Echinaster - Echinaster - Wikipedia

Echinaster
Echinaster sepositus
Vědecká klasifikace
Království:	Animalia
Kmen:	Ostnokožci
Podkmen:	Eleutherozoa
Třída:	Asteroidea
Objednat:	Spinulosida
Rodina:	Echinasteridae
Rod:	Echinaster Verrill, 1870[1]
Druh
viz text
Synonyma[1]
Rhopia Gray, 1840 Thyraster Ives, 1890 Verrillaster Downey, 1973

Echinaster je dobře studovaný a běžný rod hvězdic obsahujících ~ 30 druhů a je druhým největším rodem v rodině Echinasteridae.^[2] Rody Henricia a Echinaster zahrnuje 90% všech druhů nalezených v rodině Echinasteridae.^[3] Obsahuje 30 druhů, nicméně počet druhů v tomto rodu je stále diskutabilní kvůli nejistotě v rodech.^[3] Tento rod je v současné době rozdělen do dvou podrodů: Echinaster a Othilia, evoluční vztahy mezi podrody nejsou známy.^[3] Echinaster se vyskytují v Tichém, Atlantickém a Indickém oceánu, přičemž většina druhů je studována v Mexickém zálivu a Brazílii.^[3] Podrodů Othilia Předpokládá se, že zahrnuje druhy vyskytující se hlavně v Mexickém zálivu a Brazílii.^[3] Echinaster je často jedním z nejvíce studovaných druhů v rodině Echinasteridae a často se používá k hledání evolučních vztahů.^[3]

Mnoho druhů nalezených uvnitř Echinaster jsou červené, oranžové nebo růžové barvy.

Druh

Životní historie

Životnost

Mořské hvězdy mohou ve vhodných podmínkách žít ve volné přírodě až 35 let,^[5] ale délky života Echinaster mohou být proměnlivé a ovlivňovány faktory prostředí, jako je slanost, teplota vody, dostupnost světla a znečištění.^[6] Kromě toho životnost Echinaster mohou být také ovlivněny lidmi. Ničení přírodních stanovišť a nadměrný rybolov jsou dva faktory, které mají nepříznivý dopad na populace Echinaster.^[6]

Životní cyklus

Echinaster jsou schopni zahájit reprodukci vysíláním tření gamet do vody, kde se z externě oplodněných vajíček vyvinou planktonické larvy.^[6] Většina druhů pouze produkuje brachiolaria larvy, které jsou lecitotropní, nevyživující se.^[6] Někteří však Echinaster produkují larvy, které nejprve projdou menším krmením bipinnaria fázi a poté druhou larevní fází brachiolaria.^[6] Jejich vejce se liší velikostí v závislosti na investici rodičů, množství živin ve vejcích a okolním prostředí.^[6] Mořské hvězdy jsou deuterostomy a první štěpení začíná krátce po oplodnění a je holoblastické.^[6] Čtrnáct hodin po oplodnění se vytvoří zvrásněná blastula.^[6] Dvacet hodin po oplodnění se vytvoří blastula s invaginovaným pórem na rostlinném pólu.^[6] Blastula se pak otáčí kolem osy v kruhových pohybech, embrya poté procházejí podélným protahováním.^[6] Cilia začne obklopovat celé tělo a způsobovat pohyb podél přední-zadní osy.^[6] Šest dní po oplodnění se přední tělo prodlužuje, zatímco zadní tělo se bočně zplošťuje.^[6] Krátce poté se na těle začnou objevovat patky trubice a centrální disk.^[6] Ústa a páteř se začínají na těle formovat a po patnácti dnech je symetrie výraznější a oční skvrna se plně vyvinula.^[6] 60 dní po oplodnění mohou mořské hvězdy vyvrátit žaludek, aktivovat jejich ústa a začít se živit řasami.^[6] Madreporit se vyvíjí po 88 dnech a hydropor se vyvíjí na jedné z primárních desek.^[6] Prvních 40 dnů dne Echinaster vývoj se vyznačuje výrazným růstem, po 40 dnech se tento růst začíná výrazně zpomalovat.^[6]

Anatomie

Anatomie hvězdice.

