Deniz kestanesi -Sea urchin
Deniz kestanesi Geçici aralık:
|
|
---|---|
Tripneustes ventricosus ve Echinometra viridis | |
bilimsel sınıflandırma | |
Krallık: | hayvanlar |
filum: | derisidikenli |
alt filum: | Ekinozoa |
Sınıf: |
Ekinoidea Leske , 1778 |
alt sınıflar | |
|
Deniz kestaneleri ( / ˈr tʃ ɪ n z / ) Echinoidea sınıfında dikenli , küresel derisidikenlilerdir . Yaklaşık 950 deniz kestanesi türü, her okyanusun deniz yatağında yaşar ve gelgit deniz kıyısından 5.000 metreye (16.000 ft; 2.700 kulaç) kadar her derinlik bölgesinde yaşar. Deniz kestanelerinin küresel, sert kabukları ( testler ) yuvarlak ve dikenlidir, çapları 3 ila 10 cm (1 ila 4 inç) arasında değişir. Deniz kestaneleri tüp ayaklarıyla yavaş hareket eder ve aynı zamanda dikenleriyle kendilerini iter. Algler birincil diyet olmasına rağmen , deniz kestaneleri yavaş hareket eden ( sapsız ) hayvanları da yerler. Deniz kestanesi yiyen avcılar arasında çok çeşitli balıklar, denizyıldızları , yengeçler ve deniz memelileri bulunur . Deniz kestanesi özellikle Japonya'da yemek olarak da kullanılmaktadır .
Yetişkin deniz kestaneleri beş katlı simetriye sahiptir, ancak pluteus larvaları iki taraflı (ayna) simetriye sahiptir, bu da deniz kestanesinin, kordatları ve eklembacaklıları , annelidleri ve yumuşakçaları da içeren Bilateria hayvan filumları grubuna ait olduğunu gösterir ve bulunur. tropik bölgelerden kutup bölgelerine kadar her okyanusta ve her iklimde bulunur ve kayalık kıyılardan hadal bölge derinliklerine kadar deniz bentik (deniz yatağı) habitatlarında yaşar. Ekinoidlerin fosil kayıtları , yaklaşık 450 milyon yıl önce Ordovisyen dönemine aittir . Deniz kestanesinin en yakın derisidikenli akrabaları deniz hıyarlarıdır (Holothuroidea), eğer her ikisi de deuterostom ise, kordatları içeren bir daldır .
Hayvanlar , embriyolarının gözlemlenmesi kolay olduğu için, gelişim biyolojisinde model organizmalar olarak 19. yüzyıldan beri incelenmiştir . Bu, olağandışı beş katlı simetrileri ve kordatlarla olan ilişkileri nedeniyle genomları üzerinde yapılan çalışmalarla devam etti . Kayrak kalem kestanesi gibi türler , algleri kontrol etmek için yararlı oldukları akvaryumlarda popülerdir. Fosil kestaneler koruyucu muska olarak kullanılmıştır .
Çeşitlilik
Deniz kestaneleri, deniz yıldızları, deniz hıyarları, kırılgan yıldızlar ve krinoidleri de içeren Echinodermata filumunun üyeleridir . Diğer derisidikenliler gibi beş katlı simetriye ( pentamerizm denir ) sahiptirler ve yüzlerce minik, şeffaf, yapışkan " tüp ayak " sayesinde hareket ederler. Simetri, canlı hayvanda belirgin değildir, ancak kurutulmuş testte kolayca görülebilir .
Spesifik olarak, "deniz kestanesi" terimi, simetrik ve küresel olan ve iki alt sınıfa sahip birkaç farklı taksonomik grup içeren "düzenli ekinoidleri" ifade eder: Euechinoidea (düzensiz olanlar dahil "modern" deniz kestaneleri) ve Cidaroidea veya "arduvaz" -üzerlerinde yosun ve süngerlerin büyüdüğü çok kalın, künt dikenlere sahip olan kalem kestaneleri". "Düzensiz" deniz kestaneleri, Euechinoidea içinde Irregularia adı verilen bir alt sınıftır ve Atelostomata ve Neognathostomata'yı içerir . Düzensiz ekinoidler şunları içerir: düzleştirilmiş kum dolarları , deniz bisküvileri ve kalp kestaneleri .
Deniz hıyarları ( Holothuroidea ) ile birlikte , kollar veya çıkıntı yapan ışınların olmadığı küresel bir şekil ile karakterize edilen Echinozoa alt filumunu oluştururlar. Deniz hıyarları ve düzensiz ekinoidler ikincil olarak çeşitli şekillerde evrimleşmişlerdir. Birçok deniz hıyarının ağız açıklıklarını çevreleyen dallı dokunaçları olmasına rağmen , bunlar modifiye edilmiş tüp ayaklardan kaynaklanır ve krinoidlerin, deniz yıldızlarının ve kırılgan yıldızların kollarına homolog değildir.
