Zonder medeweten van de meeste landrotten, regeren polychaeten over de zeeën. Er zijn minstens 10.000 soorten van deze zwemmende wormen, waarvan sommige met schitterende kleuren opvallen of oplichten met een bioluminescente gloed. Ze hebben zich aangepast aan elke denkbare mariene habitat, van diepe hydrothermische openingen tot overvolle koraalriffen tot de open oceaan - en velen hebben manieren gevonden om te overleven die absoluut bizar zijn.
gerelateerde inhoud
- 14 leuke weetjes over de dieren van "Jurassic World"
- 14 leuke weetjes over mariene lintwormen
Er is een unieke geest voor nodig om de diversiteit en vreemdheid van polychaete levensstijlen te waarderen, en een van de grootste behoorde tot Kristian Fauchald. Hij studeerde polychaeten in het Smithsonian's National Museum of Natural History van 1979 tot hij in april vorig jaar overleed. In zijn carrière noemde Fauchald drie families, 34 geslachten en bijna 300 soorten polychaeten, en hij begeleidde en raakte veel meer menselijke studenten en collega's. Hij werd zo gewaardeerd dat minstens 36 soorten naar hem zijn vernoemd, volgens het World Register of Marine Species.
Ter herinnering aan Fauchald is 1 juli, wat zijn 80ste verjaardag zou zijn, uitgeroepen tot de eerste Internationale Polychaete-dag. Leer de fascinerende wereld van zijn geliefde organismen kennen met deze borstelwormen:
1. Polychaeten zijn diversiteitskampioenen
De bekende soorten polychaeten hebben slechts enkele kenmerken. Elk heeft een kop, een staart en een gesegmenteerd lichaam, en typisch heeft elk lichaamssegment een paar beenachtige parapodia met stekelige haren die uitsteken. Het zijn deze borstelharen die de wormen hun naam geven: "polychaete" is Grieks voor "met veel haar".
Dit eenvoudige lichaamsplan is de basis voor een enorme diversiteit. Parapodia kan paddle-achtig zijn om te zwemmen, beenachtig om over de zeebodem te lopen of schepvormig als graven in de modder. De harde haren maken de wormen moeilijk te slikken, en bij sommige soorten bevatten de haren vergif. Polychaeten die in buizen leven, gebruiken hun parapodia om zuurstofrijk water in krappe ruimtes te laten circuleren, en sommige hebben gevederde externe kieuwen. Aangezien er op elke regel een uitzondering is, hebben sommige polychaeten helemaal geen parapodia.
2. Polychaeten hebben vijf massa-uitstervingen overleefd
Polychaeten en hun familieleden bestaan al heel lang. Paleontologen ontdekten de fossiele soorten Canadia en Burgessochaeta in de Burgess Shale, een beroemde fossiele formatie die vele zachte organismen organiseerde die zo'n 505 miljoen jaar geleden teruggingen, tijdens de Cambrische periode. Net als de hedendaagse polychaeten, hadden beide fossiele wezens veel parapodia met veerachtige haren en zintuiglijke tentakels die zich vanaf hun hoofd uitstrekten. Deze behoren tot de vroegst bekende voorouders van polychaete. In de komende jaren was de aarde getuige van vijf massale uitstervingsgebeurtenissen, waarvan er één 96 procent van alle mariene soorten doodde. Genoeg polychaeten hebben al die afsterven doorstaan om de overvloed aan soorten die we vandaag zien te veroorzaken.
De schitterende diversiteit op een polychaete stamboom. (2011 KJ Osborn. Compilatie van beelden van Karen Osborn, Greg Rouse, Fredrik Pleijel, MBARI en Michael Aw) 3. De stamboom Polychaete zit vol mysterie
De vroegste polychaeten zijn geëvolueerd naar de 10.000 soorten die we meer dan 500 miljoen jaar kennen. Dat gaf hen veel tijd om verschillen en eigenaardigheden te ontwikkelen die de pogingen van wetenschappers om ze netjes te ordenen verwarren en beschrijven hoe de soorten aan elkaar verwant zijn.
