Zwierzęta dwubocznie symetryczne - Polski Serwis Naukowy

Zwierzęta dwubocznie symetryczne (Bilateria) – zwierzęta charakteryzujące się pierwotnie dwustronną (bilateralną) symetrią budowy ciała, trzema warstwami różnicującymi się w trakcie rozwoju embrionalnego oraz obecnością otworu gębowego i odbytu. Grupa ta obejmuje większość zwierząt (około 1,2 mln znanych gatunków), w tym mięczaki, stawonogi i strunowce. Pojawiły się w późnym prekambrze (ediakar), a ich rozkwit nastąpił około 580–520 mln lat temu (eksplozja kambryjska). Najstarszym znanym zwierzęciem dwubocznie symetrycznym jest Vernanimalcula – odkryta w skałach pochodzących z chińskiej prowincji Kuejczou.

Stawonogi (Arthropoda, z gr. arthron – staw + podus – noga) – najliczniejszy w gatunki typ zwierząt na Ziemi. Dotychczas opisano ponad milion gatunków. Według danych IUCN opisano 950 000 gatunków owadów i 40 000 skorupiaków. Liczby w pozostałych grupach stawonogów wahają się – w zależności od źródła – od kilkunastu tysięcy (np. wije) do ponad 60 tysięcy gatunków pajęczaków, a z każdym rokiem przybywa ich coraz więcej.

Wirki bezjelitowe (Acoela z łac. acoela bezjelitowe) – grupa małych, bezkręgowych, wirkokształtnych zwierząt dwubocznie symetrycznych (Bilateria) charakteryzujących się prawie całkowitym brakiem macierzy pozakomórkowej oraz brakiem jelita. Tradycyjnie uważane były za jeden z rzędów wirków, obecnie są uznawana za odrębny typ.

Symetria bilateralna rozwinęła się u tych zwierząt w związku z ich zdolnością do ruchu postępowego. Aktywne poruszanie się wykształciło polaryzację ciała, które zróżnicowało się na część przednią i tylną oraz brzuszną i grzbietową. Symetria budowy ciała organizmu zwierząt o prostszej niż Bilateria morfologii – gąbek (Porifera) i promienistych (Radiata) – oparta jest na centralnie położonej jamie otoczonej ścianą ciała. Pojawienie się środkowego listka zarodkowego zwanego mezodermą doprowadziło u bardziej zaawansowanych ewolucyjnie Bilateria do powstania celomy (wtórnej jamy ciała). Prawdopodobnie był to jeden z czynników, które przyczyniły się do ich sukcesu ewolucyjnego. Obecność mezodermy jest cechą charakterystyczną dla wszystkich Bilateria.

Filogeneza (gr. φυλη – gatunek, ród i γενεσις – pochodzenie) – droga rozwoju rodowego, pochodzenie i zmiany ewolucyjne grupy organizmów, zwykle gatunków. Termin wprowadzony w 1866 roku przez Ernsta Haeckla w Generelle Morphologie der Organismen.

Pierwouste, pragębowce, pierwogębe (Protostomia) – klad zwierząt dwubocznie symetrycznych, u których w rozwoju embrionalnym nie wytwarza się wtórny otwór gębowy, a otwór prowadzący do jamy gastruli (pragęba) staje się w rozwoju osobniczym właściwym otworem gębowym. Grupa przeciwstawiana wtóroustym (Deuterostomia), z którymi tworzą dwie ewolucyjne linie wielokomórkowych zwierząt trójwarstwowych (Triploblastica) i dwubocznie symetrycznych (Bilateria). Podział zwierząt zaliczanych do Bilateria na pierwouste i wtórouste wprowadził Karl Grobben w 1908 roku.

Filogeneza Bilateria nie została jeszcze wyjaśniona. Prawdopodobnie pochodzą od kolonijnych jamochłonów. Istnieje kilka hipotez dotyczących ich dalszego rozwoju. Tradycyjny pogląd na ewolucję zwierząt o dwubocznej symetrii ciała zakładał rozwój poziomu organizacji na podstawie hipotezy jam ciała – od form najprostszych, charakteryzujących się brakiem celomy (pierwotnojamowce – Acoelomata) poprzez organizmy, u których pojawił się pseudocel (wtórnojamowce pozorne – Pseudocoelomata), aż do zwierząt celomatycznych, czyli wtórnojamowców (Coelomata). Alternatywną koncepcją, którą wprowadził Karl Grobben na początku XX w. był podział na pierwouste (pragębowce, bez wtórnego otworu gębowego) i wtórouste (wtórnogębowce, pragęba zarasta lub przekształca się w odbyt).