Paracentrotus lividus , normal bir deniz kestanesi ( Euechinoidea , infraclass Carinacea )
Bir kum doları , düzensiz bir deniz kestanesi ( Irregularia )
Phyllacanthus Imperialis , bir cidaroid deniz kestanesi ( Cidaroidea )
Tanım
Kestanelerin boyutları tipik olarak 3 ila 10 cm (1 ila 4 inç) arasında değişir, ancak en büyük türler 36 cm'ye (14 inç) kadar ulaşabilir. Sınıfa Echinoidea adını veren (Yunanca ἐχῖνος ekhinos 'omurgasından') hareket edebilen dikenleri taşıyan sert, genellikle küresel bir gövdeye sahiptirler . Kestane adı , deniz kestanelerinin benzediği kirpi için eski bir kelimedir ; onlara eski zamanlarda deniz kirpisi denilmiştir . Adı, Eski Fransız herichun'dan , Latince ericius'tan ('kirpi') türetilmiştir.
Diğer derisidikenliler gibi, deniz kestanesi erken larvaları da iki taraflı simetriye sahiptir, ancak olgunlaştıkça beş katlı simetri geliştirirler. Bu, en çok, merkezi eksenlerinden yayılan eşit büyüklükte beş parçaya sahip, kabaca küresel gövdelere sahip olan "normal" deniz kestanelerinde belirgindir. Ağız hayvanın tabanında ve anüs üsttedir; alt yüzey "oral" ve üst yüzey "aboral" olarak tanımlanır.
Bununla birlikte, birkaç deniz kestanesi, kum dolarları da dahil olmak üzere, oval şekildedir, belirgin ön ve arka uçları vardır ve onlara bir dereceye kadar ikili simetri verir. Bu kestanelerde gövdenin üst yüzeyi hafif kubbeli, alt tarafı düz, yanlarda ise tüp ayak yoktur. Bu "düzensiz" vücut formu, hayvanların kum veya diğer yumuşak malzemeleri delip geçmesine izin verecek şekilde evrimleşmiştir.
Sistemler
kas-iskelet sistemi
Deniz kestaneleri hareket edemiyormuş gibi görünebilir, ancak bu yanlış bir izlenimdir. Bazı durumlarda en görünür yaşam belirtisi, bilyeli mafsallara yapışık olan ve herhangi bir yönü gösterebilen dikenlerdir; çoğu kestanede dokunma, dokunulan noktaya doğru birleşen dikenlerden ani bir tepki ortaya çıkarır. Deniz kestanelerinin görünür gözleri, bacakları veya tahrik araçları yoktur, ancak dikenlerle birlikte çalışan yapışkan tüp ayakları kullanarak sert yüzeyler üzerinde serbestçe ama yavaş hareket edebilirler.
İç organlar sert bir kabuk veya ince bir dermis ve epidermis ile kaplanmış kaynaşmış kalsiyum karbonat plakalarından oluşan bir test içine alınır . Test katıdır ve beş interambulakral alanla ayrılan beş ambulakral oluğa bölünür. Bu alanların her biri iki sıra plakadan oluşur, bu nedenle deniz kestanesi testi toplamda 20 sıra plaka içerir. Plakalar, dikenlerin bilye ve soket eklemlerle tutturulduğu yuvaları içeren yuvarlak yumrularla kaplıdır . Testin iç yüzeyi periton ile kaplıdır . Deniz kestaneleri , nikel içeren bir katalitik işlem kullanarak sulu karbon dioksiti testin kalsiyum karbonat kısmına dönüştürür.
Çoğu tür, vücudun yüzeyine dağılmış, en kısası kutuplarda ve en uzunu ekvatorda olmak üzere birincil (uzun) ve ikincil (kısa) olmak üzere iki dizi dikene sahiptir. Dikenler genellikle içi boş ve silindiriktir. Testi kaplayan kas kılıfının kasılması, dikenlerin bir yönde eğilmesine neden olurken, kolajen liflerinden oluşan bir iç kılıf, omurgayı bir pozisyonda kilitleyebilen yumuşaktan serte dönüşebilir. Dikenler arasında çeşitli tiplerde pedisellar , çeneli hareketli saplı yapılar bulunur.
Deniz kestaneleri, denizyıldızına benzer şekilde esnek tüp ayaklarını kullanarak yürüyerek hareket eder; normal deniz kestanelerinin favori bir yürüyüş yönü yoktur. Tüp ayaklar, testte bir çift gözenek içinden dışarı çıkar ve bir su damar sistemi tarafından çalıştırılır ; bu , deniz kestanesinin boru ayaklarının içine ve dışına su pompalamasına izin veren hidrolik basınçla çalışır. Hareket sırasında, gövdeyi itmek veya testi alt tabakadan kaldırmak için kullanılabilen dikenler tüp ayaklara yardım eder. Kızıl deniz kestanesi ( Mesocentrotus franciscanus ) bol miktarda yiyecek olduğunda günde yaklaşık 7,5 cm (3 inç) ve yiyecek olmadığı yerde günde 50 cm (20 inç) kadar yönetir ; hareket genellikle beslenmeyle ilgilidir . Ters çevrilmiş bir deniz kestanesi, tüp ayaklarını aşamalı olarak takıp çıkararak ve vücudunu dik döndürmek için dikenlerini manipüle ederek kendini düzeltebilir. Bazı türler dikenlerini kullanarak kendilerini yumuşak tortulara gömerler ve Paracentrotus lividus çenelerini yumuşak kayalara oymak için kullanır.
Normal bir deniz kestanesi olan Echinus esculentus'un testi
Düzensiz bir deniz kestanesi (" kum doları ") olan Echinodiscus tenuissimus'un testi
Bir cidaroid deniz kestanesi olan Phyllacanthus Imperialis'in testi . Bunlar, büyük radyola taşıyan büyük tüberkülleri ile karakterize edilir.
