Saltlage rejer - Brine shrimp

Saltlage rejer
Artemia salina 4.jpg
Artemia salina parringspar - hun til venstre, mandlig til højre
Videnskabelig klassificering e
Kongerige: Animalia
Phylum: Arthropoda
Subphylum: Krebsdyr
Klasse: Branchiopoda
Bestille: Anostraca
Familie: Artemiidae
Grochowski, 1895
Slægt: Artemia
Leach , 1819
Arter

Artemia er en slægt af akvatiske krebsdyr, også kendt som saltlage rejer . Artemia , den eneste slægt i familien Artemiidae . Den første historiske optegnelse over eksistensen af Artemia dateres tilbage til første halvdel af det 10. århundrede e.Kr. fra Urmia -søen , Iran , med et eksempel kaldet af en iransk geograf for en "vandhund", selvom den første entydige optegnelse er rapporten og tegninger fremstillet af Schlösser i 1757 af dyr fra Lymington , England . Artemia -bestande findes på verdensplan i saltvandssøer inde i landet, men ikke i oceaner. Artemia er i stand til at undgå samliv med de fleste typer rovdyr, såsom fisk, ved deres evne til at leve i farvande med meget høj saltholdighed (op til 25%).

Artemias evne til at producere sovende æg, kendt som cyster , har ført til omfattende brug af Artemia i akvakultur . Cyster kan opbevares på ubestemt tid og klækkes efter behov for at give en bekvem form for levende foder til larvefisk og krebsdyr . Nauplii af saltlage rejer Artemia udgør den mest udbredte fødevare, og over 2.000 tons (2.200 korte tons) tørre Artemia cyster markedsføres årligt på verdensplan. Derudover gør Artemias modstandsdygtighed dem til ideelle dyr, der kører biologiske toksicitetsanalyser, og det er blevet en modelorganisme, der bruges til at teste kemikaliers toksicitet . Racer af Artemia sælges som nyhedsgaver under markedsføringsnavnet Sea-Monkeys .

Beskrivelse

Saltlage rejer Artemia omfatter en gruppe på syv til ni arter med stor sandsynlighed for at have afvundet fra en forfædreform, der levede i Middelhavsområdet for omkring 5,5  millioner år siden , omkring tidspunktet for den messinske salinitetskrise .

Laboratory of Aquaculture & Artemia Reference Center ( ARC ) ved Ghent University besidder den største kendte Artemia cyste samling, en cyste bank, der indeholder over 1.700 Artemia befolkningsprøver indsamlet fra forskellige steder rundt om i verden.

Artemia er en typisk primitiv leddyr med en segmenteret krop, hvortil der er knyttet brede bladlignende vedhæng . Kroppen består normalt af 19 segmenter, hvoraf de første 11 har par vedhæng, de næste to, der ofte er smeltet sammen, bærer kønsorganerne, og de sidste segmenter fører til halen. Den samlede længde er normalt omkring 8-10 millimeter (0,31-0,39 in) for den voksne mand og 10-12 mm (0,39-0,47 in) for hunnen, men bredden af ​​begge køn, inklusive benene, er omkring 4 mm (0,16 tommer).

Kroppen af Artemia er opdelt i hoved, brystkasse og mave. Hele kroppen er dækket af et tyndt, fleksibelt exoskelet af kitin, som musklerne er fastgjort indvendigt, og som regelmæssigt fældes. I kvindelig Artemia foregår der et fæl hver ægløsning .

For saltlage rejer styres mange funktioner, herunder svømning, fordøjelse og reproduktion ikke gennem hjernen; stedet, lokal nervesystem ganglier kan styre nogle regulering eller synkronisering af disse funktioner. Autotomi, den frivillige afgivelse eller tab af dele af kroppen til forsvar, kontrolleres også lokalt langs nervesystemet. Artemia har to typer øjne. De har to vidt adskilte sammensatte øjne monteret på fleksible stilke. Disse sammensatte øjne er det vigtigste optiske sanseorgan i voksne saltlage rejer. Medianøjet , eller det naupliære øje , er anteriort placeret i midten af ​​hovedet og er det eneste funktionelle optiske sanseorgan i nauplii, som er funktionelt indtil voksenstadiet.

