Turritopsis rubra

Turritopsis rubra
Klasyfikacja naukowa
Królestwo:	Animalia
Gromada:	Cnidaria
Klasa:	hydrozoa
Zamówienie:	Anthoathecata
Rodzina:	Oceaniidae
Rodzaj:	Turritopsis
Gatunek:	T. rubra
Nazwa dwumianowa
	Turritopsis rubra; (Farquhar, 1895)

Wstęp

Turritopsis rubra, powszechnie określany jako Crimson Jelly, to gatunek należący do rodziny hydrozoan. Gatunek pochodzi z Nowej Zelandii i południowej Australii, zazwyczaj pojawia się w pobliżu linii brzegowych w miesiącach letnich (grudzień - marzec). Gatunek ten występuje w całym południowym Pacyfiku i często można go znaleźć w płytkich wodach przybrzeżnych. Dzwon Karmazynowej Galaretki jest przezroczysty, dzięki czemu jasnoczerwony żołądek i gonady są widoczne z zewnątrz. Daje to wygląd jaskrawoczerwonego stworzenia w czystej wodzie, które zostało uznane za nazwę „Crimson Jelly”. Meduza ma macki przymocowane na końcu krawędzi dzwonka, które mogą być używane do obrony i polowania. Macki służą do żądlenia i chwytania zdobyczy, ale są nieszkodliwe dla ludzi, ponieważ są zbyt małe, aby użądlić większe stworzenia. Stworzenie jest bardzo małe, ma mniej niż cal i ma zdolność żądlenia, ale nie pozostawia trujących śladów. Istnieje niewiele badań na temat karmazynowej meduzy, ale uważa się, że istnieje możliwość, że ma ona bardzo unikalną cechę z najbliższym krewnym, Turritopsis Dohrnii. Bardziej znana jako nieśmiertelna meduza, Turritopsis Dohrnii, jest biologicznie nieśmiertelnym stworzeniem, które jest w stanie odwrócić swój cykl życiowy, aby uniknąć śmierci. Badania nie potwierdziły jeszcze, czy ten talent jest możliwy do wykonania przez karmazynową meduzę, ale naukowcy uważają, że jest to możliwe. Rodzaj Turritopsis został odnotowany pod koniec lat pięćdziesiątych XIX wieku, ale poszczególne gatunki Turritopsis Rubra zostały oficjalnie prześledzone filogenetycznie i zidentyfikowane w 2022 roku przez biologa Andrew Esbera z University of Auckland w Nowej Zelandii.

Opis

Cały rodzaj Turritopsis to bardzo mała grupa stworzeń Hydrozoa, przy czym karmazynowa meduza znajduje się po nieco większej stronie rodzaju. Karmazynowa meduza ma rozmiary od zaledwie 3 do 7 mm, w zależności od etapu cyklu życiowego, w którym znajduje się obecnie. Mając mniej więcej rozmiar małego paznokcia, stwór jest jak wiele innych meduz, jest bardzo prosty i ma niewiele narządów. Pod przezroczystym parasolem meduza ma tylko żołądek, gonady i usta. Margines dzwonka następnie zaokrągla parasolkę i jest punktem mocowania macek. Te macki służą do polowania i zbierania pożywienia, ponieważ w przeciwieństwie do wielu innych gatunków meduz karmazynowa meduza nie ma ramion. Crimson Jelly ma około 120 macek, czyli znacznie więcej niż inni członkowie Turritopsis , które mają od 80 do 100 macek.

Koło życia

Cykl życiowy członków rodziny hydrozoa jest niezwykle wyjątkowy, ponieważ przebiega w dwóch różnych fazach. W zależności od aktualnej fazy osobnika, osobnik ten może rozmnażać się płciowo lub bezpłciowo. Pierwsza faza jest znana jako stadium polipa. Podczas tej fazy larwy wyprodukowane przez dojrzałe meduzy rosną w małe figurki przypominające łodygi, które przyczepiają się do jakiejś powierzchni. Te polipy tworzą wydłużoną, rozgałęzioną formę, co jest rzadkością wśród gatunków meduz. Karmazynowa meduza zwykle woli przyczepiać się do doków, przystani, statków lub dna oceanu. Gdy polipy znajdą odpowiednią powierzchnię, będą nadal rosły, dopóki nie będą w stanie bezpłciowo rozmnażać pąków meduz. Te pąki meduzy są

