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蜕皮動物

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蜕皮動物(Ecdysozoa)是一大類原口動物,包括節肢動物門線蟲動物門和幾個小門,最初由Auinaldo等人於1997年定義,主要根據是18S 核糖體RNA樹。而這個分類同時也被一系列形態學證據所支持,因為這個分類包括所有蜕掉外骨骼的動物(見蜕皮(ecdysis))。與蜕皮動物接近的定義也曾經被Perrier在1897年和Seurat在1920年僅依據形態作出。
中文名
蜕皮動物
外文名
Ecdysozoa
類    別
原口動物
動物界
領    域
生命科學
定    義
蜕皮動物是指所有會產生蜕皮現象動物的總稱

蜕皮動物簡介

蜕皮動物 蜕皮動物
蜕皮動物是指所有會產生蜕皮現象動物的總稱,其中還包括線蟲、節肢動物和蠕蟲( Aguinaldo et al.1997),兩個被研究得最為透徹的的分子生物學模式生物線蟲和果蠅都屬於蜕皮動物,在強大的遺傳學研究技術支持下,這兩種模式生物為生物學研究做出了巨大貢獻,其中涵蓋了從細胞基本原理到系統學分析等一系列主題,而且,這些研究對我們理解生物學的重要性毋庸置疑。雖然上面羅列了這些研究的意義,但越來越多的證據正在挑戰以下這些不言而喻的假説:這些研究結果能適用於大部分的無脊椎動物,或可以通過這些研究結果來推斷較簡單的祖先動物的代謝過程。相反,這些數據表明,現存的模式蜕皮動物的一些簡單特徵是祖先複雜結構發生二次簡化的結果。
儘管一些蜕皮動物類羣很少保留祖先的複雜性,但它們仍進化出迷人的複雜特徵。例如,果蠅唐氏綜合徵細胞粘附分子(Dscam)基因的內含子含量很高,在所有已鑑定的生物中剪接變異體數目最多(Schmucker et al.2000)。黑腹果蠅的Dscam能將特定的物質傳給遷移神經元,並協調同種抗原排斥,這是建立神經迴路的重要前提。Dscam基因的轉錄產物在一些羣體(包括甲殼動物水蚤)中表現出較高的多樣性,表明Dscam基因可變剪接導致細胞多樣性的形成,這可能是節肢動物擁有的一個基本功能(Brites et al.2008)。與此相反,脊椎動物中Dscam同源基因似乎並沒有出現廣泛的可變剪接,雖然它們似乎也存在有同種抗原相互作用現象(見綜述Hattori et al.2008)。
這個例子説明,在衡量動物的複雜性時,即使是基於定量分子分析,仍需要區分它們是保留了祖先的複雜特徵還是二次得到的複雜特徵。還不清楚這兩種變化方式的相互關係,因此判定某個物種或類羣的複雜性時需要估計它們的進化起源時間。同樣值得注意的是,昆蟲和線蟲都具有非常高的多樣性,而且昆蟲是動物中物種最豐富的類羣(Brusca and Brusca 2003),儘管昆蟲丟失了一些複雜的特徵,它們卻進化出了非常高的形態複雜性和多樣性。但是,在海洋環境中昆蟲的多樣性並不算很高,其他蜕皮動物類羣(包括甲殼類動物和自由生活的線蟲)在海洋中丰度更高,然而適用於它們的悔洋模型和分子學數據仍然非常稀缺 [1] 

蜕皮動物形態特徵

蜕皮動物 蜕皮動物
蜕皮動物最顯著的共同特徵是一個三層的表皮(英文cuticle),由有機物組成,能夠隨着動物生長週期性蜕掉。蜕皮動物由此得名。蜕皮動物缺乏運動纖毛,產生變形蟲樣精子,其胚胎不像其他原口動物一樣螺旋卵裂(除對蝦、中絨螯蟹 [3]  )。蜕皮動物的一些分支還有其它一些共同特徵,比如緩步動物和線蟲動物都有一個三輻射對稱的(pharynx)。

蜕皮動物內部分類

蜕皮動物包括如下門:節肢動物門有爪動物門緩步動物門動吻動物門鰓曳動物門鎧甲動物門線蟲動物門線形動物門;其它一些門類,比如腹毛動物門,曾被認為可能是其中的一員,但因其缺乏蜕皮動物的主要特徵,通常被劃出。泛節肢動物的共同特徵是具有分節的身體,原來以為由環節動物演變而來,而與其一起組成分節動物(Articulata)。然而它們並不具有太多的共同特徵,看來他們分別演化出了分節的特點。此外,從18S 核糖體RNA樹來看,後口動物中的毛顎動物門可能與其餘後口動物不同而屬於蜕皮動物。蜕皮動物中不屬泛節肢動物的成員曾經被組成環神經動物(Cycloneuralia),但通常被認為是並系羣
蜕皮動物為總門,包含9門:
葉足動物門(Lobopodia):奇蝦 歐巴賓海蠍 微網蟲 埃謝櫛蠶 怪誕蟲等等。
節肢動物門(Arthropoda):蜘蛛,蜈蚣,蟬等。
有爪動物門(Onychophora):毛蟲等。
緩步動物門(Tardigrada):水熊蟲,緩步蟲等。
動吻動物門(Kinorhyncha)
鰓曳動物門(Priapulida)
鎧甲動物門(Loricifera)
線蟲動物門(Nematoda):鈎吻球頸線蟲,人蛔蟲等等。

