Loricifera: filum mikroskopskih morskih živali, edine, ki živijo brez kisika

Loricifera je pred kratkim odkrita vrsta morskih živali, ki jo sestavljajo ekdizozoiji. Ta filum vključuje prve znane živali, ki obstajajo v popolnoma anoksičnem okolju (brez kisika). Filum je leta 1983 opisal Reinhardt Kristensen.

So skupina zelo majhnih živali, ki živijo v usedlinah. Trenutno je opisanih dvaindvajset vrst v osmih rodovih. Poleg tega je bilo zbranih še približno 100 vrst, ki še niso bile opisane. Njihova velikost je od 100 µm do približno 1 mm.

Njihov življenjski prostor so prostori med morskim gramozom, na katerega se pritrdijo. Sodijo med nedavno odkrite skupine metazojev. Na gramoz se pritrdijo precej trdno, kar pojasnjuje, zakaj so tako dolgo ostali neodkriti. Prvi primerek je bil zbran v sedemdesetih letih 20. stoletja, opisan pa leta 1983. Najdemo jih v vseh globinah vode, v različnih vrstah sedimentov in na vseh zemljepisnih širinah. V fosilnem zapisu jih še nismo našli.

Morfologija in ključne značilnosti

• Velikost in telesna zgradba: zelo majhna, običajno 100 µm–1 mm; telo je pogosto razdeljeno na introvert (glava), vrat in trup, del katerega obdaja zaščitna lorica (oklepna struktura).
• Introvert in scalidi: na introvertu nosijo karakteristične luskaste izrastke, imenovane scalidi, ki pomagajo pri premikanju in pritajanju v sediment.
• Lorica: trdna lupina oziroma oklep sestavljen iz ploščic ali prstanov, ki zaščiti telo; oblikovanje lorice je pomembno taksonomsko merilo.
• Notranja anatomija: kljub majhnosti imajo kompleksne strukture ustnega aparata, prebavila in mišic; nekatere so prilagojene hranjenju na mikroorganizme in organskem materialu v sedimentu.

Habitat, razširjenost in ekologija

Loricifera sodijo med bentosko meiofavno skupino — naseljujejo prostore med zrni sedimenta (intersticij) in se pogosto pritrdijo na večje delce, na primer gramoz ali droben kamen. Najdemo jih v raznolikih sedimentih: peščenih, muljastih in gramoznih, od plitvih obalnih območij do zelo velikih globin morskega dna in tudi v posebej ekstremnih okoljih, kot so anoksični bazeni.

Življenjski cikel in prehranjevanje

O podrobnostih življenjskega cikla Loricifera vemo še razmeroma malo, vendar so opaženi stadiji z larvami (nekateri so poimenovani po raziskovalcu Higginsu) in odraslimi osebki. Večina vrst se verjetno spolno razmnožuje, pri čemer so znane tudi razlike med spoloma pri nekaterih rodovih. Hranijo se predvsem z mikroorganizmih, detritom in organsko snovjo, ki jo najdejo v sedimentu; njihov ustni aparat je prilagojen zajemanju in predelavi zelo majhnih delcev.

Anoksične vrste in znanstveni pomen

Posebno pozornost so Loricifera pritegnile zaradi odkritja vrst, ki živijo v popolnoma anoksičnih (brez kisika) območjih — to so npr. raziskave v anoksičnih bazenih (kot je L'Atalante v Sredozemlju), kjer so odkrili žive osebke prilagojene življenju brez kisika. V teh primerih so bile opažene tudi prilagoditve na celični ravni, na primer organeli, podobni hydrogenosomom, ki omogočajo anaerobni metabolizem namesto običajnih mitohondrijev.

Ugotovitve iz leta 2010 (Danovaro in sodelavci) so obrnile tradicionalno prepričanje, da večcelični organizmi ne morejo stalno živeti brez kisika. Rezultati so bili zelo pomembni za razumevanje mejnih življenjskih pogojev, vendar so sprožili tudi razpravo in dodatne študije, saj so nekateri znanstveniki opozorili na možne metodološke izzive in potrebo po dodatnih dokazih o dolgoročnem razmnoževanju in metabolizmu teh populacij.

Raziskave, odkritja in odprta vprašanja

• Filum je opisal Reinhardt Kristensen leta 1983; od takrat se raziskave nadaljujejo z uporabo mikroskopije, elektronmikroskopije in molekularnih tehnik.
• Veliko vrst je še neopisano — zbiranje in opis zahteva natančno delo zaradi majhnosti in specializiranih struktur.
• Glavna odprta vprašanja vključujejo natančne mehanizme prilagoditve na anoksična okolja, podrobnosti življenjskega cikla, razširjenost neodkritih vrst in morebitna evolucijska razmerja z ostalimi skupinami Ecdysozoa.
• Zaradi drobne velikosti in nežne zgradbe so Loricifera slabo zastopana v fosilnem zapisu, kar omejuje razumevanje njihove evolucijske zgodovine.

Loricifera so zato pomemben predmet sodobne morske biologije: opozarjajo nas na presenetljivo prilagodljivost življenja v ekstremnih okoljih ter na to, koliko drobnih, a evolucijsko zanimivih vrst ostaja še neodkritih v sedimentih oceanov po vsem svetu.

V anoksičnih okoljih

V sedimentih na dnu bazena L'Atalante v Sredozemskem morju so bile najdene tri vrste Loricifera. Površina" tega bazena se nahaja 3500 metrov globoko. To so prvi znani večcelični organizmi, ki vse svoje življenje preživijo v okolju brez kisika. Domnevajo, da jim to uspeva, ker se zanašajo na organele, ki za razliko od običajnih mitohondrijev ne uporabljajo kisika za svoj energijski krog. To jim uspeva, ker za pridobivanje energije uporabljajo hidrogenozome in ne mitohondrije.

Novo opisane živali zaključijo svoj življenjski cikel v popolni odsotnosti svetlobe in kisika, velike pa so manj kot milimeter. Zbrane so bile v globokem bazenu, kjer živijo v skoraj s soljo nasičeni slanici. Ta slanica se zaradi svoje gostote ne meša z vodami nad njo. Zato je slanica popolnoma anoksična in vsebuje veliko amonijaka. Zaradi delovanja sulfatnih reducentov vsebuje tudi visoko koncentracijo sulfida. V slanici ni veliko celic. Prevladujejo ekstremofili, vključno s pripadniki skupnosti arhej in bakterij iz globokomorskih hidrotermalnih odprtin. V l'Atalante najdemo tudi evkarionte, vključno s ciliati (45 %), dinoflagelati (21 %) in choanoflagelati (10 %). ^p360–381

Svetlobna mikroskopska slika nepopisane vrste Spinoloricus, ki živi v anoksičnih okoljih (obarvana z Rose Bengal). Merilo je 50 μm.

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je Loricifera?

V: Kdo je opisal filum Loricifera?

V: V čem je Loricifera edinstvena?

V: Kje živijo Loricifera?

V: Kako majhne so Loricifera?

V: Zakaj so Loricifera tako dolgo ostale neodkrite?

V: Ali so bile Loricifera najdene v fosilnih zapisih?

Išči po črki