虫是什么?

当我们想到蠕虫,我们通常认为我们看到在花园里或摆动的蚯蚓在人行道上在下雨。或者我们可以考虑住在其他动物的寄生虫,或水蛭,以血为食。虽然这些蠕虫通常我们看到,蠕虫第一海洋和大多数物种的进化蠕虫至今仍住在那里。

当科学家开始分组分类动物一起根据他们的身体特征,这些分类学家创建了一个名为“蠕虫类”,这意味着在拉丁语中“蠕虫”。“蠕虫类”包括“所有的动物都长于宽,”没有脊骨(1]。这意味着许多远亲动物蠕虫形状包含在这一组。之后,科学家们开始识别和描述许多不同种类的虫子。这些团体之一,包括蚯蚓,叫做环节动物门,这是本文的重点。当我们说“蠕虫”从现在开始,我们正谈论的主题上环节动物蠕虫。

“环节动物门”的意思是“环绕的动物。“这是指重复段沿着他们的身体,它区别于其他蠕虫。有许多段意味着一些可用于特殊的功能。想象一下如果你有20套手臂和legs-you可以使用一些杂耍的手臂,当你和其他的翻煎饼,同时骑你的自行车。一些环节动物划分工作机构的例子,他们可以使用他们的一些片段为特殊类型的喂养,而其他部分可以构建一个管,消除浪费,或者鸡蛋。

环节动物是一个古老的组织,与祖先回到的时候第一个复杂的动物在地球上开始出现。整个蠕虫的化石非常罕见,因为他们的身体又软又粘,不保存得很好。虫化石我们通常看到的是蠕虫,有坚硬的部分,如下颚和牙齿,体内。这些部分在化石记录中已经存在了超过5亿年了。

海洋中有多少种类的虫子?

科学家不知道究竟有多少种蚯蚓生活在海洋,因为仍有许多发现。目前已知约有14000种环节动物蠕虫(2),但许多新物种每年通过分类描述。超过120种环节动物门被描述仅在2021年,我们还有很多要学习的多样性这些蠕虫(图1)。

蠕虫在每一个海洋栖息地,从浅泥浆珊瑚礁,甚至在海洋的最深处。他们共同在温暖的热带地区,最冷的南极极地这样的地方,到处都是。蠕虫有大量的形状和尺寸,从微观物种fearsome-jawed“sand-striker”蠕虫,吃鱼可以长超过人类。一些虫子生活在非常严酷的环境下,比如超热的热液喷口水。一些蠕虫寄生和住在或在其他动物,例如,在龙虾鳃或羽毛的恒星,在海绵或珊瑚,甚至在其他蠕虫。一些蠕虫在坚硬的岩石中钻孔孔;沙粒之间的一些是如此微小,它们爬,好像他们是巨大的石块;和一些自由在开放水域游泳。如果你仔细观察在任何地方在海洋里,你会发现一条虫子。

它像一条虫子是什么?

尽管蠕虫生活在环境非常不同于人类,他们需要做相同的基本生存,人们必须做的事:呼吸,吃(和粪便!),避免被吃掉,复制蠕虫。

许多海洋蠕虫沉积物,如泥土或沙子。如果你曾经去过一个泥泞的海滨,您可能已经注意到,表面下的泥浆是黑臭。这是因为粘,粘稠的泥浆阻止氧气非常远低于表面。所以,如果你是一个虫子生活在泥,让氧气呼吸是一个巨大的挑战。一些虫子粘羽毛外部鳃到哪里有更多的氧气,水和其他水抽到他们的洞穴来降低氧(图2一个,3)。一些蠕虫的血液就像我们的,可以储存氧气,这使他们的红色。

就像蚯蚓在花园吃泥土,许多吃蠕虫在海底沉积物。一些最好的海底蠕虫食品来自死亡浮游生物,鱼的粪便,和其他粘性产生的生物在水中下沉沉积物表面。科学家称这种材料碎屑。蠕虫有特殊的勇气用一种肥皂,帮助他们消化外套的碎屑沙粒。然而,海洋蠕虫不吃只是detritus-some食肉动物和食腐动物,有些是食草动物,有些寄生虫。一些蠕虫的牙齿,大白鲨,甚至剧毒的尖牙捕捉猎物或放牧对植物。一些素食蠕虫刮藻类从岩石具有特殊的牙齿。蚯蚓的花园相比,蠕虫在海洋里进化的各种人体器官用来发现,抓住,抓住食物(图2 b)。

许多动物喜欢吃虫子,虫子已经进化出许多方法来躲避捕食者。蠕虫在水中游泳或爬在海底表面更暴露,所以他们往往有毒的刺激性刺或使用臭或有毒的化学物质不好吃(图1)。一些蠕虫躲避捕食者通过建立洞穴沉积物或管(图2 c)。拒绝被或吸出家园,蠕虫使用硬毛在自己身体守住他们的管或洞穴。通常发现虫子越来越回它们的尾巴,甚至他们的头后这些部分通过咬掉了鱼!