Fauchauld wijdde zijn leven aan dit probleem. In 1974 publiceerde hij een paper over de uitdagingen bij het organiseren van polychaeten in een stamboom en in de daaropvolgende jaren publiceerde hij er nog veel meer. Hij bekritiseerde de standaardtaxonomie die de polychaeten in twee groepen splitste: Errantia polychaeten (die vrij zwemmen of kruipen) en Sedentaria polychaeten (die blijven zitten). Te veel vrije zwemmers zijn geëvolueerd uit verblijf-nog steeds polychaeten, en vice versa, voor die groepen nuttig te zijn, betoogde hij. Bovendien merkte hij op dat elke taxonoom een andere eigenschap gebruikte om de polychaeten te organiseren - bijvoorbeeld door hun monddelen te vergelijken. Door dit te doen, creëerde elk een ander stamboom en naamgevingssysteem. Samenwerkend met Greg Rouse, een van zijn vele protégés, voltooide Fauchauld een nieuwe analyse van polychaete-relaties in 1997. In de krant wijzen ze erop dat hun groepering een stap vooruit is, zelfs als het nog steeds waarschijnlijk onjuist is, en schrijven ze dat "de huidige situatie is onhoudbaar, dus wat wordt gepresenteerd moet als een verbetering worden beschouwd. " Dat is taxonomische vooruitgang.
Onderzoek van de Universiteit van Delaware heeft aangetoond dat de Pompeii-worm kan overleven bij brandwonden rond hydrothermische ventilatieopeningen. (Universiteit van Delaware College of Marine Studies) 4. Een van 's werelds meest hittebestendige dieren is een diepzeepolychaete
Stel je voor dat je je dagen doorleeft met de helft van je lichaam in een pot kokend water. Dat is in wezen de levensstijl van de Pompeii-worm ( Alvinella pompejana ). Deze tubeworms leven in hydrothermale openingen diep op de oceaanbodem, waar hun staarten rusten in warm water bij temperaturen van meer dan 140 graden Fahrenheit. Hun hoofden, waar de kieuwen van de dieren verblijven, steken uit hun buizen, waar de temperatuur een veel koelere 70 graden is. Een onderzoek uit 2013 bracht de wormen naar de oppervlakte om erachter te komen hoeveel warmte ze aankonden. Na een uitdagende reis naar het laboratorium (de wormen moeten onder druk reizen om hun diepzee-omgeving te evenaren), ontdekten onderzoekers dat ze kunnen overleven bij temperaturen boven 107, maar niet voor lange periodes.
Pompeii-wormen kunnen een partner hebben in hun hittebestendigheid: wetenschappers geloven dat ze een symbiotische relatie hebben met bacteriën op hun rug, die zo dicht groeien dat ze een laag van één centimeter dik vormen. De wormen produceren slijm dat de bacteriën voedt en in ruil wordt verondersteld dat de bacteriën de wormen isoleren van het hete ontluchtingswater.
5. Sommige polychaeten hebben sekslevens uit een sciencefictionfilm
De meeste polychaeten reproduceren op traditionele maritieme wijze, door eieren en sperma in het omringende water vrij te geven. Maar dan is er Syllis ramosa, een polychaete die leeft ingebed in een diepzeespons. Deze soort is goed aangepast aan een leven van ontspanning, beweegt weinig en wacht op voedsel dat in de buurt komt. Maar om te paren, moet het opstaan, een broek aantrekken en zich vermengen met andere van zijn soort aan het oppervlak van de oceaan. Dat is een lange en gevaarlijke reis voor een wezen dat niet veel zwemt. Gelukkig voor Syllis ramosa (en enkele andere polychaete-soorten), heeft de evolutie een manier gevonden: stuur sexyere versies naar de oppervlakte om het gevaarlijke werk van het paren te doen.