Bir cidaroid deniz kestanesi apikal diskinin yakından görünümü: 5 delik gonoporlardır ve ortadaki anüs ("periproct"). En büyük genital plak madreporittir .
Beslenme ve sindirim
Ağız, düzenli kestanelerde ağız yüzeyinin merkezinde veya düzensiz kestanelerde bir uca doğru uzanır. Çok sayıda küçük, gömülü kemik parçası ile daha yumuşak dokudan dudaklarla çevrilidir. Peristome adı verilen bu alan aynı zamanda beş çift modifiye tüp ayağı ve birçok türde beş çift solungaç içerir. Çene aparatı, piramitler olarak bilinen, her birinin ventral yüzeyi ağzın merkezine doğru bakan sert bir dişe sahip bir diş bandına sahip olan ok şeklinde beş güçlü plakadan oluşur. Özel kaslar, aparatın çıkıntısını ve dişlerin hareketini kontrol eder ve hayvan kavrayabilir, kazıyabilir, çekebilir ve yırtabilir. Ağız ve dişlerin yapısının kavrama ve öğütmede o kadar etkili olduğu bulunmuştur ki, benzer yapılar gerçek dünya uygulamalarında kullanım için test edilmiştir.
Aboral kutupta testin üst yüzeyinde, anüsü çevreleyen periprokt adlı bir zar bulunur . Periproct, değişken sayıda sert plaka içerir, bunlardan beşi genital plakalar, gonoporları içerir ve biri, su damar sistemini dengelemek için kullanılan madreporiti içerecek şekilde modifiye edilmiştir.
Çoğu deniz kestanesinin ağzı, içinde etli, dil benzeri bir yapıya sahip beş kalsiyum karbonat dişinden veya plakasından oluşur. Bütün çiğneme organı, Aristoteles'in Hayvanların Tarihindeki ( D'Arcy Thompson tarafından çevrilmiş ) açıklamasından Aristoteles'in feneri olarak bilinir :
...kestanenin, esas olarak kafası ve ağzı dediğimiz şey aşağıda, ve yukarıda kalıntının verilmesi için bir yer var. Kestanenin de içinde beş içi boş diş vardır ve bu dişlerin ortasında dil görevi gören etli bir madde vardır . Bunun yanında yemek borusu gelir ve daha sonra beş parçaya bölünmüş ve boşaltımla doldurulmuş mide gelir, beş parçanın tümü , kabuğun bir çıkış için delindiği anal delikte birleşir ... kestanesi bir uçtan diğerine süreklidir, ancak dış görünüşe göre böyle değildir, ancak boynuz camları dışarıda bırakılmış bir boynuzlu fenere benzer.
Ancak, son zamanlarda bunun bir yanlış çeviri olduğu kanıtlanmıştır. Aristoteles'in feneri aslında Aristoteles'in zamanının antik lambalarına benzeyen deniz kestanelerinin bütün şeklinden bahsediyor.
Kalp kestaneleri , bir fenere sahip olmadıkları için sıra dışıdır. Bunun yerine ağız, yiyecek parçacıkları içeren mukus dizilerini ağız çevresindeki bir dizi oluğa doğru çeken kirpiklerle çevrilidir .
Fener, bulunduğu yerde hem ağız boşluğunu hem de farenksi çevreler . Fenerin tepesinde, farinks, ince bağırsağa ve tek bir çekuma katılmak için fenerin dışına doğru uzanan yemek borusuna açılır . İnce bağırsak, ters yönde başka bir devreyi tamamlayan kalın bağırsağa katılmadan önce testin içinde tam bir daire çizer. Kalın bağırsaktan bir rektum anüse doğru yükselir. İsimlerine rağmen, deniz kestanelerinin ince ve kalın bağırsakları, omurgalılardaki benzer şekilde adlandırılan yapılarla hiçbir şekilde homolog değildir.
Sindirim, bağırsakta meydana gelir ve çekum daha fazla sindirim enzimi üretir . Sifon adı verilen ek bir tüp, bağırsağın büyük kısmının yanından geçerek her iki ucundan da açılır. Suyun gıdalardan emilmesinde rol oynayabilir.
Dolaşım ve solunum
Su damar sistemi, madreporitten ince taş kanaldan yemek borusunu çevreleyen halka kanala doğru aşağı doğru ilerler. Radyal kanallar, aboral direğe yakın ambulakral plakadan geçen küçük bir dokunaçta sonlanmak üzere her bir ambulakral alandan geçer. Yanal kanallar bu radyal kanallardan çıkar ve ampulla ile biter. Buradan iki tüp, tüp ayaklarda sonlanmak üzere plaka üzerindeki bir çift gözenekten geçer.
Deniz kestaneleri, bağırsak çevresindeki mezenterlerde karmaşık bir damar ağı olan hemal bir sisteme sahiptir, ancak bu sistemin işleyişi hakkında çok az şey bilinmektedir. Bununla birlikte, ana dolaşım sıvısı genel vücut boşluğunu veya coelom'u doldurur . Bu sölomik sıvı , vasküler ve hemal sistemler boyunca hareket eden ve iç taşıma ve gaz alışverişinde yer alan fagositik sölomositleri içerir. Sölomositler kanın pıhtılaşmasının önemli bir parçasıdır , ancak aynı zamanda atık ürünleri toplar ve bunları solungaçlar ve tüp ayaklar yoluyla vücuttan aktif olarak uzaklaştırır.