呼吸,饮食,和躲避捕食者都是重要的,但是我们星球上繁殖一直虫子数百万年。一些蠕虫把卵子和精子入水中,但其他人把尾巴变成僵尸虫,大小便的卵子或精子,完成了头和眼睛(见syllid图1)。有时蠕虫让宝宝在房间里,还是在他们的身体或在他们的洞穴,直到他们几乎长大了。有时蠕虫可以克隆自己一半的分裂和再生新的脑袋和尾巴。

蠕虫如何改变他们的环境吗?

最重要的工作之一,很多虫子是回收可供其他生物碎屑,这样营养。微生物实际上做的大部分工作分解碎屑,但是他们都很小,不能移动,所以很难达到沉积物表面碎屑和氧是最丰富的地方。这就是虫子进来。当蠕虫通过沉积物洞穴,他们把岩屑从沉积物表面更深,更多的微生物在哪里可以找到它。这个过程称为生物扰动作用。蠕虫也含氧水注入他们的洞穴呼吸,这使氧微生物深层沉积物中(3]。

蠕虫使用生存的策略也改变它们的栖息地。当蠕虫构建管或洞穴,他们为其他动物创建家园。这就是为什么我们经常发现更大的更多样化的地区的动物社会tube-building蠕虫。蠕虫也能作为一个重要的食物来源为鱼,鸟,螃蟹,和其他食肉动物。吃,穴居,吃掉,蠕虫下沉到海底的碎屑变成营养和能量,可以通过食物网再一次。

尽管蠕虫做的事情很重要,这些过程很难研究,因为科学家可以不通过沉积物看看蠕虫在行动。科学家必须用创造性的方法来研究蠕虫在做什么(图3)。例如,科学家使用发光粒子跟踪多少虫子混合沉积物,把虫子放在明确果冻观察他们如何移动,甚至检测蠕虫活动与声波。

科学家研究社区的蠕虫通过分组基于不同的“工作”在生态系统(4]。例如,组织可能是基于沉积物表面以下蠕虫发现他们的食物是否和捕获粒子漂浮在水中,或者蠕虫构建一个管作为一个家庭和洞穴。多样性可以参考物种的数量,但也意味着多样性独特的岗位数量或功能蠕虫的社区。生态系统功能多样性较高,这意味着更多的工作做,往往更健康、更富有成效。

结论

海洋包含许多栖息地探索和成千上万的物种有待发现。下次你正在寻找贝壳在海滩上,挖到海边,或参观水族馆,将岩石或缝隙内,睁大眼睛寻找摆动和闪闪发光的蠕虫。的谜题找出哪些虫子现在和他们在做什么将让科学家们忙上许多年。

术语表

分类学者:↑一种科学家发现,名称、描述和分类。

环节动物蠕虫:↑重复片段的主要群虫子环以及他们的身体。环节动物蠕虫的一个熟悉的例子是一个蚯蚓。

多样性:↑生活的变化形式。多样性可以各种生物的数量,例如蠕虫物种,或不同的工作的数量或“功能”的生态系统。

沉积物:↑无机的混合物(粒子的岩石和shell)和有机(活的微生物和死的东西上覆水)材料,积累在海底。

碎屑:↑的有机物质如死亡浮游生物、藻类、鱼类粪便是许多动物的重要食物来源。

微生物:↑单细胞生物肉眼看不见。沉积物微生物非常多样,做的大部分工作分解碎屑。

生物扰动作用:↑动物的过程混合沉积物通过挖掘和喂养它们。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

确认

这项工作是由NSF职业1844910和ONR赠款n00014 - 21 - 1 - 2214和n00014 - 20 - 1 - 2377 KD。我们感谢g .集集大批准使用标本在佛罗里达州博物馆收藏的照片。

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引用

[1]↑Fauchald, k . 1977。“多毛纲的蠕虫。定义和关键命令,在家庭和属。洛杉矶县自然历史博物馆,科学系列(洛杉矶CA)。

[2]↑蠕虫编辑委员会。2022。世界上的海洋物种登记。VLIZ。doi: 10.14284/170

[3]↑Meysman f·J。,Middelburg, J. J., and Heip, C. H. 2006. Bioturbation: a fresh look at Darwin’s last idea.生态发展趋势。另一个星球。21:688 - 95。doi: 10.1016 / j.tree.2006.08.002

[4]↑祝玛尔式上升器,p。,Dorgan, K. M., and Lindsay, S. M. 2015. Diet of worms emended: an update of polychaete feeding guilds.安。启3月科学。7:497 - 520。doi: 10.1146 / annurev -海洋- 010814 - 020007