Het uiteinde van de worm, of stolon, ontwikkelt een hoofd zonder mond en grote ogen, zijn darm verslechtert om ruimte te maken voor eieren of sperma en zijn spiersysteem reorganiseert zich voor op de lange duik. Wanneer het tijd is om te paren, scheidt de stolon zich van zijn "ouder" en zwemt naar de oppervlakte, waar hij zijn gametelast loslaat voor zijn onvermijdelijke dood. Ondertussen zijn tegenhangers soldaten veilig op de zeebodem, waar het meer stolons kan produceren voor het volgende spawning-evenement. Stolonisatie gebeurt alleen in een paar polychaete-groepen, waaronder de Syllinae en Autolytinae. In andere gerelateerde groepen kan het hele individu transformeren in een zwemmend ei of zaadzak, een epitoke genaamd, met zijn afvalsysteem aangepast om gameten vast te houden en los te laten en zijn ogen vergroot om licht aan het oppervlak te voelen. Als een epitoke zijn reis overleeft, keert zijn lichaam terug naar zijn oorspronkelijke staat en hervat zijn vroegere sedentaire leven totdat het weer paren.
6. Eén polychaete-soort kan 96 uur zonder zuurstof overleven
Methaanhydraten zijn misschien vrij nieuw in ons vocabulaire, maar ze vormen zich al miljoenen jaren onder de zeebodem. Het zijn kristallijne ijsachtige structuren die voornamelijk zijn gemaakt van energierijk methaan en ijs. Deze afzettingen zijn overal ter wereld te vinden, maar er is nog nooit een niet-microbieel leven op gewoond - totdat de methaanijs-polychaete werd ontdekt.
In 1997 kwam een onderzoeksteam een enorme methaanhydraatafzetting tegen die uit de zeebodem van de Golf van Mexico kwam. Blootgesteld aan het water, zagen de wetenschappers dat het hydraat met kleine wormen kroop - een nieuwe soort ( Hesiocaeca methanicola ) van polychaete. Het team transporteerde levende wormen van de locatie terug naar het lab en ontdekte dat volwassen wormen 96 uur zonder zuurstof konden overleven. De onderzoekers vermoeden dat deze polychaeten overleven door zich te voeden met vrijlevende bacteriën op het oppervlak van de gashydraat. Ze kunnen ook de groei van hun eigen bacterievoedsel bevorderen; hun wuivende parapodia creëren waterstromen langs het oppervlak van het hydraat en leveren verse zuurstof voor zichzelf en de bacteriën.
Kerstboomwormen spruiten van koraal in Flower Garden Banks National Marine Sanctuary. (GP Schmahl, NOAA FGBNMS Manager) 7. Het emuleren van een kerstboom is gemakkelijk voor polychaeten
Klein, kleurrijk en boomachtig - kerstboomwormen ( Spirobranchus giganteus ) verspreid over de hele wereld over tropische koraalriffen. Ze kunnen zo overvloedig zijn dat het lijkt alsof een klein bos is opgedoken op de stenen ruggen van een koraalrif. De meeste van hun lichamen zijn echter aan het zicht onttrokken, omdat ze buiswoningen bouwen in gaten die zijn ingegraven in levend koraal. Vanuit deze buizen breiden ze gevederde structuren uit, radiolen genaamd, die ze gebruiken om zowel fytoplankton of andere kleine deeltjes voor het diner te ademen en te grijpen. Wanneer ze in gevaar zijn, trekken ze hun gevederde hoofddeksels in en hangen in hun buizen tot de dreiging voorbij is.
