители экосистем», такие как пресноводные ракообразные, дождевые черви и членистоногие, также устраняют популяции этих животных.

В свою очередь, тихоходки используют свой щечный аппарат для питания детритом или различными организмами, в том числе бактериями, водорослями, простейшими и другой мейофауной.

Буккальныйаппарат состоит из буккальной трубки, пары пронзительных стилетов и мускулистого сосущего глотки. Содержимое кишечника часто содержит хлоропласты или другие компоненты клеток водорослей, мхов или лишайников.

Множество видов наземной микробиоты пытались наживаться на простейших, нематодах, коловратках и мелких видах Eutardigrades (например, Diphascon и Hypsibius), даже всасывая весь организм. В челюстях этих хищных поздних тихоходок были обнаружены коловратки, когти тихоходок и их ротовые аппараты. Предполагается, что тип щечного аппарата коррелирует с типом потребляемой пищи, однако, мало что известно о конкретных потребностях в питании морских или лимано-наземных видов.

Интересный факт: Несмотря на то, что тихоходки способны противостоять космическому вакууму, чрезвычайно низким температурам и огромной герметичной среде, они могут прожить максимум около 2,5 лет.

Популяция и статус вида

Фото: Животное тихоходка

Фото: Животное тихоходка

Популяционная плотность тихоходок очень изменчива, однако ни минимальные, ни оптимальные условия для роста популяции не известны. Изменения плотности популяции тихоходок коррелировали с различными условиями окружающей среды, включая температуру и влажность, загрязнение воздуха и наличие продовольствия. Значительные различия как в плотности популяции, так и в видовом разнообразии происходят в смежных, казалось бы, идентичных микробитах.

Приспосабливаясь к широкому диапазону внешних условий, появилось большое количество родов и видов тихоходок. Они могут выживать в виде бочек годами или даже десятилетиями, чтобы выжить в сухих условиях. Кроме того, образцы, выдержанные в течение восьми дней в вакууме, переносимые в течение трех дней в газообразный гелий при комнатной температуре, а затем выдерживавшиеся в течение нескольких часов при температуре -272° C, вновь оживали, когда они были доведены до нормальной комнатной температуры. 60% образцов, хранившихся в течение 21 месяца в жидком воздухе при температуре -190° C, также ожили. Тихоходки также легко распределяются ветром и водой.

Интересный факт: Тихоходки выживают в условиях, которые могут уничтожить большинство других организмов. Они делают это, удаляя воду из своих тел и генерируя соединения, которые герметизируют и защищают структуру их клеток. Существа могут оставаться в этом так называемом состоянии тунца в течение нескольких месяцев и все еще оживать в присутствии воды.

На протяжении веков, тихоходки сбивали с толку ученых и продолжают это делать. В 2016 году ученые успешно восстановили мерзлоту, которая была заморожена на протяжении более трех десятилетий, и открыли новые теории выживания животных в связи с экстремальными температурами.

Как космополитический вид, есть небольшое беспокойство, что тихоходки будут под угрозой, и в настоящее время не существуют никаких инициатив по сохранению не было сосредоточено на каких — либо конкретных видах тихоходок. Однако есть данные, что загрязнение может отрицательно сказаться на их популяциях, поскольку плохое качество воздуха, кислотные дожди и концентрации тяжелых металлов в местах обитания бриофитов привели к снижению в некоторых популяциях.

Тихоходка – возможно самое удивительное существо на земле. Ни одно существо на земле, или, возможно, во вселенной, не прошло столько, сколько прошла тихоходка. Достаточно неубиваемая для путешествий в открытом космосе и достаточно сердечная, чтобы пережить десятилетия в спячке, тихоходка может с легкостью пережить нас всех.