Çoğu deniz kestanesi, ağızlarının etrafındaki peristomial zara bağlı beş çift dış solungaç içerir. Vücut boşluğunun bu ince duvarlı çıkıntıları, onlara sahip olan kestanelerdeki ana solunum organlarıdır. Sıvı, fenerle ilişkili kaslar tarafından solungaçların iç kısmından pompalanabilir, ancak bu sürekli bir akış sağlamaz ve yalnızca hayvanın oksijeni düşük olduğunda gerçekleşir. Tüp ayaklar aynı zamanda solunum organları olarak da işlev görebilir ve her ikisi de solungaçları olmayan kalp kestaneleri ve kum dolarında gaz değişiminin başlıca yerleridir. Her tüp ayağının içi, gelen ve giden sıvı akışları arasındaki difüzyonu azaltan bir septum ile bölünür.
Sinir sistemi ve duyular
Deniz kestanelerinin sinir sistemi nispeten basit bir düzene sahiptir. Gerçek bir beyin olmadan, sinir merkezi, fenerin hemen içinde ağzı çevreleyen büyük bir sinir halkasıdır. Sinir halkasından beş sinir, su damar sisteminin radyal kanallarının altına yayılır ve tüp ayakları, dikenleri ve pediselleri innerve etmek için çok sayıda daha ince sinire dallanır .
Deniz kestaneleri dokunmaya, ışığa ve kimyasallara karşı hassastır. Epitelde özellikle dikenler, pediseller ve tüp ayaklar ile ağız çevresinde çok sayıda hassas hücre bulunur. Gözleri veya göz lekeleri olmamasına rağmen ( dikenleri ile bir tehdidi takip edebilen diadematitler hariç), çoğu normal deniz kestanesinin tüm vücudu bir bileşik göz olarak işlev görebilir. Genel olarak, deniz kestaneleri ışığa olumsuz bir şekilde çekilir ve kendilerini yarıklarda veya nesnelerin altında saklamaya çalışırlar. Kalem kestaneleri dışında çoğu türün spheridia adı verilen küresel organlarda statosistleri vardır. Bunlar saplı yapılardır ve ambulakral alanlar içinde yer alırlar; işlevleri yerçekimi yönelimine yardımcı olmaktır.
Hayat hikayesi
üreme
Deniz kestaneleri ikievciklidir , ayrı erkek ve dişi cinsiyetleri vardır, ancak dışarıdan hiçbir ayırt edici özellik görülmez. Üremedeki rollerine ek olarak, gonadlar aynı zamanda besin depolayan organlardır ve iki ana hücre tipinden oluşur: germ hücreleri ve besleyici fagositler olarak adlandırılan somatik hücreler . Normal deniz kestaneleri, testin interambulakral bölgelerinin altında uzanan beş gonada sahipken, düzensiz formlarda çoğunlukla dört gonad bulunur ve en arka gonad yoktur; kalp kestanelerinin üç veya iki tane var. Her bir gonad, anüsü çevreleyen genital plakalardan birinde uzanan bir gonoporede açılmak üzere üst kutuptan yükselen tek bir kanala sahiptir . Bazı oyuk açan kum dolarları, tortu yüzeyinin üzerinde gametlerin serbest bırakılmasını sağlayan uzun bir papillaya sahiptir. Gonadlar, peritonun altındaki kaslarla kaplıdır ve bunlar, hayvanın gametlerini kanaldan ve döllenmenin gerçekleştiği çevredeki deniz suyuna sıkıştırmasına izin verir.
Gelişim
Erken gelişim sırasında, deniz kestanesi embriyosu 10 döngü hücre bölünmesine uğrar, bu da blastocoel'i saran tek bir epitel tabakası ile sonuçlanır . Embriyo daha sonra gastrulasyona başlar, epitelyal-mezenkimal geçişi içeren üç germ tabakasını üretmek için invaginasyon yoluyla yapısını çarpıcı biçimde yeniden düzenleyen çok parçalı bir süreç ; birincil mezenkim hücreleri blastocoel'e geçer ve mezoderm haline gelir . Düzlemsel hücre polaritesi ile birlikte epitel polaritesinin Denizkestanesinde gastrulasyonu yönlendirmek için yeterli olabileceği öne sürülmüştür .
Deniz kestanesi gelişiminin sıra dışı bir özelliği, larvanın ikili simetrisinin yetişkinin geniş beş katlı simetrisiyle değiştirilmesidir. Bölünme sırasında mezoderm ve küçük mikromerler belirtilir. Gastrulasyonun sonunda, bu iki tipteki hücreler sölomik keseler oluşturur. Larva evrelerinde, yetişkin esası sol sölomik keseden büyür; metamorfozdan sonra, bu ilke yetişkin olmak için büyür. Yumurtanın döllenmesinden önce hayvan-bitki ekseni kurulur. Oral-aboral eksen klivajın erken döneminde belirlenir ve sol-sağ eksen geç gastrula aşamasında ortaya çıkar.
