扁盤動物門(學名:Placozoa)是無脊椎動物的基群,是一類營自由生活的微型海生動物,也是已知身體結構最為簡單的非寄生多細胞動物。
扁盤動物門由德国學者 Karl Gottlieb Grell(1912–1994)在1971年以黏絲盤蟲(Trichoplax adhaerens)為模式種建立,目前仅确认了四个物种,包括黏絲盤蟲、2018年命名的香港海龍蟲(Hoilungia hongkongensis)、2019年命名的(Polyplacotoma mediterranea)與2022年命名的**',其中地中海多盤蟲最接近扁盘动物门的基幹。扁盤動物在动物界中相当孤立,和其他动物類群之间缺乏关联性,這一點与多孔动物门的情况类似。
解剖構造
扁盤動物為小型而形态扁平的动物,无固定外形,實驗室觀察到的個體,細胞數量從數百個到數百萬個不等。
在解剖上,扁盤動物的身體並無明顯的構造,而只有三層組織:上表皮、中間層、下表皮。其身體至少包含六種細胞類型;2023 年有一個研究分析了 3 屬 4 種絲盤蟲,發現 8 種細胞但其中一種功能不明。
但扁盤動物有固定的腹面與背面,其腹面稍向内凹陷而背面较平。其体表为单层上皮組織,体内为松散的网格状星状细胞组成的间充质。上皮细胞具有纤毛,可以辅助其爬行。上表皮是最薄的部分,主要由扁平細胞組成,微觀下,細胞本體位於表面之下而每個細胞都有一根纖毛
中間層是最厚的一層,由大量的纖維細胞組成,胞內有粒線體複合物、液泡、內質網的內共生細菌。一些絲盤蟲屬物种的细胞内具有立克次体目细菌的内共生体。目前已知有一种扁盘动物具有两种细菌内共生体:Grellia 共生于宿主细胞的内质网中,被认为参与到蛋白合成与膜组装的过程中,另一种内共生体 Margulisbacteria 居住于细胞内,并帮助细胞消化藻类,它们可以分解脂质并向宿主提供維生素}-和氨基酸。
下表皮主要由單纖毛柱狀細胞組成,另外還有少數類似內分泌腺的細胞和嗜脂細胞(lipophil cells)。嗜脂細胞內有多個中型顆粒,其中一個是分泌顆粒。下表面以吞噬作用摄入有机质碎屑,所以是一种食碎屑动物。。
扁盘动物门在鈉離子通道上展现出了明显的进化多样性:在这个门中有5–7种不同类型的钠离子通道,比任何已知的无脊椎动物都多。
原始神經系統
扁盤動物有類似神經系統的原始構造。牠具有類似神經元的肽能細胞(peptidergic cells),其具有 G 蛋白耦聯受體,能釋放囊泡和神經肽。肽能細胞來自於前體細胞,其表現模式與神經前體細胞相似,且表現與突觸前構造有關的基因。但這些細胞與與刺胞動物的神經元不同:不具突起,也不表現突觸後構造的基因。共有14種肽能細胞。雖然沒有真正的神經元,但仍能產生電脈衝。
现存物种
海龍蟲屬(Hoilungia)與絲盤蟲屬(Trichoplax)的體軸與刺胞動物(也就是與其親緣關係最接近的門)的口面-反口面軸相似。但從構造上無法區分絲盤蟲,只能依賴遺傳(粒線體 DNA)差異進行鑑定而由下表面吞噬有機碎屑作為食物。
背部表皮有脂質顆粒,能釋放出混合毒素作為防禦,甚至可讓捕食者癱瘓或死亡。研究發現,編碼絲盤蟲毒性分泌蛋白質的基因,與某些蛇類(如美洲銅頭蝮和西非鋸鱗蝰)基因組中的毒液相關基因非常相似。
演化關係
雖然2021年曾報告在德國發現保存良好的扁盤動物化石,但扁盤動物目前尚未有確切的化石記錄,不過埃迪卡拉生物群(約 5.5 億年前的前寒武紀)中的狄更遜水母有某些方面與扁盤動物類似。
由於扁盤動物構造太過簡單(無組織或器官),傳統上將其視為極為原始的動物。但其簡單構造也可能是次生性退化喪失了原有特徵的結果,不能就此排除它們與較複雜動物之間的親緣關係。較近期的研究根據其基因組中的 DNA 序列,認為扁盤動物門介於多孔動物與真後生動物(Eumetazoa)之間。對於極度缺少特徵可供分類的扁盤動物門而言,分子生物學研究或許是較適當的分類參考。
扁盤動物在演化樹的位置將可做為神經元與肌肉的起源的參考。假如扁盤動物打從一開始就沒有神經元與肌肉,且扁盤動物與刺胞動物互為姐妹群,那就表示神經系統與肌肉是在不同物種的三次獨立演化的結果:一次在櫛水母動物門,一次在刺胞動物門,一次在兩側對稱動物。反之,如果扁盤動物在刺胞動物與兩側對稱動物之前就已分支而獨立演化,那麼刺胞動物與兩側對稱動物的神經元與肌肉就是同源的。
參考文獻
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