początek drugiej fazy cyklu życia meduzy. Pąki wyrastają na w pełni dojrzałą meduzę, która może następnie wykorzystać rozmnażanie płciowe, aby ponownie rozpocząć cykl życiowy. Często zdarza się, że meduzy matczyne są przykładem matczynej opieki nad larwami, które są produkowane jako pierwsze, dopóki nie znajdą odpowiedniego siedliska. Matka będzie nosić larwy na krawędzi dzwonu, znajdującej się na dole dzwonu przed mackami. Są przenoszone, dopóki nie rozwiną się w pełni w polipy i nie będą w stanie zakotwiczyć się na powierzchni. Gdy larwy będą gotowe do odłączenia się od matki, będą podróżować w koloniach, aż dotrą do odpowiedniego domu. Takie zachowanie prowadzi do powstania dużych rojów meduz, ponieważ polipy rozmnażają się na tym samym obszarze i powodują, że wiele meduz rozwija się w tym samym czasie w odpowiednim dla nich środowisku. Pojedynczy polip jest w stanie wytworzyć aż dwanaście pąków meduzy, zanim zakończy się jego rola w cyklu życiowym.

Dystrybucja

Karmazynowa meduza występuje głównie w południowo-wschodnim Pacyfiku. Obejmuje to południowo-wschodnią Australię, Tasmanię i północną Nową Zelandię. Gatunek jest zwykle widoczny w płytkich wodach przybrzeżnych w miesiącach letnich od grudnia do marca. Podczas gdy Turritopsis Rubra ogranicza się do południowo-wschodniego Pacyfiku, rodzaj Turritopsis został rozprzestrzeniony na całym świecie. Ta dystrybucja jest przypisywana zdolności polipów do przyczepiania się do powierzchni, na której mogą znajdować się statki, takie jak duże statki międzynarodowe. Ze względu na to globalne rozmieszczenie i prehistoryczną filogenezę rodziny Hydrozoa, naukowcy wciąż nie są pewni, gdzie może być dokładne pochodzenie rodzaju. Meduzy niezwykle rzadko ulegają fosylizacji, co znacznie utrudnia śledzenie biogeografii gatunku. Naukowcy muszą znaleźć „miękkie skamieniałości”, które pojawiają się, gdy meduza jest szybko zakopywana pod wpływem sentymentu i konserwowana, ponieważ nie ma kości, które mogłyby stwardnieć w skamieliny. Wszystkie te czynniki przyczyniły się do ograniczonej wiedzy nt Turritopsis , ale badacze uważają, że pochodzenie całego rodzaju miało miejsce gdzieś w Morzu Śródziemnym w wyniku specjacji. Rodzaj został odkryty po raz pierwszy w 1895 roku, ale bez nowoczesnych badań genetycznych i testów DNA rzeczywiste gatunki nie były rozróżnialne aż do połowy lat 90. Do czasu zastosowania testów DNA uważano, że szkarłatna meduza Turritopisis rubra ma tę samą wyjątkową zdolność, co jej bliski krewny Turripotosis Dohrnii , powszechnie znany jako Nieśmiertelna Meduza. Ta meduza ma zdolność odwracania własnego cyklu życiowego, aby uniknąć starzenia się i teoretycznie żyć wiecznie w odpowiednich warunkach.

Siedlisko

Karmazynowe meduzy można spotkać w dużych rojach w prawie wszystkich przybrzeżnych płytkich wodach południowo-wschodniego Pacyfiku, w tym na dużych zaludnionych obszarach wód umiarkowanych lub tropikalnych. Jest to szczególnie powszechne w miesiącach letnich między grudniem a marcem, ponieważ meduzy preferują cieplejsze wody w zakresie temperatur od 14 °C do 25 °C. Polipy można powszechnie znaleźć wokół doków, przystani, statków i dna oceanicznego, o ile nie zostanie przekroczony ich preferowany zakres ciśnienia. Zarówno dla meduz w stadium polipa, jak i meduzy, preferowany jest zakres ciśnienia 18 - 40 PSU. Turritopsis _ rodzaj preferuje podobne warunki na całym świecie i ma nieco większy zakres tolerowanych temperatur wody.