Echinaster obecně mají podlouhlá ramena připojená k úzkému centrálnímu disku.^[7] Mají desky tělesných stěn, které se navzájem podobají a tvoří síťovou podpůrnou síť.^[2] Tyto desky obsahují spinelety, které se liší od trnitých po válcovité.^[7] Dutina těla se skládá ze tří hlavních složek:^[8] the periviscerální coelom který obklopuje hlavně trávicí systém a pohlavní žlázy;^[8][9] the perihemální systém, který se skládá z radiálních kanálů a tvoří snížený oběhový systém;^[8][10] a vodní cévní systém, který zahrnuje stovky trubkových stop, vodních kanálů a madreporite.^[8] Nohy trubek se účastní procesů, jako je pohyb, přilnavost, sběr potravy a vylučování.^[8] Madreporite je malý kalcifikovaný pór, který je místem pro nasávání a vypouštění vody k naplnění vodního cévního systému.^[11] Trávicí trakt obsahuje dva žaludky, velkou srdeční část a menší pylorickou část.^[8] Každá zažívací žláza v těle Echinaster je spojen s pylorickým žaludkem pomocí Tiedmannova vaku.^[12] Každý váček se dělí do řady kanálů, které jsou lemovány řasinkami a fungují jako čerpací orgán pro mořskou hvězdu.^[12] V podlaze Tiedmannova váčku leží epidermál nervový plexus a přidružené vřetenové nervové buňky.^[12]

Na konci každého ramene má mořská hvězda optický polštář a ocelli. Echinaster nervový systém se skládá z ektoneurální a hyponeurální systémy.^[8] Každé rameno je připojeno k obvodový prsten a obsahuje radiální nervovou šňůru.^[8][13] Ektoneurální systém tvoří dva plexy v těle, jeden epidermální plexus, který inervuje stěnu těla a její přídavky, a jeden plexus, který inervuje epitel každého orgánu.^[8]

Regenerace paží

Echinaster sepositus regenerace

Echinaster mohou utrpět časté poškození paží, proto je důležité, aby byly schopné rychlé opravy. Když dojde k poškození kterékoli části paže, paže paže se zúží, což způsobí utěsnění coelomu.^[14] Kombinace coelomové tekutiny migrující do místa poranění a zúžení paže se vytvořila sraženiny a pahýl se začal utěsňovat a uzavíral všechna otevřená místa.^[14] Papullae Zdá se, že se vypouštějí a hustá pojivová tkáň se stává hustěji zabalená.^[14] Kruhová svalová vlákna se v paži stahují, což způsobuje, že se nohy trubice táhnou k ráně.^[14] Dvacet čtyři hodin po regeneraci paže je tělesná stěna paže stále smrštěná a aborální strana paže se sklopila na ústní stranu.^[14] Začala se tvořit tenká epiteliální vrstva a pařez se začal reformovat kvůli dediferencovaným epidermálním buňkám.^[14] V této fázi se také začala hojit radiální nervová buňka.^[14] 72 hodin do regenerace paže, aboral stěna paže stále pokrývá místo rány, ale nyní se stěna těla uvolnila a papuly se začaly znovu nafukovat.^[14] Vytvořila se nová pokožka, která je nyní silnější a silnější než předchozí pokožka.^[14] Přímo pod epidermis rány, fagocyty lze pozorovat požití jakýchkoli bakterií nebo buněk navíc, které nejsou nutné pro regeneraci.^[14] Morula buňky jsou také přítomny; tyto buňky se zaměřují na hojení ran a opravu extracelulární matrice.^[14] Když je rameno zcela opraveno, myocyty mohou být přijímány fagocyty, mohou být použity jako přímý zdroj pro nové buňky nebo jako zdroj energie.^[8] Kmenové buňky mohou také přispívat k regeneraci v mořských hvězdách, ale je málo známo o jejich příspěvcích v Echinodermata.^[8] Celkově regenerace paží trvá členům Echinaster rodu se však rameno začne samo opravovat za pouhé 3 dny.^[14]

Pohyb

Echinaster brasiliensis: A-trny paže, nohy trubek B, C-Abactinal pohled na Arm.

