Karhukaiset

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Karhukaiset
Hypsibius dujardini - lajin karhukainen.
Hypsibius dujardini - lajin karhukainen.
Tieteellinen luokittelu
Domeeni: Aitotumaiset Eucarya
Kunta: Eläinkunta Animalia
Pääjakso: Karhukaiset
Tardigrada
Spallanzani, 1777
Luokat
Katso myös

 Wikispecies-logo.svg Karhukaiset Wikispeciesissä
 Commons-logo.svg Karhukaiset Commonsissa

Karhukaiset (Tardigrada) on yksi eläinkunnan pääjaksoista. Ne ovat pieniä jaokkeisia eläimiä, jotka muistuttavat niveljalkaisia ja ovat luultavasti niille sukua. Suurimpien aikuisten ruumiinpituus voi olla 1,5 millimetriä, pienimpien alle 0,1 millimetriä. Juuri kuoriutuneet yksilöt voivat olla alle 0,05 millimetrin mittaisia.

Kehityshistoriallisesti karhukaiset kuuluvat Ecdysozoa-ryhmään yhdessä muun muassa niveljalkaisten, käsnäjalkaisten ja sukkulamatojen kanssa. Vanhimmat tunnetut karhukaisten fossiilit on löydetty Siperiasta keskikambrikautisista kivistä. Karhukaiset kuvasi ensimmäistä kertaa saksalainen pappi ja eläintieteilijä Johann August Ephraim Goeze vuonna 1773. Muistiinpanoissaan hän kuvaili karhukaisia ”pieniksi vesikarhuiksi” (saks. Kleiner Wasserbär). Pääjakson tieteellisen nimen, Tardigrada, sille antoi italialainen pappi ja biologi Lazzarro Spallanzani vuonna 1777, viitaten karhukaisten hitaaseen tapaan liikkua.

Levinneisyys ja elinympäristöt[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääjakson tasolla karhukaiset ovat levittäytyneet maailmanlaajuisesti, mutta yksittäisten lajien levinneisyys on usein huomattavasti rajoittuneempaa[1][2]. Tällä hetkellä lajeja tunnetaan hieman yli 1400[3], joista Suomessa on tavattu noin 70[4].

Karhukaisia esiintyy lähes kaikissa ympäristöissä joissa esiintyy nestemäistä vettä edes ajoittain, kuten merissä, makeissa vesissä, maaperässä, sammalissa ja jäkälissä. Mereiset lajit kuuluvat pääsääntöisesti Heterotardigrada-luokkaan, kun taas limnoterrestrisissä (maaperä, makea vesi) elinympäristöissä lajisto koostuu enimmäkseen Eutardigrada-luokan lajeista.

Ravinto[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Karhukaisten ravinnosta ja niiden roolista ravintoverkoissa tiedetään erittäin vähän[1]. Valtaosa tiedosta on peräisin laboratoriossa suoritetuista tutkimuksista. Karhukaisten tunnettuja ravintokohteita ovat esimerkiksi erilaiset levät, sienet, bakteerit, karhukaiset, rataseläimet sekä sukkulamadot[1][5]. Karhukaislajit jaotellaan usein lihansyöjiin, kasvinsyöjiin sekä mikrobinsyöjiin, mutta useiden lajien tiedetään olevan myös sekasyöjiä[1][5][6][7][8]. Suuosien ja ruokatorven rakenteesta voidaan usein päätellä lajin ruokavalio edellä kuvattujen ryhmien tasolla[1][6].

Lisääntyminen ja kasvu[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Karhukaisten tiedetään voivan lisääntyä sekä suvullisesti että neitseellisesti.[9] Sammaleella elävät karhukaiset munivat pari viikkoa parittelun jälkeen 1–30 munaa, jotka kuoriutuvat kaksi viikkoa myöhemmin.[10] Karhukaisten munien pinnassa on torvimaisia ulokkeita, joiden perusteella lajinmääritys on usein helpompaa kuin aikuisten eläinten.[10] Kasvaessaan karhukaiset luovat nahkansa jopa 12 kertaa. Niiden solut eivät kuitenkaan enää jakaannu, vaan kasvavat kokoa. Karhukaisilla on alusta alkaen 40 000 solua. Karhukaiset ovat aktiivisia kolmesta kuukaudesta kahteen ja puoleen vuoteen elämästään.[10]

Karhukaiset ja ääriolosuhteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Karhukaiset ovat erittäin kestäviä eläimiä. Niitä on tavattu kuumista lähteistä, Himalajan huipuilta yli 6 000 metrin korkeudesta, ikijään alta ja valtameren pohjasta yli 4 000 metrin syvyydestä. Ne ovat sukkulamatojen ja rataseläinten ohella ainoa eläinryhmä, joka pystyy pysäyttämään aineenvaihduntansa ja siirtymään anhydrobioosiin missä tahansa vaiheessa elinkiertoa[11]. Jotkut lajit voivat selvitä jopa yli kymmenen vuotta kuivuneessa tilassa[12]. Lepotilassa eläimen aineenvaihdunta laskee alle 0,01 prosenttiin normaalista ja vesipitoisuus 1 prosenttiin. Lepotilan salaisuus on trehaloosi-niminen sokeri, jonka on havaittu olevan erinomainen veden korvike.