Yaşam döngüsü ve geliştirme
Çoğu durumda, dişinin yumurtaları denizde serbestçe yüzer, ancak bazı türler onları dikenleriyle tutar ve onlara daha fazla koruma sağlar. Döllenmemiş yumurta, erkekler tarafından salınan serbest yüzen sperm ile buluşur ve 12 saat gibi kısa bir sürede serbest yüzen bir blastula embriyosuna dönüşür . Başlangıçta basit bir hücre topu olan blastula, kısa sürede koni şeklinde bir ekinopluteus larvasına dönüşür . Çoğu türde, bu larva, gıda parçacıklarını yakalayan ve onları ağza taşıyan kirpik bantlarıyla kaplı 12 uzun kola sahiptir. Birkaç türde, blastula, besin sarısı kaynakları içerir ve beslenmeye ihtiyacı olmadığı için kolları yoktur.
Larvanın gelişimini tamamlaması için birkaç ay gerekir, larvanın sol tarafında gelişen, ekseni larvanın eksenine dik olan yavru bir rudimentte test plakalarının oluşumuyla başlayan yetişkin formuna geçiş. Çok geçmeden larva dibe çöker ve bir saat kadar kısa bir sürede yavru bir kestaneye dönüşür . Bazı türlerde yetişkinler maksimum boyutlarına yaklaşık beş yılda ulaşır. Mor kestane iki yıl içinde cinsel olarak olgunlaşır ve yirmi yıl yaşayabilir.
Ekoloji
Tropik seviye
Deniz kestaneleri esas olarak alglerle beslenirler , bu nedenle esas olarak otoburdurlar , ancak deniz hıyarları ve midye , poliketler , süngerler , kırılgan yıldızlar ve krinoidler gibi çok çeşitli omurgasızlarla beslenebilirler, bu da onları omnivorlar, çeşitli trofik tüketiciler haline getirir. seviyeler .
Avcılar, parazitler ve hastalıklar
Deniz kestanelerinin toplu ölümleri ilk olarak 1970'lerde rapor edildi, ancak deniz kestanelerindeki hastalıklar, su ürünleri yetiştiriciliğinin ortaya çıkmasından önce çok az çalışılmıştı. 1981'de bakteriyel "lekelenme hastalığı" , her ikisi de Japonya'da yetiştirilen genç Pseudocentrotus depressus ve Hemicentrotus pulcherrimus'ta neredeyse tam ölüme neden oldu; hastalık sonraki yıllarda tekrarladı. Soğuk su "bahar" hastalığı ve sıcak su "yaz" formuna ayrıldı. Başka bir durum, kel deniz kestanesi hastalığı , dikenlerin kaybına ve cilt lezyonlarına neden olur ve bakteriyel kökenli olduğuna inanılır.
Yetişkin deniz kestaneleri, bazı türlerde zehirli olabilen güçlü ve keskin dikenleri sayesinde çoğu avcıya karşı genellikle iyi korunur. Küçük kestane balığı , Diadema gibi kestanelerin dikenleri arasında yaşar ; yavrular pedicellariae ve sphaeridia ile beslenir, yetişkin erkekler tüp ayakları seçer ve yetişkin dişiler karides yumurtaları ve yumuşakçalarla beslenmek için uzaklaşır.
Deniz kestanesi, birçok ıstakoz , yengeç , tetik balığı , California koyun otu , deniz samuru ve kurt yılanlarının (deniz kestanesi konusunda uzmanlaşmış) en sevdiği yiyeceklerden biridir . Bütün bu hayvanlar belirli adaptasyonlara (dişler, kıskaçlar, pençeler) ve deniz kestanelerinin mükemmel koruyucu özelliklerinin üstesinden gelmelerine izin veren bir güce sahiptir. Yırtıcı hayvanlar tarafından kontrol edilmeden bırakılan kestaneler, çevrelerini harap ederek biyologların kestane çorak dediği , makroalglerden ve ilgili faunadan yoksun bir şey yaratır . Deniz kestaneleri, yosunun alt gövdelerinde otlayarak yosunun sürüklenip ölmesine neden olur. Yosun ormanları tarafından sağlanan habitat ve besinlerin kaybı , deniz ekosistemi üzerinde derin kademeli etkilere yol açar . Deniz su samurları, Britanya Kolombiyası'na yeniden girerek kıyı ekosisteminin sağlığını önemli ölçüde iyileştirdi.
Kurt yılan balığı , deniz kestanelerinin son derece uzmanlaşmış bir avcısı
Mor bir deniz kestanesi ile beslenen bir deniz samuru .
Kayrak kalem deniz kestanesine ( Heterocentrotus mamillatus ) saldıran bir yengeç ( Carpilius convexus )
Hasarlı bir Tripneustes gratilla kalıntılarını bitiren bir wrasse
Yırtıcı hayvanlara karşı savunma
Bazı türlerde uzun ve keskin olan dikenler kestaneyi yırtıcılardan korur . Diadematidae , Echinothuriidae ve Toxopneustidae gibi bazı tropikal deniz kestanelerinin zehirli dikenleri vardır. Diğer canlılar da bu savunmalardan yararlanır; yengeçler, karidesler ve diğer organizmalar dikenler arasında barınak yapar ve genellikle konakçılarının rengini benimser. Dorippidae familyasındaki bazı yengeçler, pençelerinde deniz kestanesi, deniz yıldızı, keskin kabuk veya diğer koruyucu nesneler taşırlar.