Økologi og adfærd

Saltlage rejer kan tåle ethvert saltindhold fra 25 ‰ til 250 ‰ (25–250 g/L) med et optimalt område på 60 ‰ –100 ‰ og indtage den økologiske niche, der kan beskytte dem mod rovdyr. Fysiologisk er de optimale saltholdighedsniveauer omkring 30-35 ‰, men på grund af rovdyr ved disse saltholdigheder forekommer saltlage rejer sjældent i naturlige levesteder ved saltholdigheder på mindre end 60-80 ‰. Bevægelse opnås ved den rytmiske slagning af vedhængene, der virker parvis. Respiration sker på overfladen af ​​benene gennem fibrøse, fjerlignende plader (lamellære epipoditter)

En Artemia cyste

Reproduktion

Hanner adskiller sig fra hunner ved at få den anden antenne markant forstørret og modificeret til organer, der bruges til at fange. Voksen hunde saltlage rejer ægløsning cirka hver 140 time. Under gunstige forhold kan hunlage rejer producere æg, der næsten øjeblikkeligt klækkes. Under ekstreme forhold, såsom lavt iltniveau eller saltindhold over 150 ‰, producerer hunlage rejer æg med en chorionbelægning, der har en brun farve. Disse æg, også kendt som cyster, er metabolisk inaktive og kan forblive i total stilstand i to år under tørre iltfrie forhold, selv ved temperaturer under frysepunktet. Denne egenskab kaldes kryptobiose , hvilket betyder "skjult liv". Mens der er kryptobiose, kan saltlage rejeæg overleve temperaturer af flydende luft (-190 ° C eller -310 ° F), og en lille procentdel kan overleve over kogetemperatur (105 ° C eller 221 ° F) i op til to timer. Når æggene er anbragt i saltvand (salt), klækkes æggene inden for et par timer. Den nauplius larver er mindre end 0,4 mm i længde, når de først lugen.

Partenogenese

Virkningerne af central fusion og terminal fusion på heterozygositet

Partenogenese er en naturlig formeringsform, hvor vækst og udvikling af embryoner sker uden befrugtning . Thelytoky er en særlig form for parthenogenese, hvor udviklingen af ​​et kvindeligt individ sker fra et ufrugtet æg. Automixis er en form for thelytoky, men der er forskellige former for automixis. Den slags automixis, der er relevant her, er en, hvor to haploide produkter fra den samme meiose kombineres til en diploid zygote .

Diploid Artemia parthenogenetica reproduceres ved automiktisk parthenogenese med central fusion (se diagram) og lav men ikke -nul rekombination. Central fusion af to af de haploide produkter af meiose (se diagram) har tendens til at opretholde heterozygositet ved overførsel af genomet fra mor til afkom og minimere indavlsdepression . Lav krydsningskombination under meiose begrænser sandsynligvis overgangen fra heterozygositet til homozygositet over successive generationer.

Kost

I deres første udviklingstrin fodrer Artemia ikke, men forbruger deres egne energireserver, der er lagret i cysten. Vilde saltlage rejer spiser mikroskopiske planktoniske alger . Dyrket artemia kan også fødes partikelformige fødevarer, herunder gær , hvede , mel , sojabønne pulver eller æggeblomme .

Genetik, genomik og transkriptomik

Artemia omfatter seksuelt reproducerende, diploide arter og flere obligatoriske parthenogenetiske Artemia- populationer bestående af forskellige kloner og ploidier (2n-> 5n). Flere genetiske kort er blevet offentliggjort for Artemia . De sidste år er forskellige transkriptomiske undersøgelser blevet udført for at belyse biologiske reaktioner ved Artemia , såsom dets reaktion på saltstress, toksiner, infektion og diapauseafslutning . Disse undersøgelser førte også til forskellige fuldt sammensatte Artemia -transkriptomer . For nylig, Artemia -genomet blev samlet og kommenteret , afslører et genom indeholdende et sidestykke 58% af gentagelser , gener med usædvanligt lange introner og tilpasninger unikke for ekstremofil karakter Artemia i høj saltkoncentration og lavt iltindhold miljøer. Disse tilpasninger omfatter en unik energiintensiv endocytose -baseret saltudskillelsesstrategi, der ligner plantes saltudskillelsesstrategier, samt flere overlevelsesstrategier for ekstreme miljøer, den har til fælles med den ekstremofile tardigrade .