Joidenkin lajien tiedetään selvinneen lepotilassa seuraavista ääriolosuhteista:

  • Lämpötila – Karhukaiset voivat selvitä muutaman minuutin kuumennuksesta 151 °C:n lämpötilassa. Karhukaiset voivat kestää päiväkausien pakastamisen -200 °C:n lämpötilassa tai joitakin minuutteja -272 °C:n lämpötilassa.
  • Säteily – Karhukaiset kestävät 5 700 grayn annoksen röntgensäteilyä (5 grayn annos on tappava ihmiselle).
  • Paine – Karhukaiset selviävät yli 1 200 ilmakehän paineessa tai jopa 6 000 ilmakehän,[13] ja toisaalta lähes tyhjiössä. Avaruuteen matalalle kiertoradalle lähetetyistä karhukaisista suurin osa selvisi kymmenen päivän matkasta elossa altistettuna tyhjiölle. Myös osa auringon ultraviolettisäteilylle avaruudessa altistetuista karhukaisista selvisi matkasta.[14]

Vuonna 2019 israelilainen Beresheet-luotain kuljetti karhukaisia Kuuhun. Ne voivat pysyä hengissä kryptobioosin avulla pitkään, mutta eivät luultavasti pysty liikkumaan eivätkä lisääntymään Kuussa.[15]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c d e Diane R. Nelson & Paul J. Bartels & Noemi Guil: ”Tardigrade Ecology”, Water bears: the biology of tardigrades, s. 163–210. Cham: Springer International Publishing, 2018. ISBN 978-3-319-95701-2, 978-3-319-95702-9. Teoksen verkkoversio (viitattu 13.11.2022).
  2. Pilato, Giovanni & Binda, Maria Grazia: Biogeography and Limno-terrestrial Tardigrades: Are They Truly Incompatible Binomials?. Zoologischer Anzeiger - A Journal of Comparative Zoology, 2001-01, 240. vsk, nro 3-4, s. 511–516. doi:10.1078/0044-5231-00061. ISSN 0044-5231. Artikkelin verkkoversio.
  3. Degma, Peter; Bertolani, Roberto & Guidetti, Roberto: Actual checklist of Tardigrada species 2019. Universit� di Modena e Reggio Emilia. Viitattu 13.11.2022. (englanniksi)
  4. Vuori, Tommi; Massa, Edoardo; Calhim, Sara & Vecchi, Matteo: Tardigrades of Finland: new records and an annotated checklist. Zootaxa, 11.9.2020, 4851. vsk, nro 3, s. 477–521. doi:10.11646/zootaxa.4851.3.3. ISSN 1175-5334. Artikkelin verkkoversio.
  5. a b Bryndová, Michala; Stec, Daniel; Schill, Ralph O; Michalczyk, Łukasz & Devetter, Miloslav: Dietary preferences and diet effects on life-history traits of tardigrades. Zoological Journal of the Linnean Society, 17.1.2020, 188. vsk, nro 3, s. 865–877. doi:10.1093/zoolinnean/zlz146. ISSN 0024-4082. Artikkelin verkkoversio.
  6. a b Guil, Noemi & Sanchez-Moreno, Sara: Fine-scale patterns in micrometazoans: tardigrade diversity, community composition and trophic dynamics in leaf litter. Systematics and Biodiversity, 1.6.2013, 11. vsk, nro 2, s. 181–193. doi:10.1080/14772000.2013.798370. ISSN 1477-2000. Artikkelin verkkoversio.
  7. Kosztyła, Paulina; Stec, Daniel; Morek, Witold; Gąsiorek, Piotr; Zawierucha, Krzysztof & Michno, Klaudia: Experimental taxonomy confirms the environmental stability of morphometric traits in a taxonomically challenging group of microinvertebrates. Zoological Journal of the Linnean Society, 22.11.2016, 178. vsk, nro 4, s. 765–775. doi:10.1111/zoj.12409. ISSN 0024-4082. Artikkelin verkkoversio.
  8. Roszkowska, M.; Wojciechowska, D.; Kmita, H.; Cerbin, S.; Dziuba, M. K. & Fiałkowska, E.: Tips and tricks how to culture water bears: simple protocols for culturing eutardigrades (Tardigrada) under laboratory conditions. The European Zoological Journal, 1.1.2021, 88. vsk, nro 1, s. 449–465. doi:10.1080/24750263.2021.1881631. ISSN 2475-0263. Artikkelin verkkoversio.
  9. Marine Biological Laboratory: Bordenstein, Sarah: Tardigrades (Water Bears) serc.carleton.edu. Viitattu 19.2.2011. (englanniksi)
  10. a b c Rajallista eloa. Tieteen Kuvalehti. Arkistoitu 1.6.2011. Viitattu 13.1.2021.
  11. Kaczmarek, Ł.; Roszkowska, M.; Fontaneto, D.; Jezierska, M.; Pietrzak, B. & Wieczorek, R.: Staying young and fit? Ontogenetic and phylogenetic consequences of animal anhydrobiosis. Journal of Zoology, 22.4.2019, 309. vsk, nro 1, s. 1–11. doi:10.1111/jzo.12677. ISSN 0952-8369. Artikkelin verkkoversio.
  12. Roszkowska, M.; Kmita, H. & Kaczmarek, Ł.: Long-term anhydrobiosis in two taxa of moss dwelling Eutardigrada (Tardigrada) desiccated for 12 and 15 years, respectively. The European Zoological Journal, 1.1.2020, 87. vsk, nro 1, s. 642–647. doi:10.1080/24750263.2020.1829110. ISSN 2475-0263. Artikkelin verkkoversio.
  13. Seki, K & Toyoshima, M.: Preserving tardigrades under pressure. Nature, 1998, nro 395, s. 853–854. (englanniksi)
  14. Jönsson et al.: Tardigrades survive exposure to space in low Earth orbit. Current Biology, 2008, nro 18, s. R729-R731. Artikkelin verkkoversio Viitattu 9.9.2008. (englanniksi)
  15. Kuuhun rysähti tuhansia karhukaisia Tiede -lehti. 8.8.2019. Viitattu 1.11.2019.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]