Pedicellaria , ektoparazitlere karşı iyi bir savunma aracıdır, ancak bazıları aslında onunla beslendiği için her derde deva değildir. Hemal sistem endoparazitlere karşı koruma sağlar.
Menzil ve habitat
Deniz kestaneleri, deniz dibi habitatlarının çoğunda gelgitten aşağıya, son derece geniş bir derinlik aralığında bulunur. Cidaris abyssikola gibi bazı türler birkaç kilometre derinlikte yaşayabilir. Birçok cidaroid , Echinothuriidae familyasındaki cinslerin çoğu ve "kaktüs kestaneleri" Dermechinus dahil olmak üzere birçok cins sadece abisal bölgede bulunur . En derin yaşayan ailelerden biri, sadece hadal bölgesinde yaşayan ve Sunda Çukuru'nda yüzeyin 6850 metre derinliğine kadar toplanmış garip şişe şeklindeki düzensiz deniz kestaneleri olan Pourtalesiidae'dir . Bununla birlikte, bu, deniz kestanesini, 8,000 m'nin (26,250 ft) altında bol kalan kırılgan yıldızlar , denizyıldızı ve krinoidlerle ve 10.687 m'den (35.100 ft) kaydedilen deniz hıyarlarıyla karşılaştırıldığında, en derinde yaşayan derisidikenliler sınıfı yapar .
Nüfus yoğunlukları, yosun meşcerelerine kıyasla çorak alanlarda daha yoğun popülasyonlarla habitata göre değişir . Bu çorak alanlarda bile, en büyük yoğunluklar sığ sularda bulunur. Popülasyonlar, dalga hareketi varsa genellikle daha derin sularda bulunur. Yoğunluklar kışın, fırtınaların çatlaklarda ve daha büyük su altı yapılarının çevresinde koruma aramalarına neden olduğu zaman azalır. Açıkta kalan kıyı şeritlerinde yaşayan shingle kestanesi ( Colobocentrotus atratus ), özellikle dalga hareketine karşı dirençlidir. Suyun dışında saatlerce hayatta kalabilen birkaç deniz kestanesinden biridir.
Deniz kestaneleri, sıcak denizlerden kutup okyanuslarına kadar tüm iklimlerde bulunabilir. Kutup deniz kestanesi Sterechinus neumayeri'nin larvalarının, metabolik süreçlerde enerjiyi diğer organizmaların çoğundan yirmi beş kat daha verimli kullandığı bulunmuştur. Neredeyse tüm deniz ekosistemlerinde bulunmalarına rağmen, türlerin çoğu ılıman ve tropik kıyılarda, yüzey ile onlarca metre derinlik arasında, fotosentetik besin kaynaklarına yakın yerlerde bulunur.
Kaliforniya'da düşük gelgitte mor deniz kestaneleri . Gündüzleri yırtıcılardan saklanmak için kayada bir oyuk kazarlar.
Bir abisal tür olan Dermechinus horridus , binlerce metre derinlikte
Antarktika deniz kestanesi ( Sterechinus neumayeri ) donmuş denizlerde yaşar.
Shingle kestanesinin şekli, dalgaların dövdüğü kayalıklarda kalmasını sağlar.
Evrim
fosil tarihi
En erken ekinoid fosilleri Orta Ordovisiyen dönemine ( yaklaşık 465 Mya ) aittir. Zengin bir fosil kaydı var, o zamandan beri her dönemden kayalarda hayatta kalan kalsit plakalardan yapılmış zorlu testleri var . Bazı iyi korunmuş örneklerde dikenler bulunur, ancak genellikle yalnızca test kalır. İzole dikenler fosiller kadar yaygındır. Bazı Jurassic ve Cretaceous Cidaroida'ların çok ağır, kulüp şeklinde dikenleri vardı.
Paleozoik çağa ait fosil ekinoidlerin çoğu eksiktir ve çoğunlukla Devoniyen ve Karbonifer kayaçlarında bulunan ezilmiş bireylerden izole dikenler ve küçük dağınık plaka kümelerinden oluşur. Estonya'nın Ordovisiyen ve Silüriyen dönemlerine ait sığ su kireçtaşları , ekinoidlerle ünlüdür. Paleozoik ekinoidler muhtemelen nispeten sakin sularda yaşıyordu. İnce testleri nedeniyle, birçok modern ekinoidin yaşadığı dalgalarla hırpalanmış kıyı sularında kesinlikle hayatta kalamazlardı. Ekinoidler, Paleozoyik çağın sonunda, Permiyen döneminden bilinen sadece altı türle, yok olma noktasına yaklaştı. Bu dönemin kitlesel yok oluşundan ve Triyas'a kadar sadece iki soy hayatta kaldı : modern cidaroida'yı ( kalem kestaneleri) ortaya çıkaran Miocidaris cinsi ve euekinoidleri doğuran ata . Üst Triyas'ta sayıları tekrar arttı. Cidaroidler Geç Triyastan beri çok az değişti ve hayatta kalan tek Paleozoik ekinoid grubudur.
Euekinoidler, Jura ve Kretase dönemlerinde yeni soylar halinde çeşitlendi ve onlardan erken Jura döneminde ilk düzensiz ekinoidler ( Atelostomata ) ortaya çıktı.
