Placozoa (Trichoplax adhaerens): A legegyszerűbb lapos állattörzs

Placozoa (Trichoplax adhaerens) — a legegyszerűbb lapos állattörzs: apró, ~1 mm-es, egyszerű szervezet, különleges táplálkozás és fontos evolúciós jelentőség.

A Placozoa egy állati törzs, a gerinctelenek egy primitív formája. Szerkezetük a legegyszerűbb az összes metazoa közül: testük sejtrétegekre egyszerűsödött, nincs szervrendszerük, izmaik és idegrendszerük hiányzik, mégis képesek célszerű mozgásra és táplálkozásra.

A Placozoa általában csak egy fajnak, a Trichoplax adhaerensnek tekinthető, de a genetikai változatosság elég nagy ahhoz, hogy lehetséges, hogy több, morfológiailag hasonló faj létezik. A minták populációgenetikai vizsgálatai különböző haplotípusok és kládok jelenlétét mutatták, ezért a taxonómiai felosztás és a fajszám további kutatás tárgya.

Bár először 1883-ban fedezték fel őket, a taxonra nem létezik köznapi név. A tudományos név szó szerint "lapos állatokat" jelent, ami jól kifejezi a test lapított, lemezes alakját és egyszerű szerveződését.

Felépítés és sejtszerkezet

A Trichoplax egy kicsi, lapított, körülbelül egy milliméter átmérőjű állat. Az amőbához hasonlóan nincs szabályos körvonala, bár a felső felülete mindig lapos. A test egy külső, egyszerű hámrétegből áll, amely egy laza sejtréteget zár körül. A hámsejtek zászlóscsíkokat hordoznak, amelyek segítségével az állat a tengerfenéken kúszik. E rétegek között helyezkedik el a rostszincícium, egy folyadékkal teli üreg, amelyet csillagszerű rostok nyitnak.

Modern mikroszkópos és egysejtes molekuláris vizsgálatok szerint a placozoonokban több sejttípus található, például felső és alsó hámsejtek, rostsejtek (fiber cells), mirigysejtek és ún. lipofil sejtek, amelyek emésztő enzimeket termelnek. Bár nincs idegrendszerük és izomrendszerük, a sejtek között parakrin jelek és mechanikai kölcsönhatások révén jön létre koordinált mozgás és viselkedés (például táplálkozási hullámok).

Táplálkozás és életmód

A trichoplaxok a táplálék részecskéinek - főként mikrobáknak - az aljukkal történő felszívásával táplálkoznak. A táplálékbevitelhez az alsó sejtréteg körülveszi és helyileg kiválasztott enzimekkel feloldja a táplálékot, majd a lebontott összetevőket bekebelezi. Gyakran találhatók kövekhez, algákhoz és más felületekhez tapadva, ahol bentikus biofilm táplálék lebeg és gyűlik össze.

Mozgásukat a test alján lévő cilia-sávok biztosítják, amelyek folyamatosan hajtják előre az állatot. A mozgás és a táplálkozás gyakran szoros összefüggésben van: a Trichoplax lassan kúszik a táplálékforrás fölött, helyenként megállva, és ott megkezdődik a felszívásos emésztés.

Szaporodás

Általában aszexuálisan, osztódással vagy rügyfakadással szaporodnak, de ivarosan is szaporodhatnak. A szexualitás laboratóriumi körülmények között ritkán megfigyelt, de génszintű bizonyítékok – például a meiózishoz és gametogenezishez kapcsolódó gének jelenléte – arra utalnak, hogy képesek lehetnek nemi úton történő reprodukcióra. Az aszexuális szaporodás egyszerű, gyors módja a populációk növekedésének és a klonális terjeszkedésnek.

Genom és evolúciós jelentőség

Bár a Trichoplax genomja más állatokhoz képest kicsi, 11 514 fehérjekódoló génjének közel 87%-a hasonló más állatok ismert génjeihez. A genom és a génexpressziós mintázatok vizsgálata rávilágított arra, hogy a placozoonokban jelen vannak számos, fejlett állatokban is fontos jelátviteli útvonal és fejlesztési gén – például Wnt és más homeobox-családok –, ami fontos információt nyújt a soksejtű állatok korai evolúciójáról.

A placozoonok egyszerű morfológiája és relatív genetikai komplexitása miatt fontos modellorganizmusként szolgálnak az állati testtervek és sejtfunkciók eredetének tanulmányozásához. Különösen érdekes, hogy milyen módon jön létre sejtszerveződés és kommunikáció idegrendszer és izmok hiányában.

Elterjedés, élőhely és kutatástörténet

A placozoonokat világszerte meleg tengeri part menti élőhelyeken találják, gyakran sekély vizekben, algák és kövek felületén. Mivel kicsik és áttetszőek, természetes élőhelyükön nehezen észlelhetők, ezért sokáig vizsgálatuk elsősorban laboratóriumi tenyészetekre korlátozódott.

Az 1960-as és 1970-es években a kutatók megújult érdeklődése vezetett ahhoz a felfedezéshez, hogy az emberek által eddig vizsgált állatok nem lárvák, hanem kifejlett egyedek. Ez az újonnan felfedezett érdeklődés magában foglalta a szervezet természetben (szemben az akváriumokkal) történő tanulmányozását is. Azóta a molekuláris biológia és mikroszkópia fejlődése – köztük a genomikáé és az egysejtes transzkriptomikáé – sok új részletet világított meg a placozoonok biológiájáról és filogenetikai helyéről az állatok törzsfáján.

Összességében a Placozoa egyszerre egyszerű és meglepően informatív csoport: testfelépítésük egyszerűsége a genetikai és sejtszintű összetettséggel párosulva értékes betekintést ad a soksejtű élet korai evolúciójába és a sejtek közötti kommunikáció alapvető mechanizmusaiba.

Kérdések és válaszok

K: Mi a Placozoa tudományos neve?

K: Hogyan mozog a Trichoplax?

K: Mire szolgál a Trichoplaxban a rostos szincitium?

K: Hogyan táplálkozik a Trichoplax?

K: Hogyan szaporodik a Trichoplax?

K: 11 514 fehérjét kódoló génjének hány százaléka hasonlít más állatok ismert génjeihez?

K: Mikor fedezték fel a kutatók megújult érdeklődését a Placozoa iránt?

Keresés betűvel