Akvakultur

San Francisco Bay Salt Damme
Hovedartikel: Akvakultur af saltlage rejer

Opdrætsejere søger efter en omkostningseffektiv, let at bruge og tilgængelig mad, der foretrækkes af fisken. Fra cyster kan saltlagen rejer nauplii let bruges til at fodre fisk og krebsdyrlarver lige efter en dags inkubation . Instar I (nauplii, der lige er klækket og med store æggeblommeserver i kroppen) og instar II nauplii (nauplii efter første fældning og med funktionelle fordøjelseskanaler) bruges mere udbredt i akvakultur, fordi de er lette at betjene, rige på næringsstoffer , og små, hvilket gør dem velegnede til fodring af fisk og krebsdyrlarver levende eller efter tørring.

Toksicitetstest

Artemia fandt fordel som en modelorganisme til brug i toksikologiske assays, på trods af erkendelsen af, at det er for robust en organisme til at være en følsom indikatorart .

I forureningsforskning har Artemia , saltlage rejer, haft omfattende anvendelse som testorganisme og er under visse omstændigheder et acceptabelt alternativ til toksicitetstest af pattedyr i laboratoriet. Det faktum, at millioner af saltlage rejer er så let at opdrætte, har været en vigtig hjælp til at vurdere virkningerne af et stort antal miljøforurenende stoffer på rejer under velkontrollerede forsøgsbetingelser.

Bevarelse

Artemia monica (han)

Samlede saltlage rejer er rigelige, men nogle populationer og lokaliserede arter står over for trusler, især fra tab af levesteder til introducerede arter . F.eks. Er A. franciscana fra Amerika blevet bredt introduceret til steder uden for sit oprindelige område og er ofte i stand til at udkonkurrere lokale arter, såsom A. salina i Middelhavsområdet.

Blandt de stærkt lokaliserede arter er A. urmiana fra Urmia -søen i Iran. Når arten var rigelig faldet drastisk på grund af tørke, hvilket førte til frygt for, at den næsten var uddød. Imidlertid er en anden population af denne art for nylig blevet opdaget i Koyashskoye Salt Lake på Krim -halvøen .

A. monica , arten almindeligvis kendt som Mono Lake saltlage rejer, findes i Mono Lake , Mono County, Californien . I 1987anmodedeDennis D. Murphy fra Stanford University USA's Fish and Wildlife Service om at tilføje A. monica til listen over truede arter under loven om truede arter (1973). Afledning af vand fra Los Angeles Department of Water and Power resulterede i stigende saltindhold og koncentration af natriumhydroxid i Mono Lake. På trods af tilstedeværelsen af ​​billioner af saltlage rejer i søen, hævdede andragendet, at stigningen i pH ville bringe dem i fare. Truslen mod søens vandstand blev løst ved en revision af California State Water Resources Control Board 's politik, og US Fish and Wildlife Service fandt den 7. september 1995, at Mono Lake saltlage rejer ikke berettigede til notering.

Rumforsøg

Forskere har taget æggene fra saltlage rejer til det ydre rum for at teste strålingens indvirkning på livet. Saltvand rejer cyster blev fløjet på de amerikanske Biosatellite II, Apollo 16 og Apollo 17 missioner og på den russiske Bion-3 ( Cosmos 782 ), Bion-5 ( Cosmos 1129 ), Foton 10 og Foton 11 flyvninger. Nogle af de russiske flyvninger udførte eksperimenter fra European Space Agency.

På Apollo 16 og Apollo 17 rejste cysterne til Månen og tilbage. Kosmiske stråler, der passerede gennem et æg, ville blive påvist på den fotografiske film i dens beholder. Nogle æg blev opbevaret på Jorden som eksperimentelle kontroller som en del af testene. Da start i et rumfartøj også involverer meget rystelser og acceleration , blev en kontrolgruppe af æggecyster accelereret til syv gange tyngdekraften og vibreret mekanisk fra side til side i flere minutter, så de kunne opleve det samme vold ved en raketstart. Der var 400 æg i hver forsøgsgruppe. Alle æggecyster fra forsøget blev derefter anbragt i saltvand for at luge under optimale betingelser. Resultaterne viste, at Artemia salinaæg er meget følsomme over for kosmisk stråling; 90% af embryoet, der blev induceret til at udvikle sig fra ramte æg, døde på forskellige udviklingsstadier.

Referencer

eksterne links