Geoplanidae — семейство плоских червей, обычно известных как наземные планарии или наземные плоские черви . [2]
Эти плоские черви в основном являются хищниками других беспозвоночных, на которых они охотятся, нападают и ловят, используя физическую силу, а также клейкие и пищеварительные свойства их слизи. [3] У них отсутствуют механизмы удержания воды, и поэтому они очень чувствительны к изменениям влажности окружающей среды. [4]
Из-за их строгих экологических требований некоторые виды были предложены в качестве индикаторов состояния сохранности их местообитаний. [4] [5] Это, как правило, животные с низкой вагильностью (способностью к расселению) и с очень специфическими требованиями к местообитаниям, поэтому их также можно использовать для точного определения распределения биогеографических областей . Сегодня фауна этих животных изучается с целью выбора приоритетов сохранения в атлантических дождевых лесах Бразилии. [6]
Наземные планарии отличаются от своих морских и пресноводных сородичей наземными привычками, а также морфологическими особенностями. Некоторые виды имеют тусклую окраску, включая оттенки коричневого и серого, что делает их незаметными в окружающей среде, но большинство видов отмечены очень красочными узорами. [9] Сначала их можно спутать со слизняками или пиявками , [10] но у них нет передних щупалец слизней и сегментации пиявок. Их размер сильно варьируется, от нескольких миллиметров в длину до примерно одного метра. [11] [12] [13]
Наиболее отличительной чертой, характеризующей наземных планарий, является наличие ползучей подошвы, сильно реснитчатой области на брюшном эпидермисе , которая помогает им ползать по субстрату. [14] Ползучая подошва может быть широкой и плоской, занимая большую часть брюшной поверхности, или узкой и выраженной, легко отличаясь от остальной брюшной поверхности. [15]
Анатомия
Эпидермис
Эпидермис наземных планарий состоит из простого эпителия кубических или столбчатых клеток. Клетки покрыты реснитками только на вентральной области, называемой ползучей подошвой , которую животное использует для скольжения по поверхностям. [9] Многочисленные секреторные клетки открываются по всему эпидермису, наиболее характерными из которых являются клетки рабдитогена, которые производят секрецию в виде небольших стержневидных структур, рабдитов . Клетки рабдитогена очень многочисленны на дорсальном эпидермисе, но редки на вентральной стороне. [9]
Нервная система
Нервная система наземных планарий имеет продольные нервные тяжи, редуцированные до одной брюшной пары, которая расположена гораздо глубже в теле, чем у других триклад. Эти брюшные тяжи обычно соединены множеством комиссур, так что они сливаются в одну брюшную нервную пластинку. [14] Кроме того, наземные планарии имеют высокоразвитое брюшное нервное сплетение чуть ниже эпидермиса, что, вероятно, связано с наличием ползающей подошвы. [14]
В отличие от водных планарий, у наземных планарий нет четко выраженного мозга, т. е. нет четкого фронтального скопления нервных клеток, кроме брюшной нервной пластинки. [16]
Разнообразие
Семейство Geoplanidae состоит из пяти подсемейств: [1]
Хотя в мире известно более 830 видов Geoplanidae, [17] разнообразие наземных планарий до сих пор изучено недостаточно. Наибольшее разнообразие наблюдается в тропических лесах Южной Америки, Азии и Австралии. Европа и Северная Америка относительно бедны видами, в то время как разнообразие Африки может быть таким же высоким, как и в других тропических регионах, но оно крайне мало изучено. [4]
Место обитания
Большинство видов наземных планарий обитают в почве лесов, особенно в слое листовой подстилки , но некоторые могут обитать в галереях, построенных другими беспозвоночными, или встречаться на растительности, например, на бромелиевых . [18] Несмотря на чувствительность к обезвоживанию, некоторые виды хорошо приспособлены к довольно сухой среде, например, в саваннах . [19]
В неблагоприятных условиях, например, в засушливые сезоны, наземные планарии стремятся найти убежище, зарываясь в почву или строя цисты, состоящие из частиц почвы, соединенных слизью. [20]
Некоторые виды хорошо адаптированы к среде, нарушенной человеком, и многие из них были завезены в районы за пределами их родного ареала. В некоторых местах, таких как Соединенное Королевство , количество завезенных видов наземных планарий значительно превышает количество описанных местных видов. [21]