蜕皮動物種類簡介

本門大約90種,身體蠕蟲狀,成體長1-13cm,營寄生生活,多見於脊椎動物肺臟及上呼吸道內,尤其是食肉性的爬行類。身體出現了分節,體表被有幾丁質角質膜,幼體階段會定期脱落。
絕大多數舌形動物在生活週期中都會有1箇中間寄主(脊椎動物如魚、爬行動物甚至哺乳動物),終末寄主(脊椎動物)通過獵食而感染。幼蟲被中間寄主吞食後.可穿過腸壁,在體內任動意移行,經變態發育為若蟲,繼續生長過程中經過幾次蜕皮,最終身體外被莢膜,進入休眠狀態。只有進入終末寄主體內以後,到達肺臟,以血液及組織為食,才能發育為成體。它們的分類地位尚未確定,有學者認為與節肢動物親緣關係較近。
有爪動物門
現存約70種,體長1.4-15cm,外形似毛毛蟲,棲息在熱帶、亞熱帶雨林中。我國西藏南部地區曾有過報道。化石顯示,現代種類與5億年前的祖先非常相似。它們起源於海洋,現均為陸生種類。常常夜間或空氣濕度達到飽和才會出來。附肢短而不分節,無法做關節活動。憑藉14-43對短粗的附肢(末端具靈活的肉趾和1對爪)活動。身體內部有分節現象,頭部生有1對靈活的觸角。皮膚柔軟,體表被有一層含蛋白質和幾丁質的表皮,與節肢動物相似,但不硬化。體表有許多小的瘤狀突起,有的突起生有感覺剛毛,以昆蟲、蠕蟲類等為食。以微氣管系統( trachealsystem)呼吸。每個體節具1對原腎,腎口開口於附肢的基郝,排泄物為尿酸。有爪動物雌雄異體,雄性通常將精子儲於精莢內。遇到雌性個體就會將精莢置於雌性背部的納精囊內,此時雌性血液中的白細胞將精莢下部溶解,精子進人體腔,在血液中移行至卵巢,在那裏完成受精。有學者將此門納入節肢動物原氣管綱,但此類羣尚未出現明顯的異律分節等特徵,可能是介於環節動物與節肢動物之間的類羣,故放在這裏與其他小門類一起進行討論。
緩步動物門
本門動物身體微小,體長一般不足1mm。大約400種,絕大多數陸生,有些淡水生,極少數種類海生。身體具4對短粗的附肢,附肢末端有爪,行動遲緩。體表具表皮(不含幾丁質)並定期脱落。陸生種類最顯著的特徵是對不良環境具有的忍耐能力,遇到乾旱時,它們可將身體含水量由正常的85%降至3%,此時運動停止,身體萎縮,在這種狀態下,緩步動物可以抵禦惡劣的環境達數年之久,如極限温度、電離輻射、缺氧等,當環境好轉時,身體再復甦,這種現象稱隱生。它們的分類地位尚難確定。
毛顎動物門
毛顎動物又稱箭蟲類,全部海生,是高度特化的一類浮游動物,已知有65種,身體筆直,體長2.5-10cm。它們通常夜間遊至水面,白天潛入水中,大多數時間是隨波漂流,然而依靠尾鰭和縱肌也能迅速前進。毛顎動物是一種自由游泳的食肉性海生動物,以魚的胚胎和幼蟲等為食物。
毛顎動物尚未出現明顯分節,身體可區分為頭部、軀幹部及尾部。
蜕皮動物 蜕皮動物
體表具單層表皮,但在體側則為厚的復層上皮,這與其他無脊椎動物截然不同。次生體腔發達,由腸體腔法形成,無循環、呼吸、排泄系統。雌雄異體,異體受精,輻射式卵裂。本門儘管具備了一些後口動物的特徵,如輻射式卵裂等,但卻沒有獲得分子生物學方面的有力支持,其地位仍值得討論 [2] 
參考資料
  • 1.    石瓊,孫穎主編;遊欣欣,白潔副主編,海洋生物基因組學概論=Introduction to marine genomics,中山大學出版社,2015.08,第171頁
  • 2.    周波,王寶青主編,動物生物學=Animal biology,中國農業大學出版社,2014.04,第113頁
  • 3.    姜玉聲主編.《遼寧沿海蝦蟹類與增養殖》:遼寧科學技術出版社,2015:第54頁