Kretase döneminin tebeşirindeki Micraster gibi bazı ekinoidler, bölge veya indeks fosilleri olarak hizmet eder. Bol oldukları ve hızla evrimleştikleri için jeologların çevredeki kayaları tarihlendirmesini sağlarlar.
Paleojen ve Neojen dönemlerinde ( yaklaşık 66 ila 1.8 Mya), kum dolarları (Clypeasteroida) ortaya çıktı. Ayırt edici, düzleştirilmiş testleri ve küçük dikenleri, sığ sularda gevşek kum üzerinde veya altında yaşama adapte edilmiştir ve güney Avrupa kireçtaşlarında ve kumtaşlarında fosil olarak bol miktarda bulunurlar.
Archaeocidaris brownwoodensis , Cidaroida , Karbonifer , c. 300 milyon yıl
Miocidaris coaeva , Cidaroida , Orta Triyas , c. 240 milyon yıl
Clypeus plotti , Irregularia , Orta Jura , c. 162 milyon yıl
Echinocorys , Holasteroida , Üst Kretase , c. 80 milyon yıl
Echinolampas ovalis , Cassiduloida , Orta Eosen , c. 40 milyon yıl
Clypeaster portentosus , Clypeasteroida , Miyosen , c. 10 milyon yıl
filogeni
Harici
Ekinoidler , kordalılar gibi deuterostomlu hayvanlardır . Tüm derisidikenli sınıflarından 219 genin 2014 yılındaki bir analizi, aşağıdaki filogenetik ağacı verir . Ana dalların yaklaşık dallanma tarihleri, milyonlarca yıl önce (mya) gösterilmektedir.
bilaterya |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dahili
Deniz kestanelerinin soyoluşları şu şekildedir:
Ekinoidea |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
450 milyon yıl |
2022'deki filogenetik çalışma, Euechinoidea filogenetik ağacının farklı bir topolojisini sunar . Irregularia , Karinacea'nın ortak bir kanadını oluşturan Ekinezya'nın ( Salenioida dahil) kardeş grubudur , bazal gruplar Aspidodiadematoida , Diadematoida , Echinothurioida , Micropygoida ve Pedinoida ortak bir bazal kord Aulodonta'da oluşur .
İnsanlarla ilişki
Yaralanmalar
Deniz kestanesi yaralanmaları, hayvanın kırılgan, kırılgan dikenlerinin neden olduğu delinme yaralarıdır. Bunlar, özellikle sabit deniz kestanelerine sahip mercanların bulunduğu kıyı yüzeylerinde, okyanus yüzücüleri için yaygın bir yaralanma kaynağıdır. Sokmalarının şiddeti türe göre değişir. Dikenleri zehirli olabilir veya enfeksiyona neden olabilir. Deniz kestanesinin içindeki doğal boyadan deride granülom ve lekelenme de meydana gelebilir. Solunum sorunları, deniz kestanesindeki toksinlere karşı ciddi bir reaksiyona işaret edebilir. İnsan derisine girdiklerinde acı verici bir yara açarlar, ancak derhal tamamen çıkarılırlarsa kendileri tehlikeli değildir; ciltte bırakılırsa başka sorunlar ortaya çıkabilir.
Bilim
Deniz kestaneleri , gelişim biyolojisinde geleneksel model organizmalardır . Bu kullanım, embriyonik gelişimlerinin mikroskopi ile kolayca görülebildiği 1800'lerde ortaya çıktı. Kestane yumurtalarının şeffaflığı, sperm hücrelerinin aslında yumurtayı döllediğini gözlemlemek için kullanılmalarını sağladı . Doğum öncesi gelişim ölümcül hastalıkları test etmeye devam ettiği için embriyonik çalışmalar için kullanılmaya devam ediyorlar. Deniz kestaneleri, türlerin gençleri ve yaşlıları arasında karşılaştırma yapmak için, özellikle de gerektiğinde dokuyu yenileme yetenekleri nedeniyle, uzun ömür çalışmalarında kullanılmaktadır. Andrews Üniversitesi'ndeki bilim adamları, daha önce sadece şap hastalığı virüsü gibi insanları etkileyen virüslere ait olduğu düşünülen deniz kestanelerinde '2A' bölgesi olan bir genetik dizi keşfettiler . Daha yakın zamanlarda, Eric H. Davidson ve Roy John Britten , kolay bulunabilirlikleri, yüksek doğurganlıkları ve uzun ömürleri nedeniyle kestanelerin model organizma olarak kullanılmasını savundular. Embriyolojinin ötesinde , kestaneler cis-düzenleyici unsurları araştırmak için bir fırsat sağlar . Oşinografi, genel okyanus asitlenmesini , sıcaklıkları ve ekolojik etkileri değerlendirmenin bir yolu olarak kestanelerin ve popülasyonlarının sağlığını izlemeye ilgi duymuştur .