Krycie i opieka macierzyńska

Turritopsis Rubra ma podobny wzór godowy do wielu innych gatunków meduz. Każdego dnia o zmierzchu lub świcie gromadzą się duże grupy dojrzałych meduz, by łączyć się w pary. Wielkość każdego zgromadzenia zależy od bliskości, światła i obfitości pożywienia i jest pełna galaretek męskich i żeńskich. Im więcej dorosłych może urosnąć podczas tych wydarzeń, tym więcej potomstwa mogą urodzić. Ponieważ karmazynowe meduzy zwykle rozmieszczają swoje polipy w określonym środowisku, roje są powszechne, podobnie jak kojarzenie. Po zebraniu się grupy samce uwalniają duże ilości plemników, a samice niezapłodnione jaja do otwartej wody. Oznacza to, że w dużych rojach tych meduz znajdują się zwykle duże ilości materiału rozmnożeniowego. Turritopsis Rubra demonstruje wyjątkowy aspekt matczynej opieki, gdy zbieranie się kończy, ponieważ matki zbierają wszelkie możliwe jaja i przyczepiają je u podstawy swoich parasoli. Jaja te uformują się następnie w larwy, które pozostają z matką, dopóki nie dojrzeją w polipy i mogą się odłączyć, aby znaleźć odpowiednie siedlisko. Polipy podróżują następnie razem w dużych koloniach i unoszą się, dopóki nie znajdą odpowiedniej powierzchni, do której mogą się przyczepić.

Dieta

Dieta Crimson Jellyfish jest wyjątkowa, podobnie jak wiele z klasy Hydrozoa, ponieważ są one wszystkożerne, co jest bardzo rzadkie w królestwie zwierząt. Tylko około 3% królestwa zwierząt to zwierzęta wszystkożerne, w tym ludzie. Stworzenie zjada zarówno zwierzęta, jak i inne rośliny, o ile cel jest wystarczająco mały, aby można go było zjeść. Ich dieta składa się ze zwierząt, takich jak kredowy zooplankton, widłonogi, ikra, mięczaki i larwy. Larwy, na które poluje się, mogą obejmować larwy innych gatunków meduz, ponieważ meduzy są często zarówno ofiarą, jak i drapieżnikiem różnych gatunków. Crimson Jelly zjada również mały fitoplankton, taki jak okrzemki i algi. Rozmiar meduzy jest jej czynnikiem ograniczającym w poszukiwaniu pożywienia, ponieważ stworzenie jest tak małe. Meduzy są również niezwykle prostymi stworzeniami z bardzo małą liczbą narządów, co prowadzi do wydajności w ich codziennych czynnościach. To dlatego meduzy spożywają pokarm i wydalają odpady z tego samego punktu wejścia w ich ciałach. Karmazynowa meduza używa swoich ust zarówno do spożywania pokarmu, jak i wydalania odpadów. Jama ustna znajduje się bezpośrednio pod gonadami i żołądkiem, do tego procesu nie są potrzebne żadne inne odcinki przewodu pokarmowego.

Drapieżnictwo

Małe meduzy są często ofiarami ze względu na ich prosty skład. Karmazynowa meduza nie jest wyjątkiem, ponieważ składa się tylko z 5% materii i 95% wody. Bez żadnych mechanizmów obronnych przed większymi drapieżnikami i z maksymalną prędkością zaledwie około 8 kilometrów na godzinę karmazynowa meduza jest podatna na duże drapieżnictwo. Drapieżniki mogą się różnić w zależności od lokalizacji, ale są powszechne niezależnie od środowiska. W głębszych wodach większe meduzy i ryby, takie jak tuńczyk, miecznik, a nawet niektóre gatunki rekinów, mogą polować na duże roje szkarłatnych meduz. W płytkich wodach przybrzeżnych drapieżniki mogą obejmować foki, pingwiny, a nawet żółwie morskie. Na dnie oceanu tzw Turritopsis Rubra napotyka masy ukwiałów, które mogą zagrażać zarówno meduzom, jak i polipom. Chociaż meduza nie ma mechanizmów obronnych ani wzorców zachowań, które mogłyby się bronić, szybkość jej zdolności reprodukcyjnych zapewnia dobre zaludnienie południowo-wschodniego Pacyfiku.

