生の無脊椎動物:海綿動物、クラゲ、虫
第2章: 無脊椎動物(invertebrates):海綿動物(Porifera)、刺胞動物(Cnidaria)、ワーム類
無脊椎動物(invertebrates) — 脊椎を持たない動物 — は、既知の全動物種の95%以上を占めています。その中で最も古いものは海綿動物、刺胞動物、および多様なワームの門であり、これらは多細胞体制における初期の進化論的実験を代表しています。これらを研究することで、組織、体腔、左右対称性が段階的に獲得されたことが分かります。
海綿動物(Porifera)
海綿動物(Phylum Porifera)は最も単純な多細胞動物です。真の組織や器官はありませんが、鞭毛を打つことで孔(入水孔、ostia)から水を取り込み、中央の開口部(出水孔、osculum)から排出する特殊な細胞である襟細胞(choanocytes、カラー細胞)を持っています。
主な特徴:
- 成体は固着生活(sessile) — 移動しない
- 骨針(spicules)(ケイ素または炭酸カルシウム)または海綿質(spongin)の繊維からなる骨格
- 再集合(reaggregation)能力 — 分離した細胞が機能する海綿動物へと再結合可能
- 繁殖: 有性(幼生)および無性(出芽、分裂)の両方が可能
刺胞動物(Cnidaria):クラゲ、サンゴ、イソギンチャク
刺胞動物門(Phylum Cnidaria)は、真の組織と放射対称性をもたらしました。その定義的特徴は刺胞細胞(cnidocyte) — 獲物を麻痺させるために銛(もり)のような糸を発射する刺胞(nematocyst)を含む特殊な刺し胞です。
ポリプ(Polyp) vs. メデューサ(Medusa)
| 形態 | 形 | 運動 | 例 |
|---|---|---|---|
| ポリプ(Polyp) | 円筒形、付着 | 固着 | イソギンチャク |
| メデューサ(Medusa) | 鐘型、自由遊泳 | 活発 | クラゲ |
多くの刺胞動物は2つの形態を交互にとります(Aurelia aurita — ミズクラゲ — は両方の段階を経ます)。サンゴは主に群体ポリプとして存在し、炭酸カルシウムの骨格を分泌してサンゴ礁を形成します。
ワーム類:3つの主要な門
扁形動物門(Platyhelminthes、扁形動物)
- 体腔がない(無体腔動物、acoelomate)、左右対称
- 自由生活型のプラナリア(Planaria)や寄生性の条虫(Taenia)、吸虫(Fasciola)を含む
- プラナリアは小さな断片から再生可能 — 再生研究の有名なモデル生物
線形動物門(Nematoda、線虫)
- 偽体腔(pseudocoelom、中胚葉で覆われていない体液で満たされた体腔)
- 地球上で最も豊富な動物 — 腐ったリンゴ1つに数百万匹が存在する可能性がある
- カエルビジ・エレガンス(Caenorhabditis elegans、C. elegans)は画期的なモデル生物(コネクトームが完全にマッピングされた最初の動物)
- 多くの種が植物または動物の寄生虫(Ascaris、鉤虫)
環形動物門(Annelida、環形動物)
環形動物は、メタメリック体節制(metameric segmentation) — 繰り返しの機能単位に分かれた身体 — と、真の体腔(coelom)(中胚葉に囲まれた体液で満たされた体腔)をもたらしました。
ミミズ(Lumbricus terrestris)の解剖学的特徴:
- 剛毛(setae):移動を助ける毛
- 帯(clitellum):卵嚢を生産する生殖帯
- 閉鎖血管系(closed circulatory system):血液が背側と腹側の血管を通って移動する
- 腎管(nephridia):各体節の排泄器官
| 門 | 体腔 | 対称性 | 体節制 |
|---|---|---|---|
| 扁形動物門(Platyhelminthes) | なし(無体腔) | 左右対称 | なし |
| 線形動物門(Nematoda) | 偽体腔 | 左右対称 | なし |
| 環形動物門(Annelida) | 真体腔 | 左右対称 | あり |
コアチェックリスト
- 襟細胞(choanocyte)、入水孔(ostia)、出水孔(osculum)の用語を使用して、海綿動物の濾過摂食のメカニズムを説明できる。
- 刺胞動物のポリプとメデューサの体型を区別し、それぞれの例を挙げることができる。
- 3つのワームの門を、体腔の種類、体節制、代表的な種で比較できる。
Oiyo
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