Кормление и хищническое поведение
Наземные планарии плотоядны, и большинство видов являются активными хищниками, но некоторые в основном являются падальщиками. [22]
Все планарии питаются через мускулистую и выдвижную глотку, расположенную немного сзади середины длины тела и открывающуюся через вентральный рот. Глотка представляет собой растяжимый трубчатый орган, имеющий сложную мышечную оболочку. Она специализируется как орган проникновения для тех планарий, которые питаются членистоногими; или как орган хватания для тех планарий, которые питаются другими мягкотелыми беспозвоночными, такими как дождевые черви. Все глотки geoplanidae снабжены железистыми выделениями, которые снаружи переваривают и растворяют их добычу. [3]
Некоторые виды наземных планарий стали инвазивными видами вредителей. Новозеландский плоский червь Arthurdendyus triangulatus и австралийский плоский червь Australoplana sanguinea alba были завезены на Британские острова и считаются видами вредителей, поскольку они охотятся на дождевых червей и, таким образом, могут отрицательно влиять на структуру и плодородие почвы. [26] [27] Другой вид, Platydemus manokwari , использовался в качестве агента биологической борьбы с вредителями завезенной гигантской африканской улитки Achatina fulica на Гавайях , Мальдивах , Ириан-Джая и Гуаме , но стал еще более опасным вредителем и сегодня угрожает нескольким местным популяциям улиток в Тихом океане. [28]
Некоторые наземные планарии демонстрируют охотничье поведение, используя химические сигналы для обнаружения своей добычи. Большинство наземных планарий имеют химические сенсорные органы в передней части тела, такие как сенсорные ямки и эпидермальные складки, которые служат химическими радарами для обнаружения их пищи. Слизистые следы от слизи слизней, улиток и других планарий ориентируют планарий на их добычу. [29] [30] Различные виды используют разные методы для захвата и обездвиживания своей добычи, такие как захват липкой слизью и обездвиживание физической силой. [3] [31]
До недавнего времени наземные планарии классифицировались как подотряд внутри Tricladida, называемый Terricola. Однако недавние филогенетические исследования показали, что они на самом деле являются сестринской группой Dugesiidae , семейства пресноводных планарий (в то время части подотряда Paludicola). [1] Самая последняя классификация помещает как наземных, так и пресноводных планарий в один подотряд, называемый Continenticola, с наземными планариями, образующими одно семейство, Geoplanidae.
Следующее филогенетическое супердерево по Слейсу и др., 2009 [1] представляет современную классификацию планарий:
В бывшем подотряде Terricola наземные планарии были разделены на три семейства в соответствии с морфологическими признаками: [32] [33]
Bipaliidae: голова расширена в форме лопаточки и имеет множество глаз;
Rhynchodeminae: нерасширенная голова и одна пара глаз. Включает два подсемейства: Rhynchodeminae, с субэпителиальными продольными мышечными волокнами, сгруппированными в крупные пучки, и Microplaninae, с более слабыми субэпителиальными продольными мышечными волокнами, не образующими пучки;
Geoplanidae: нерасширенная голова и множественные глаза. Включает три подсемейства: Geoplaninae, с дорсальными яичками и сильными субэпителиальными продольными мышцами, Caenoplaninae, с вентральными яичками и сильными субэпителиальными продольными мышцами, и Pelmatoplaninae, с вентральными яичками и слабыми субэпителиальными продольными мышцами.
Однако недавние филогенетические анализы показали, что Rhynchodeminae и Microplaninae не являются близкородственными, и что Caenoplaninae ближе к Rhynchodeminae, чем к Geoplaninae. Текущая классификация подсемейств наземных планарий показана на следующем филогенетическом дереве по Álvarez-Presas et al., 2008. [34] Старые подсемейства Caenoplaninae и Pelmatoplaninae были включены как трибы Caenoplanini и Pelmatoplanini внутри Rhynchodeminae. [1] Обратите внимание, что Spathula и Romankenkius принадлежат к семейству Dugesiidae . Их перемещение внутрь Geoplanidae требует дальнейшего изучения. [34]
^ Уинзор, Л.; Джонс, П. М.; Йейтс, Г. М. (1998). «Введение, а также экологический и систематический фон в Terricola (Tricladida)». Pedobiologia . 42 (5–6): 389–404. doi : 10.1016/S0031-4056(24)00461-X .