Analiza genomowa

, że pierwotny rodzaj Turritopsis został odkryty i sporządzony w 1895 r., ale bez nowoczesnego sekwencjonowania DNA odróżnienie poszczególnych gatunków było prawie niemożliwe. Przed połową lat 90. cały Turritopsis został sklasyfikowany jako Turritopsis Nutricula , w tym Turritopsis Dohrnii , czyli nieśmiertelna meduza. Z powodu tej nierozróżnialności zakładano, że cały genom posiada rzadką zdolność bycia „biologicznie nieśmiertelnym”. nieśmiertelność." Turritopsis Rubra został zidentyfikowany w 2022 roku przez studenta naukowca Andrew Esbera z University of Auckland.

Nieśmiertelność biologiczna

Nieśmiertelna meduza, Turritopsis Dohrnii , jest obecnie jedynym członkiem królestwa zwierząt, który wykazuje zdolność „biologicznej nieśmiertelności”. Jednak nie wiadomo, czy inni członkowie rodzaju Turritopsis odziedziczyli jakąkolwiek część tej zdolności. Badacze nie mają żadnych dowodów na poparcie tezy, że inni członkowie również mogą wykazywać tę zdolność. Jednak przy tak niewielkiej liczbie badań nad resztą rodzaju Turritopsis wielu badaczy uważa, że możliwe jest, aby członkowie tacy jak T. Rubra aby również wykazać się tymi umiejętnościami. Biologiczna nieśmiertelność to zdolność powrotu z w pełni dojrzałej osoby dorosłej, meduzy, do postaci młodzieńczej, takiej jak polip. Turritopsis Dohrnii wykorzystuje komórki swojego zewnętrznego parasola i gonad, aby przekształcić się z powrotem w genetycznie identyczny polip. Jest to obecnie jedyny znany metazoan, który jest w stanie wykorzystać zróżnicowane komórki, aby dowolnie zreformować się do wcześniejszego etapu swojego cyklu życiowego. Komórki te mogą następnie przeprowadzać transdyferencjację i przekształcać się w inne typy komórek potrzebne do pełnego stworzenia polipa. Ten proces jest również określany jako przeprogramowanie linii i jest niezwykle rzadki w królestwie zwierząt, ponieważ obejmuje pomijanie etapów pośrednich między transformacją komórek somatycznych. Ponieważ komórki te nie muszą wchodzić w stan pluripotencjalny, proces ten może zachodzić znacznie szybciej. Ta prędkość pozwala dojrzałej meduzie na zdecydowaną decyzję o powrocie do formy polipa. Na przykład, jeśli meduzy umierały z głodu, mogłyby po prostu zmienić się z powrotem w polipa i przetrwać dzięki wszelkim składnikom odżywczym unoszącym się w wodzie. Ta umiejętność pozwala Turritopsis Dohrnii , aby uniknąć starości, głodu, a nawet drapieżnictwa. Zasadniczo pozostawia to stworzenie z bardzo małą podatnością na śmierć. Naukowcy uważają, że gatunek mógł pojawić się jeszcze przed erą mezozoiczną, około 70 milionów lat temu. Jest możliwe, choć mało prawdopodobne, że jedna nieśmiertelna meduza mogła żyć przez cały ten czas. Ze względu na proces przeprogramowywania linii, który nie pozostawia śladów przeszłej transdyferencjacji, naukowcy nie mają możliwości dowiedzenia się, jak długo żyje meduza. Nie znamy więc wieku najstarszego przedstawiciela gatunku i jest szansa, że jeden z nich może być najstarszym żywym organizmem na ziemi.

Eber, Andrzej. „The Crimson Jellyfish, Turritopsis Rubra”, The University of Auckland, Waipapa Tuamata Rau. (2022).

Devarapalli, Pratap i in. „Konserwatywny rozkład genów mitochondrialnych u krewnych Turritopsis nutricula, nieśmiertelnej meduzy”. Bioinformacja 10.9 (2014): 586.

Baeza, JA, de Paiva Barros-Alves, S., Lucena, RA, Lima, SFB i Alves, DFR (2017). Wzorzec użytkowania żywiciela krewetki Periclimenes paivai na meduzie scyphozoan Lychnorhiza lucerna: sondowanie pod kątem terytorialności i wnioskowanie o jej systemie kojarzenia. Helgoland Marine Research , 71 (1), 1-10.

Brereton, JE (2022). Biologia behawioralna bezkręgowców. W Biologii behawioralnej zwierząt w ogrodach zoologicznych (s. 269-282). Prasa CRC.