Pseudocel, pseudoceloma (zwana także schizocelem lub schizocelomą) – typ wypełnionej płynem pierwotnej jamy ciała występujący u wtórnojamowców pozornych (Pseudocoelomata). U miąższniaków (Parenchymata), nazywany pozorną jamą wtórną, wypełniony jest parenchymą. W związku z tym, że płyn wypełnia jamę ciała, może krążyć w obrębie całego ciała, roznosząc gazy oddechowe i substancje odżywcze.

Wirki bezjelitowe (Acoela z łac. acoela bezjelitowe) – grupa małych, bezkręgowych, wirkokształtnych zwierząt dwubocznie symetrycznych (Bilateria) charakteryzujących się prawie całkowitym brakiem macierzy pozakomórkowej oraz brakiem jelita. Tradycyjnie uważane były za jeden z rzędów wirków, obecnie są uznawana za odrębny typ.

Na podstawie dalszych badań morfologicznych, embriologicznych i genetycznych wyróżniono 3 główne klady:Deuterostomia, Ecdysozoa i Lophotrochozoa.

Problematyczne okazało się ustalenie pozycji płazińców (Platyhelminthes), zwłaszcza niewielkiej grupy morskich robaków wirkokształtnych (Acoela i Nemertodermatida), tradycyjnie zaliczanych do wirków. Na podstawie cech morfologicznych umieszczano je jako grupę wyjściową Bilateria (jeśli przyjąć strukturę bezjamową za cechę najbardziej prymitywną) lub wśród lofotrochorowców (jeśli uznać małe wymiary i uproszczoną budową jako wynik redukcji i regresji). Szeroko zakrojone badania molekularne dotychczas nie wyjaśniły tego problemu.

Ediakar (eokambr, wend) (ang. Ediacaran) – ostatni okres neoproterozoiku; trwał od 630 do 542,0 mln lat temu. Ediakar jest młodszy od kriogenu, a starszy od wczesnego kambru. Z okresu tego pochodzą zespoły skamieniałości tkankowych nazwane fauną ediakarańską, znalezione pierwszy raz na wzgórzach Ediacara w Australii (stąd nazwa okresu).

Adam Urbanek (ur. 15 kwietnia 1928 w Krośnie) - polski biolog ewolucyjny, paleontolog, paleozoolog. Honorowy Przewodniczący Komitetu "Człowiek i Środowisko" Polskiej Akademii Nauk.

Ponieważ zwierzętom wtóroustym (Deuterostomia) tradycyjnie przeciwstawiano pierwouste (Protostomia), a klady Lophotrochozoa i Ecdysozoa obejmują większość zwierząt pierwoustych, obecnie przyjmuje się następującą klasyfikację Bilateria:

Protostomia – pierwouste

Lophotrochozoa – lofotrochorowce

Ecdysozoa – wylinkowce

Deuterostomia – wtórouste

oraz Acoela – wirki bezjelitowe i Nemertodermatida, o niejednoznacznej pozycji.

Przypisy

Adam Urbanek: Jedno istnieje tylko zwierzę...: myśli przewodnie biologii porównawczej. Warszawa: Muzeum i Instytut Zoologii Polskiej Akademii Nauk, 2007. ISBN 978-83-88147-08-1.
Philippe et al. Multigene Analyses of Bilaterian Animals Corroborate the Monophyly of Ecdysozoa, Lophotrochozoa, and Protostomia. „Molecular Biology and Evolution”. 5 (22), s. 1246-1253, 2005. doi:10.1093/molbev/msi111 (ang.).
↑ Zoologia : bezkręgowce. T. 1. Red. nauk. Czesław Błaszak. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009. ISBN 978-83-01-16108-8.
Aguinaldo et al. Evidence for a clade of nematodes, arthropods and other moulting animals. „Nature”. 387, s. 489–493, 1997. doi:10.1038/387489a0 (ang.).
Kenneth M. Halanych. The new view of animal phylogeny. „Annual Review of Ecology and Systematics”. 35, s. 229-256, 2004. doi:10.1146/annurev.ecolsys.35.112202.130124 (ang.).
Bourlat et al. Testing the new animal phylogeny: A phylum level molecular analysis of the animal kingdom. „Molecular Phylogenetics and Evolution”. 49, s. 23–31, 2008. doi:10.1016/j.ympev.2008.07.008 (ang.).
Egger et al. To Be or Not to Be a Flatworm: The Acoel Controversy. „PLoS ONE”. 5 (4), 2009. doi:10.1371/journal.pone.0005502 (ang.).

Bibliografia

Aleksander Rajski: Zoologia. T. 1: Część ogólna B. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1986. ISBN 83-01-06182-0.
Adam Urbanek: Jedno istnieje tylko zwierzę...: myśli przewodnie biologii porównawczej. Warszawa: Muzeum i Instytut Zoologii Polskiej Akademii Nauk, 2007. ISBN 978-83-88147-08-1.
Zoologia : bezkręgowce. T. 1. Red. nauk. Czesław Błaszak. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009. ISBN 978-83-01-16108-8.