Введение

Порядок губок

Обзор

Клатриниды – это отряд известковых губок, обитающих в морской среде. Клатриниды – хорошо известный немонофилетический отряд в классе Calcarea, впервые описанный в 1958 году Уиллардом Д. Хартманом на основе кортикализации (коры тела) [5]. Ископаемая летопись Calcarea относительно скудна из-за особенностей строения губок – ископаемые останки часто не содержат диагностических спикул, – но известно, что они были широко распространены в палеозое и мезозое, но редки в кайнозое [7]. Эти губки имеют асконоидное строение и лишены настоящей дермальной мембраны или коры. Спонгоцель (внутренняя полость губки) выстлан хоаноцитами. Один из самых известных видов клатринид – лимонная губка, отличающаяся ярко-желтым цветом и слегка удлиненной шаровидной формой роста [7].

Основная структура

Клатринида – богатая и разнообразная трубчатая морская губка с известковым скелетом. Тело губки организовано в простые трубки, называемые олинтусами, имеющие внутренний и внешний слой. Оба слоя присутствуют на ранних стадиях развития клатринид, и сложное тело взрослой особи по-прежнему происходит из первичного олинтуса [1]. Взрослые особи растут из олинтуса, и в результате деления трубка разделяется на отдельные функциональные единицы, называемые кормусами. Эти отдельные единицы демонстрируют различную степень дифференциации в зависимости от выполняемой функции, но имеют центральную трубку, выполняющую функцию атриума [5]. Этот организм также включает в себя спикулы, состоящие из карбоната кальция, с до четырьмя лучами, расходящимися из одной точки. Скелетные и телесные анастомозы являются наиболее широко используемыми характеристиками при определении таксономии клатринид [1]. В целом, скелетные и телесные анастомозы (соединение здоровых участков трубчатых структур в теле) являются валидными и сходными характеристиками, определяющими таксономию отряда [8]. По своим заметным физическим характеристикам клатриниды могут быть белыми, красными, желтыми или розовыми и обычно имеют небольшие размеры – до нескольких сантиметров [1].

Характеристики (размножение, диета, жизненные этапы, движение)

Все стадии развития присутствуют, и Clathrinidae используют классические этапы организации: аскон, сикон и леукон. Эти этапы позволяют Clathrinida перейти от одноклеточного организма к многоклеточному [8]. Этот организм использует олинтус, кратковременную стадию развития, когда колония прикрепляется к субстрату для роста и деления. Они также используют анастомозы – перекрестные соединения или сеть трубок – для формирования более крупной функциональной единицы. Сеть и организация мелких и крупных функциональных трубок формируются посредством медианного деления простых трубок. В результате этого процесса устанавливается радиальная организация, при которой центральная трубка выполняет функцию пищеварительной системы, выделяя продукты выделения [6]. Это также известно как клоака. После установления этого организм переходит от личиночной стадии к взрослой. Достигнув взрослой стадии, губка становится сидячей, то есть неподвижной [8]. Благодаря своей структуре, Clathrinidae способны фильтровать большой объем океанской воды и, следовательно, питаться мелкими организмами, такими как детрит, пикопланктон и гетеротрофные бактерии. Это делает их всеядными, играющими важную роль в круговороте питательных веществ в водной толще [4]. Поскольку губки являются осадочными организмами, они уязвимы к последствиям изменения климата, коммерческого рыболовства, разработки нефтяных месторождений и другой человеческой деятельности. Кроме того, морские губки известны своей долгожительностью и медленным ростом, что делает их особенно уязвимыми к антропогенному воздействию и изменениям окружающей среды [9].

Распространение

Клатриниды — это отряд известковых губок, встречающийся во всех морях. Чаще всего их можно обнаружить в неглубоких, затененных местообитаниях, как правило, в пределах нескольких метров от поверхности. Например, в морских пещерах и других менее подверженных воздействию, неглубоких, но бентосных средах [4]. Они также многочисленны в богатых умеренных эстуариях и на тихоокеанских коралловых рифах. При повышении температуры их численность увеличивается, поскольку они размножаются половым путем. Губки легче проницаемы для воды, чем другие организмы, поэтому изменения температуры воды могут влиять на их поведение и физиологию [5]. Благодаря способности выживать в широком диапазоне условий, проницаемость не ограничивает ареал распространения клатринид, но способствует концентрации видов в предпочитаемых ими теплых, неглубоких районах морей [4].