Mokady, O. i Buss, LW (1996). Genetyka transmisji allorecognition w Hydractinia symbiolmgicarpus (Cnidaria: Hydrozoa). Genetyka , 143 (2), 823-827.

Martell, L., Piraino, S., Gravili, C. i Boero, F. (2016). Cykl życiowy, morfologia i ontogeneza meduzy Turritopsis dohrnii (Cnidaria: Hydrozoa). Italian Journal of Zoology , 83 (3), 390-399.

Światowa organizacja gatunków morskich. (2012, 19 września). Robaki - światowy rejestr gatunków morskich - turritopsis rubra (farquhar, 1895). Pobrano 3 października 2022 r. z https://www.marinespecies.org/aphia.php?p=taxdetails&id=284469#sources

Pontin, David R., Sue P. Worner i Michael J. Watts. „Wykorzystanie opóźnionych w czasie danych wejściowych do poprawy przewidywania występowania parzących meduz na plażach Nowej Zelandii za pomocą wielowarstwowych perceptronów”. Międzynarodowa konferencja na temat przetwarzania informacji neuronowych . Springer, Berlin, Heidelberg, 2008.

Dawson, Michael N. „Cyanea capillata nie jest kosmopolityczną meduzą: dowody morfologiczne i molekularne dla C. annaskala i C. rosea (Scyphozoa: Semaeostomeae: Cyaneidae) w południowo-wschodniej Australii”. Klasyfikacja bezkręgowców 19.4 (2005): 361-370.

Diana Macpherson Dennis Gordon z Michelle Kelly i Blayne Herr. „Oszałamiające wodorosty, piękne brązy - Niwa.” Jiggling Jellyfish , Inspiration Bezkręgowce, 2019, https://niwa.co.nz/static/web/MarineIdentificationGuidesandFactSheets/Beautiful_Brown s_Ver1-2016-NIWA.pdf.

Personel AZ Animals. AZ Animals encyklopedia zwierząt. „Nieśmiertelna meduza”. AZ Animals , 13 września 2022, https://az-animals.com/animals/immortal-jellyfish/.

Miglietta, poseł i in. „Gatunki z rodzaju Turritopsis (Cnidaria, Hydrozoa): ocena molekularna”. Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research 45.1 (2007): 11-19.

Schuchert, Piotr. „Szkarłatna meduza”. Turritopsis Rubra , Wayback Machine, Internet Archive, 12 września 2009, https://web.archive.org/web/20090912180002/http://www.ville-ge.ch/mhng/hydrozoa/antho/turritopsis-rubra. htm.

Devarapalli, Pratap i in. „Konserwatywny rozkład genów mitochondrialnych u krewnych Turritopsis nutricula, nieśmiertelnej meduzy”. Bioinformacja 10.9 (2014): 586.

Ma, Hongbao i Yan Yang. „Turritopsis nutricula”. Przyroda i nauka 8.2 (2010): 15-20.

Gershwin, Lisa-ann. Meduza: historia naturalna . University of Chicago Press, 2016.

Yanushevich, YG, Shagin, DA, Fradkov, AF i in. Różnorodność widmowa wśród członków rodziny białek zielonej fluorescencji w meduzach hydroidowych (Cnidaria, Hydrozoa). Russ J Bioorg Chem 31, 43–47 (2005). https://doi.org/10.1007/s11171-005-0005-9

Devarapalli, Pratap i in. „Konserwatywny rozkład genów mitochondrialnych u krewnych Turritopsis nutricula, nieśmiertelnej meduzy”. Bioinformacja 10.9 (2014): 586.

Lisenkova, AA i in. „Pełny genom mitochondrialny i analiza ewolucyjna Turritopsis dohrnii,„ nieśmiertelnej ” meduzy o odwracalnym cyklu życia”. Filogenetyka molekularna i ewolucja 107 (2017): 232-238.

Matsumoto, Yui. Transdyferencjacja u Turritopsis dohrnii (nieśmiertelna meduza): modelowy system regeneracji, plastyczności komórkowej i starzenia się . diss. 2017.

Lin, Yi-Chan, Warren J. Gallin i Andrew N. Spencer. „Anatomia układu nerwowego meduzy hydrozoan, Polyorchis penicillatus, ujawniona przez przeciwciało monoklonalne”. Neuroscience bezkręgowców 4.2 (2001): 65-75.