Organizmanın evrimsel yerleşimi ve beş katlı simetriye sahip benzersiz embriyolojisi, genomunun dizilişini araştırma önerisindeki ana argümanlardı . Daha da önemlisi, kestaneler, kordalılara göre en yakın canlı olarak hareket ederler ve bu nedenle, omurgalıların evrimine ışık tutabilecekleri için ilgi çekicidir . Strongylocentrotus purpuratus'un genomu 2006 yılında tamamlandı ve deniz kestanesi ile omurgalı bağışıklık sistemi ile ilgili genler arasında homoloji kurdu. Deniz kestaneleri , omurgalılarda bulunan Nod benzeri reseptör ailesiyle ilgili en az 222 Toll benzeri reseptör genini ve 200'den fazla geni kodlar. Bu , doğuştan gelen bağışıklığın evrimini incelemek için değerli bir model organizma olarak yararlılığını arttırır . Sıralama ayrıca bazı genlerin omurgalılarla sınırlı olduğu düşünülürken, immün transkripsiyon faktörleri PU.1 ve SPIB gibi kordat sınıflandırmasının dışında daha önce hiç görülmemiş yeniliklerin de olduğunu ortaya çıkardı .
Gıda olarak
Genellikle deniz kestanesi karaca veya mercan olarak adlandırılan hem erkek hem de dişi deniz kestanelerinin gonadları, başta Japonya olmak üzere dünyanın birçok yerinde mutfak lezzetleridir. Japonya'da deniz kestanesi uni (うに) olarak bilinir ve karacası kilogram başına 40.000 Yen'e (360$) kadar perakende satış yapabilir; çiğ olarak sashimi olarak veya suşi içinde , soya sosu ve wasabi ile servis edilir . Japonya, Amerika Birleşik Devletleri, Güney Kore ve diğer üreticilerden büyük miktarlarda ithalat yapmaktadır . Japonya, küresel üretimin %80'inden fazlasını oluşturan yıllık 50.000 ton tüketiyor. Japonların deniz kestanelerine olan talebi aşırı avlanma konusunda endişeleri artırdı. Akdeniz mutfağında , Paracentrotus lividus genellikle çiğ veya limonlu olarak yenir ve İtalyan menülerinde ricci olarak bilinir ve bazen makarna soslarında kullanılır . Ayrıca omlet , çırpılmış yumurta , balık çorbası , mayonez , tartlets için beşamel sos , sufle için boulie veya balık sosu yapmak için Hollandaise sosu da tatlandırabilir. Şili mutfağında limon, soğan ve zeytinyağı ile çiğ olarak servis edilir . Yenilebilir Strongylocentrotus droebachiensis Kuzey Atlantik'te bulunsa da, yaygın olarak yenmez. Bununla birlikte, deniz kestaneleri ( Alutiiq'de uutuk olarak adlandırılır ) genellikle Kodiak Adası çevresindeki Alaska Yerli halkı tarafından yenir . Genellikle Japonya'ya ihraç edilmektedir . Batı Hint Adaları'nda kayrak kalem kestaneleri yenir. Kuzey Amerika'nın Pasifik Kıyısında, Strongylocentrotus franciscanus , Euell Gibbons tarafından övüldü ; Strongylocentrotus purpuratus da yenir. Yeni Zelanda'da, Māori'de kina olarak bilinen Evechinus chloroticus , geleneksel olarak çiğ yenen bir inceliktir. Yeni Zelandalı balıkçılar onları Japonya'ya ihraç etmek isteseler de kaliteleri çok değişken. Kaliforniya'daki Yerli Amerikalıların da deniz kestanesi yediği bilinmektedir. Güney Kaliforniya sahili, dalgıçların yosun yataklarından 24 m/80 ft derinliğe kadar deniz kestanesi topladığı yüksek kaliteli bir uni kaynağı olarak bilinir. 2013 itibariyle, devlet uygulamayı 300 deniz kestanesi dalgıç lisansı ile sınırlandırıyordu. .
Deniz kestanesi ( uni ) bir miktar wasabi ile sashimi olarak
Japon uni-ikura don , deniz kestanesi yumurtası ve somon yumurtası donburi
akvaryum
Kayrak kalem kestanesi ( Eucidaris tribuloides ) gibi bazı deniz kestanesi türleri genellikle akvaryum mağazalarında satılmaktadır. Bazı türler ipliksi algleri kontrol etmede etkilidir ve bir omurgasız tankına iyi katkılar sağlarlar.
Folklor
Danimarka ve güney İngiltere'deki bir halk geleneği, deniz kestanesi fosillerinin yıldırımlar olduğunu, yıldırım veya büyücülükten gelen zararı önleyebilen, apotropik bir sembol olarak hayal etti . Başka bir versiyonda, taşlaşmış yılan yumurtaları olduklarını, kalp ve karaciğer hastalıklarına, zehirlere ve savaşta yaralanmalara karşı koruyabildiklerini ve buna göre tılsım olarak taşındıklarını varsayıyordu . Bunlar, efsaneye göre, yaz ortasında yılanların yaptığı köpükten sihirle yaratılmışlardı.
Açıklayıcı notlar
Referanslar
Dış bağlantılar
- Dünya Deniz Türleri Kaydı bağlantısı : Echinoidea Leske, 1778 ( +tür listesi )
- deniz kestanesi genom projesi
- Deniz Kestanesi Biçerdöverleri Derneği – California Ayrıca, (604) 524-0322.
- Doğa Tarihi Müzesi'nden Ekinoid Rehberi .
- Stanford'da Sanal Kestane
- Kaliforniya Deniz Kestanesi komisyonu
- UCMP Berkeley'de Echinoidea'ya Giriş