История эволюции

В настоящее время этот отряд быстро расширяется, и в результате виды отличаются большим разнообразием. Однако процесс окаменелости этих кальциевых губок неизвестен, что может указывать на существование большего числа промежуточных форм, о которых у нас нет данных [6]. Клатринидии, будучи разнообразной группой, демонстрируют множество отслеживаемых эволюционных линий, что означает, что различные виды клатринидий могли приобрести сходство в результате конвергенции, а не дивергенции.

История классификации клатриниды

В 1872 году Эрнст Геккель впервые классифицировал класс известковых губок в типе Porifera, основываясь на составе спикул и водоносной системе. Его метод подвергся критике со стороны других таксономистов, которые считали таксономическую схему Геккеля искусственной. Одним из критиков был Полеяев, который предложил более естественную таксономию в 1883 году, приняв часть предложений Геккеля, касающихся ауриформных структур. В течение последующих 70 лет различные таксономисты спорили, и известковые губки были разделены на два подкласса на основе цитологических и скелетных признаков: Calcinea и Calcaronea. В 1958 году Хартман предложил отряды Clathrinida и Leucettida в подклассе Calcinea, принимая кору тела за ключевой признак. Впоследствии, в 2002 году Бороевич и другие таксономисты утверждали, что отряд Leucettida вымер, поскольку кортикализация и водоносные системы эволюционировали в нескольких линиях.

Калькария

Все губки этого класса исключительно морские, и хотя они распространены по всему миру, большинство из них встречаются в неглубоких тропических водах. Как и почти все остальные губки, они ведут прикрепленный образ жизни и являются фильтраторами. Из примерно 15 000 существующих видов губок (Porifera) только 400 относятся к калькаревым губкам. Калькаревые губки впервые появились в кембрийском периоде, а наибольшее разнообразие они демонстрировали в меловом периоде.

Кальцинея

Подкласс Calcinea монофилетичен, то есть произошел от общего эволюционного предка, не разделяя его ни с какой другой группой. В составе Calcinea выделяют два отряда: Clathrinida и Murrayonida. Ведутся дискуссии относительно того, находится ли отряд Murrayonida на том же филогенетическом уровне, что и отряд Clathrinida, или же входит в состав Clathrinida, поскольку некоторые исследователи сомневаются в валидности гиперкальцинированного скелета как таксономического признака.

Клатринида

Клатриниды — хорошо известный немонофилетический отряд. В 2013 году Клаутау и его команда предложили, что строение скелета и анастомозы тела являются наиболее надежными признаками при определении таксономии клатринид. Команда использовала секвенирование ДНК для подтверждения биологического происхождения 50 видов, относящихся к 8 родам клатринид, и переклассифицировала их в 10 родов.

(1) Клатрина

Все виды рода Clathrina лишены тетрактинов в своем скелете. Включая Clathrina clathrus, Clathrina helveola, Clathrina cylindractina, Guancha ramose, Guancha aff. blanca и другие.

(2) Эрнстиа

У видов рода Ernstia присутствуют триактины и тетрактины, а также регулярное клатроидное тело, весьма похожее на таковое у Clathrina. Включая Clathrina sp. nov.1 из Бразилии, Clathrina sp. nov.2 из Бразилии, Clathrina sp. nov.13 из Индонезии и Clathrina tetractina из Бразилии.

(3) Аскандра

Сестринская группа рода Ernstia, но виды рода Ascandra имеют рыхлые свободные трубки в апикальной области своего кормуса.

(4) Аскальтис

Один вид Clathrina reticulum, характеризующийся плотно расположенными свободными трубками и псевдоатриумом, лишенным пинакодермы.

(5) Левкаскас

Один вид Leucascus simplex характеризуется плотно расположенными несросшимися трубками, настоящим предсердием с пинакодермой, апикальными актинами с шипами и соленоидной аквиферической системой.

(6) артурия

Один вид Clathrina hirsute. У C. hirsute имеются триактины и тетрактины.

(7) Бороевья

Характеризуется хорошо выраженным кормусом с триподами на наружных трубках, триактинами и тетрактинами с шипами на апикальных актинах. Включая Clathrina brasiliensis, Clathrina cerebrum, Clathrina aspina и другие виды.

(8) Леукальтис

Leucaltis clathria из Австралии и Карибского бассейна. Характеризуется крупными трубками, каждая из которых имеет отчетливую кору с крупными шпикулами.

(9) Браттегардия

Один вид Clathrina nanseni с одним оскулом и кормусом, окруженным мембраной. Характеризуется скелетом, содержащим триактины и 2 тетрактины (нормальный апикальный актин и рудиментарный шишковидный апикальный актин).

(10) Оригинальный Leucaltis nuda

Включая Leucetta floridana, Leucetta microraphis, Pericharax heteroaphis, Leucettusa nuda, Leucetta pyriformis и другие.