Hvězdice se obvykle pohybují pomocí nožiček.^[15] Voda vstupuje přes madreporit a dosahuje nohou trubice, což způsobuje expanzi a kontrakci nohou trubice, která pohybuje mořskou hvězdou.^[15] Při úplném obrácení Echinaster a další mořské hvězdy jsou schopné projevovat chování známé jako vzpřímení.^[16] Touto odpovědí je schopnost přizpůsobit patky trubice jejich správné orientaci po inverzi celého těla.^[16] To může být užitečné, pokud je organismus chycen v bouřce nebo je uvolněn predátorem, a také slouží jako ukazatel pro hodnocení jejich funkčního stavu, když je vystaven změnám prostředí.^[16] Se zvyšující se teplotou mohou patky trubek ztratit schopnost přilnout k povrchu.^[16] Studie ukazují, že je to proto, že neuromuskulární systém se dobře nepřizpůsobuje tepelným změnám.^[16] To přímo ovlivňuje Echinaster schopnost napravit, což způsobí, že jejich reakce bude pomalejší a méně efektivní.^[16] Když čelíme tepelnému namáhání, Echinaster bylo zjištěno, že mají právo kotrmelec, to je místo, kde se dvě sousední paže zkroutí, přičemž ústní strany směřují k sobě, a dotýkají se substrátu, aby se staly vodícími rameny mořské hvězdy.^[16] Další paže naproti vedoucím ramenům se poté dotkne substrátu.^[16] Poté se olověná ramena pohybují směrem ke středu organismu a začínají se pohybovat pod zvířetem.^[16] Nakonec poslední rameno uvolní substrát a volná ramena se převrátí přes mořskou hvězdu, což má za následek salto.^[16] Kromě toho nejen tepelné zvýšení mělo za následek změnu reakce vzpřímení, ale také zvýšilo úmrtnost v roce 2006 Echinaster a celkově zpomalil metabolickou odezvu.^[16]

Ekologie

Místo výskytu

Mořské hvězdy Echinaster Rod se obvykle vyskytuje v tropických a mírných vodách na dně mořského dna v mělkých vodách a ve skalnatých březích po celé planetě.^[17] Většina rodu Echinaster lze nalézt v Karibiku a Středozemním moři, Tichém oceánu, Atlantském oceánu a Indickém oceánu.^[18] Důkazy naznačují, že některé druhy těchto mořských hvězd se mohou zdržovat kolem mangrovů a útesů a lovit houby, které tyto oblasti osídlují.^[17]

Strava

Echinaster živí se většinou biofilmy, inkrustace bezobratlých, jako jsou houby a mikrořasy.^[2] Jedna provedená studie ukázala, že mořské hvězdy Echinaster nemají problém jíst spicules hub a kostra houby.^[17] Studie také ukázaly, že Echinaster upřednostňují houby, které nemají chemickou obranu.^[18] Je nejmenší pravděpodobnost, že budou jíst houby s gumovou strukturou.^[17]

Tyto rody se typicky sdružují se svou kořistí ve stejné oblasti, pokud nejsou nalezeny v poloze krmení, jejich žaludky se obvykle nacházejí částečně navrácené.^[12] Když Echinaster usadit se v polohách krmení, jejich žaludky mají tendenci přecházet do knoflíkové struktury.^[12] Echinaster jsou schopni přijímat živiny vnější trávicí aktivitou nebo mohou získávat živiny detritem.^[12]

Výzkum

Několik druhů Echinaster byly studovány pro potenciální lékařské použití. Jedním z příkladů je Echinaster echinophorus který byl studován pro svůj methanolový extrakt.^[19] Fytochemická analýza ukázala sekundární metabolity včetně saponiny, fenoly, třísloviny, alkaloidy, steroidy, aminokyseliny a chinony.^[19] Extrakt byl testován na myších infikovaných parazitem Leishmania amazonensis, o kterém je známo, že způsobuje nemoci, jako je leishmanióza.^[19] Studie ukázala, že extrakt fungoval proti dvěma formám parazita a zaznamenal devět v indexu selektivity, což naznačuje, že extrakt je selektivní vůči parazitovi.^[19] Extrakt snižoval velikost lézí a množství parazitů, aniž by ovlivňoval myši, nicméně parazita myši úplně nevyléčil.^[19] S dalšími studiemi by se tento extrakt mohl ukázat jako účinný lék proti leishmanióze.

Další druh v rodech, Echinaster brasiliensis, byl zkoumán za účelem zkoumání biochemických základů cirkadiánních rytmů a produkce endogenní melatonin v jejich pohlavních žlázách.^[20] Tato studie zjistila, že organismy udržované v přirozeném cyklu světla a tmy, kde došlo k východu slunce v 0625 hodinách a západ slunce v 1745 hodinách (6:25, 17:45), produkovaly nízkou koncentraci melatoninu.^[20] Došlo ke zvýšení produkce melatoninu, když byl západ slunce změněn na 1700 hodin (17:00), což prý trvalo celou noc.^[20] Jako kontrola byly některé organismy ponechány zcela ve tmě, tyto organismy produkovaly přibližně stejné množství melatoninu jako přirozené světlé organismy.^[20] Tato studie ukazuje, že v noci existuje noční maximální produkce melatoninu E. brasiliensis a ten melatonin je výsledkem biologických hodin, nikoli světla, i když to může být stimul.^[20]

Reference