8. Polychaeten zijn ook in zombies
De vijf soorten zombie-wormen ( Osedax sp.) Zijn vernoemd naar hun neiging om de botten van ontbindende dieren op de zeebodem op te eten. Ze zijn meestal waargenomen bij het eten van walvisbotten, maar ze discrimineren niet als andere overblijfselen beschikbaar zijn. De huid van zombie-wormen produceert een zuur dat het bot oplost, zodat ze de vetten en eiwitten kunnen begraven die erin zijn begraven. Zonder mond of maag vertrouwen de wormen op een soort wortelstelsel. Ze boren hun wortels in het bot en symbiotische bacteriën die op de wortels leven, helpen hen hun voedsel te verteren. Precies hoe de voedingsstoffen hun weg vinden naar de zombie-worm is nog steeds niet duidelijk voor wetenschappers.
Vrouwelijke zombie-wormen zijn de enige die we het oppervlak van het bot zien versieren; mannelijke zombie-wormen zijn microscopisch klein en leven in het vrouwtje. Honderden kleine mannelijke exemplaren zijn gevonden in een vrouwelijke worm, die de stress wegneemt bij het proberen een partner te vinden op verspreide botten in de diepe oceaan.
9. De grootste polychaete is tien voet lang
De meeste polychaeten zijn kleine dieren, maar niet de bobbitworm ( Eunice aphroditois ). Met een lengte van tien voet, is deze polychaete-worm bij lange afstand langer dan je gemiddelde mens. Als dat niet angstaanjagend genoeg is, is de bobbit-worm een heimelijk roofdier. Bijna al zijn lange lichaam ligt verborgen onder de zeebodem. Vijf antennes op zijn kop voelen vis of andere wormen voorbij zwemmen - en wanneer ze dat doen, barst de bobbitworm met grote snelheid uit zijn hol om de prooi te pakken en in twee te snijden met zijn veerbelaste kaak. Het kijkt ook niet neer op het zoeken naar planten of ander afval als levende prooi moeilijk te vinden is. In het geval dat je het je afvraagt, heeft Terry Gosliner, een curator aan de California Academy of Sciences, deze worm vernoemd naar de acties van de beruchte Lorena Bobbit, maar terwijl Fauchald heeft geholpen door het in het geslacht Eunice te plaatsen, blijft de soortnaam een beetje van een mysterie.
10. Er is een uitzondering op de regel "veel haren"
De meeste polychaeten worden goed beschreven door hun Latijnse naam, met veel (poly) borstelharen (chaetae). Maar Tomopterid polychaetes hebben slechts twee borstelharen, die bijna net zo lang zijn als het lichaam van de worm en bedekt zijn met een dun gelatineus weefsel. De borstelharen zien eruit als hoorns die aan weerszijden van het hoofd uitsteken en worden waarschijnlijk gebruikt om de omgeving van de worm te voelen terwijl deze door de waterkolom beweegt.
Tomopterids zijn behendige zwemmers, met zijden bekleed met gespierde parapodia. Waarschijnlijk wordt deze snelheid en behendigheid gebruikt om hun roofdieren te vermijden, maar ze hebben een andere verdediging wanneer dat nodig is: deze wormen behoren tot de weinige soorten op de planeet waarvan bekend is dat ze geel bioluminescent licht produceren. Wanneer ze worden bedreigd, schieten ze gloeiende vonken uit hun parapodia om roofdieren af te leiden terwijl ze ontsnappen.
Een Alciopid borstelworm. (2012 KJ Osborn / Smithsonian) 11. Sommige polychaete soorten hebben complexe brede ogen
Alciopid polychaeten hebben grote complexe ogen die wedijveren met de camera-achtige ogen van koppotigen en gewervelde dieren. Ze hebben hoornvliezen, irissen, lenzen en andere structuren die nodig zijn voor een hoge resolutie visie zoals de onze. Bovendien zijn hun netvlies gericht op het licht, zoals die van koppotigen, in plaats van weg, zoals die van ons, wat betekent dat de wormen de blinde vlek missen die typisch is voor gewervelde dieren.