^ abc Огрен, RE (1995). «Хищническое поведение наземных планарий». Hydrobiologia . 305 (1–3): 105–111. doi :10.1007/BF00036370. S2CID 31413150.
^ abc Sluys, R. (1999). «Глобальное разнообразие наземных планарий (Platyhelminthes, Tricladida, Terricola): новый индикаторный таксон в исследованиях по биоразнообразию и охране природы». Биоразнообразие и охрана природы . 8 (12): 1663–1681. doi :10.1023/A:1008994925673. S2CID 38784755.
^ Карбайо, Ф.; Лил-Занчет, А.М.; Виейра, Э.М. (2002). «Разнообразие наземных плоских червей (Platyhelminthes: Tricladida: Terricola) в сравнении с антропогенным нарушением в омброфильном лесу на юге Бразилии». Биоразнообразие и охрана природы . 11 (6): 1091–1104. doi :10.1023/A:1015865005604. S2CID 5912963.
^ Альварес-Пресас, М.; Санчес-Гарсия, А.; Карбайо, Ф.; Розас, Х.; Риуторт, М. (2014). «Взгляд на происхождение и распределение биоразнообразия в горячей точке бразильского атлантического леса: статистическое филогеографическое исследование с использованием организма с низкой дисперсией». Наследственность . 112 (6): 656–665. doi :10.1038/hdy.2014.3. PMC 4023448. PMID 24549112 .
^ Джастин, Жан-Лу; Уинзор, Ли; Гей, Дельфина; Гро, Пьер; Тевено, Джессика (2014). «Инвазивный плоский червь Новой Гвинеи Platydemus manokwari во Франции, первая запись для Европы: время действовать сейчас». PeerJ . 2 : e297. doi : 10.7717/peerj.297 . PMC 3961122 . PMID 24688873.
^ Жюстин, Жан-Лу; Уинзор, Ли; Барьер, Патрик; Фанаи, Крисп; Привет, Дельфина; Хан, Эндрю Ви Кин; Ла-Ки-Веласкес, Джомара; Ли, Бенджамин Пол Йи-Ханн; Лефевр, Жан-Марк; Мейер, Жан-Ив; Филиппарт, Дэвид; Робинсон, Дэвид Г.; Тевено, Джессика; Цация, Фрэнсис (2015). «Инвазионная наземная планарий Platydemus manokwari (Platyhelminthes, Geoplanidae): записи из шести новых местонахождений, включая первое в США». ПерДж . 3 : е1037. дои : 10.7717/peerj.1037 . ISSN 2167-8359. ПМЦ 4485254 . PMID 26131377.
^ abc Seitenfus, Ана Люсия Рамос; Леаль-Занчет, Ана Мария (2004). «Введение в морфологию и таксономию планарий наземных (Platyhelminthes, Tricladida, Terricola)». Acta Biologica Leopoldensia (на португальском языке). 26 (2): 187–202.
^ Ширх, П.Ф. (1929). «Такие же, как планарии террестрес в Бразилии». Boletim do Museu Nacional (на португальском языке). 5 : 27–38.
^ Sluys, Ronald; Mateos, Eduardo; Riutort, Marta; Álvarez-presas, Marta (2016). «К всеобъемлющему, интегративному анализу разнообразия европейских наземных плоских червей-микропланинид (Platyhelminthes, Tricladida, Microplaninae) с описанием двух новых своеобразных видов». Systematics and Biodiversity . 14 (1): 9–31. doi :10.1080/14772000.2015.1103323. ISSN 1477-2000. S2CID 87583502.
^ Болл, Иэн Р.; Рейнольдсон, ТБ (1981). Британские планарии. Platyhelminthes: Tricladida. Ключи и примечания для идентификации видов . Cambridge University Press.
^ Кавакацу, Масахару; Макино, Наоя; Ширасава, Ясуко (1982). «Bipalium nobile sp.nov. (Turbellaria, Tricladida, Terricola), планарий Новой Земли из Токио». Annotationes Zoologicae Japonenses . 55 (4): 236–262.