De meeste Alciopid-soorten leven in de top 650 voet van de oceaan, waar ze door het licht van de zon kunnen zien. Het zijn relatief lange wormen met dunne lichamen - zo dun dat hun ogen twee keer de breedte van hun lichaam kunnen hebben. Hun lengte maakt het moeilijk om snel of sierlijk te bewegen, maar hun scherpe visie weerhoudt hen ervan om een gemakkelijke prooi te worden, omdat ze een roofdier zien komen met voldoende tijd om weg te komen.
12. Polychaeten worden vaak van dichtbij en persoonlijk met andere ongewervelde dieren
Polychaeten worden niet altijd gevonden in buizen of op de zeebodem. Bijna 400 borstelwormsoorten zijn gedocumenteerd in relaties met andere ongewervelde dieren. Sommigen oefenen commensalisme uit, waarbij de borstelwormen profiteren van een relatie, maar hun gastheer niet schaden. Anderen oefenen parasitisme uit, waarbij de polychaete iets wint ten koste van hun gastheer. Eén soort - Arctonoe vittata - is gevonden die leeft met meer dan 30 verschillende ongewervelde soorten, inclusief zeesterren, die tussen de vele bewegende buisvoeten kruipen. De kleine polychaete heeft een veilig thuis en de zeester kan graag zijn zeesterren ding doen. Het vinden van een gastheer is waarschijnlijk een uitdaging, maar studies tonen aan dat deze borstelworm chemische signalen van de gastheer volgt.
De Lepidonotus squamatus borstelworm straalt een zachte bioluminescente gloed uit. (Alexander Semenov) 13. Schaalwormen zijn de pilwantsen van de zee
Plat en bedekt met schubben die elytra worden genoemd, lijken schaalwormen iets op oceaanbewonende roly-polys. Hun schubben verdwijnen en regenereren als een verdedigingsmechanisme. Bij sommige soorten produceren de schalen bioluminescent licht, dat een roofdier met een mondvol gloeiende delen kan achterlaten. Dat op zijn beurt adverteert de verblijfplaats van het onwetende dier naar zijn eigen roofdieren. Schaalwormen zijn vleesetend en voeden zich met andere kleine ongewervelde dieren zoals krabben, zeesterren, slakken en zelfs andere polychaeten. Zodra je hun kaken ziet, kun je begrijpen hoe deze kleine wormen hun keuze kunnen maken uit het ongewervelde buffet. Velen zijn klein, maar er zijn enkele diepzeepolynoïden die bijna een voet lang kunnen worden, zoals de Eulagisca gigantea- soort die op Antarctica wordt gevonden.
14. De "Squidworm" is echt allemaal worm
Tijdens het verkennen van het diepe water van de Celebes Zee in 2007, hebben wetenschappers die werkten aan de Census of Marine Life een vreemd chimeer dier opgezogen. Met het lichaam van een polychaete en veel lange aanhangsels op zijn kop, noemden ze het "Squidworm", hoewel het in werkelijkheid volledig worm is. De pijlinktvis ( Teuthidodrilus samae ) heeft tien tentakels op zijn kop die vrij dik zijn en bijna net zo lang als zijn lichaam. Acht worden gebruikt om te ademen en te voelen, en de andere twee zijn om deeltjesvormig voedsel uit het water te halen. De wormen hebben ook zes paar gevederde sensorische organen genaamd nuchale organen die in wezen hun versie van een neus zijn. De wormen stuwen zichzelf uit met peddelachtige parapodia en fans van gouden haren.
Het vreemde uiterlijk is overtuigend, maar wetenschappers vinden de pijlinktvis fascinerend omdat het een overgangssoort lijkt te zijn. Het heeft kenmerken van zowel vrijzwemmende als bodembewonende polychaeten, die inzicht geven in de evolutie van borstelharen. "Het heeft allerlei bijzondere dingen met zijn lichaam gedaan, " vertelde Fauchald aan National Geographic na zijn ontdekking. "Ik ben er blij mee."
Meer informatie over zeeworstelwormen en Internationale Polychaete-dag vindt u op het Smithsonian Ocean Portal.