^ фон Графф, Людвиг (1899). Монография дер Турбеллариен. II. Трикладида Террикола (на немецком языке). Лейпциг: Энгельманн. п. 540.
^ Хайман, Либби Х. (1951). Беспозвоночные. II. Platyhelminthes и Rhynchocoela . Нью-Йорк: McGraw-Hill. стр. 550.
^ Шоккарт, ER; и др. (2008). «Глобальное разнообразие свободноживущих плоских червей (Platyhelminthes, «Turbellaria») в пресной воде» (PDF) . Гидробиология . 595 : 41–48. doi : 10.1007/s10750-007-9002-8. S2CID 21471933.[ постоянная мертвая ссылка ]
^ Бошан, П. (1913). «Planaires des Broméliacées de Costa Rica Recueillies par Mr C. Picado». Archives de Zoologie Paris (на французском языке). 51 : 41–52.
^ Камминг, Мег С. (1995). "Модели активности наземных планарий, питающихся термитами, Microplana termitophaga (Platyhelminthes: Tricladida)". Журнал зоологии . 237 (4): 531–542. doi :10.1111/j.1469-7998.1995.tb05013.x. ISSN 0952-8369.
^ Огрен, Роберт Э. (1955). «Экологические наблюдения за распространением Rhynchodemus, наземной турбеллярии». Труды Американского микроскопического общества . 74 (1): 54–60. doi :10.2307/3223842. ISSN 0003-0023. JSTOR 3223842.
^ Джонс, HD; Боаг, B. (2007). «Распределение новозеландских и австралийских наземных плоских червей (Platyhelminthes: Turbellaria: Tricladida: Terricola) на Британских островах — шотландское исследование и MEGALAB WORMS». Журнал естественной истории . 30 (7): 955–975. doi :10.1080/00222939600770511. ISSN 0022-2933.
^ Макдональд, Джиллиан К.; Джонс, Хью Д. (2007). «Численность, размножение и питание трех видов британских наземных планарий: наблюдения за 4 года». Журнал естественной истории . 41 (5–8): 293–312. doi :10.1080/00222930701219149. ISSN 0022-2933. S2CID 85830660.
^ Болл, Питер Кехома; Лил-Занчет, Ана Мария (2014). «Хищничество неотропической планарии над инвазивными наземными брюхоногими моллюсками». Журнал естественной истории . 49 (17–18): 983–994. doi :10.1080/00222933.2014.981312. ISSN 0022-2933. S2CID 85280766.
^ Прасниски, Мария ET; Леаль-Занчет, Ана М. (2009). «Хищное поведение наземного плоского червя Notogynaphallia abundans (Platyhelminthes: Tricladida)». Зоология (Куритиба) . 26 (4): 606–612. дои : 10.1590/S1984-46702009005000011 . ISSN 1984-4670.
^ Болл, Питер Кехома; Лил-Занчет, Ана Мария (2014). «Хищничество неотропической планарии над инвазивными наземными брюхоногими моллюсками». Журнал естественной истории . 49 (17–18): 983–994. doi :10.1080/00222933.2014.981312. ISSN 0022-2933. S2CID 85280766.
^ Огрен, Р. Э.; Кавакацу, М. (1988). «Указатель видов семейства Rhynchodeminae (Turbellaria, Tricladida, Terricola) Часть I: Rhynchodeminae». Бюллетень женского колледжа Фудзи . 26 (2): 39–91.
^ Огрен, Р. Э.; Кавакацу, М. (1991). «Указатель видов семейства Geoplanidae (Turbellaria, Tricladida, Terricola) Часть II: Caenoplaninae и Pelmatoplaninae». Бюллетень женского колледжа Фудзи . 29 (2): 35–58.
^ ab Álvarez-Presas, M.; Baguñà, J.; Riutort, M. (2008). «Молекулярная филогения наземных и пресноводных планарий (Tricladida, Platyhelminthes): от пресной воды к суше и обратно». Молекулярная филогенетика и эволюция . 47 (2): 555–568. doi :10.1016/j.ympev.2008.01.032. PMID 18359250.
Внешние ссылки
На Викискладе есть медиафайлы по теме Geoplanidae .