TARDIGRADES: CIRI, TIPE, HABITAT, NUTRISI - BIOLOGI - 2025

The tardigrades adalah hewan mikroskopis panjang antara 0,05 dan 0,5 mm, tetapi telah dilaporkan "raksasa" 1.7mm. Mereka adalah invertebrata, protostom tersegmentasi, dengan penampilan beruang kecil dengan empat pasang kaki tebal dengan cakar, dan penggerak dari sisi ke sisi dengan berat.

Mereka dideskripsikan untuk pertama kalinya oleh Johann A. Ephrain Goeze pada tahun 1773 dan dibaptis sebagai beruang air oleh Lázzaro Spallanzani pada tahun 1777. Meskipun mereka telah sedikit dipelajari, saat ini terdapat lebih dari 800 spesies yang dideskripsikan, penghuni lingkungan semi-air, di hampir semua jenis lingkungan.

Gambar 1. Tardigrade dewasa. Sumber: Lab Goldstein - tardigrades, melalui Wikimedia Commons

Meskipun hubungan filogenetik mereka masih diperdebatkan karena mereka menghadirkan karakteristik annelida dan artropoda gabungan, mereka dapat dianggap termasuk dalam filum Tardigrada.

Seperti artropoda, tardigrada memiliki kutikula pelindung luar yang tipis, yang mereka tumpahkan secara berkala (proses yang dimediasi oleh hormon ecdysome pro-steroid), memungkinkan mereka bertahan hidup dari pengeringan. Namun, mereka memiliki pelengkap non-artikulasi dengan klem, tidak seperti artropoda, yang memiliki persendian.

Karakteristik umum

Bentuk tubuh

Tardigrades menghadirkan tubuh dengan simetri bilateral, umumnya dengan punggung bulat dan rata, dengan empat pasang kaki ventral yang berujung pada cakar yang bentuk karakteristiknya penting untuk klasifikasi mereka.

Segmentasi tubuh tidak dapat dibedakan secara lahiriah, tetapi kepala diikuti oleh tiga segmen bagasi, masing-masing dengan sepasang kaki, di samping segmen ekor terakhir, dengan sepasang kaki keempat menonjol ke belakang.

Tubuhnya ditutupi oleh lapisan tipis kutikula yang mereka lepaskan dan banyak spesies memiliki pelat punggung dan lateral.

Tardigrada dewasa non-laut bisa berwarna-warni, menunjukkan corak merah jambu, hijau, ungu, kuning, merah, abu-abu, dan hitam.

Otot

Tardigrades memiliki otot polos dan lurik, dengan sebagian besar pita otot terdiri dari satu sel atau beberapa sel besar. Ini membentuk rangkaian otot antagonis yang mengontrol penggerak Anda selangkah demi selangkah.

Pertukaran gas

Pertukaran gas, seperti oksigen, bergantung pada difusi ke seluruh tubuh Anda.

Sistem pencernaan

Sistem pencernaan tardigrades terdiri dari tabung bukal, faring berotot bulat, dan sepasang gaya berkapur yang mereka gunakan untuk menembus tanaman, atau tubuh hewan kecil lainnya, dan kemudian menyedot isinya.

Tardigrada karnivora dan omnivora memiliki mulut terminal anterior, sedangkan herbivora dan detritivora memiliki mulut ventral.

Faring berkomunikasi dengan kerongkongan, yang pada gilirannya membuka menjadi usus besar tengah dan usus besar pendek (kloaka atau rektum), akhirnya mengarah ke anus terminal.

Gambar 2. Tardigrade. Sumber: Frank Fox di http://www.mikro-foto.de

Sistem saraf

Sistem saraf tardigrada adalah metamerik, mirip dengan annelida dan artropoda.

Mereka menunjukkan ganglion otak dorsal berlobus besar, terhubung ke ganglion subesophageal. Ini pada gilirannya, meluas menjadi sepasang kabel saraf ventral posterior, yang menghubungkan rantai empat pasang ganglia yang mengalir melalui kaki.

Tardigrades sering kali memiliki sepasang bintik mata sensorik, masing-masing berisi lima sel, salah satunya sensitif terhadap cahaya.

Strategi adaptif

Anabiosis dan pembentukan kista

Tardigrada memiliki kemampuan untuk memasuki keadaan laten yang berimplikasi pada aktivitas metabolisme yang sangat berkurang, selama kondisi lingkungan tidak menguntungkan bagi kelangsungan hidupnya.

Pada periode kekeringan, saat vegetasi yang dihuni tardigrada darat mengering, mereka meringkuk dengan menarik kaki mereka, kehilangan air dari tubuh mereka dan mengeluarkan selubung kutikula berdinding ganda yang menutupi seluruh tubuh mereka yang keriput.

Kista ini mempertahankan metabolisme basal yang sangat rendah (tetapi masih dapat dideteksi), keadaan yang disebut anabiosis.

Tardigrades juga dilaporkan membentuk kista di bawah kondisi CO ₂ , hidrogen sulfida, dan kalium sianida yang sangat tinggi.

Kriptobiosis dan tahap barel

Kriptobiosis adalah keadaan anabiosis yang ekstrem, di mana semua tanda aktivitas metabolisme sama sekali tidak ada. Karena kemampuan untuk memasuki keadaan ini, banyak spesies tardigrades bertahan dalam kondisi lingkungan yang ekstrim.

Di bawah kondisi lingkungan yang ekstrim, tardigrades mengontrakkan kaki mereka dan membentuk jenis kista tertentu dengan satu dinding, berbentuk seperti "tong anggur" (disebut "tun" dalam bahasa Inggris).

Dalam keadaan barel ini, metabolisme tubuh tidak dapat dideteksi, dianggap kriptobiotik. Dengan demikian, mereka melindungi diri dari kondisi yang sangat merugikan, menutupi tubuh mereka dan mengurangi permukaan interaksi dengan lingkungan.

Anhidrobiosis

Anhydrobiosis adalah strategi toleransi pengeringan yang memungkinkan banyak spesies tardigrades (dan invertebrata lainnya, rotifera dan nematoda) untuk menahan keadaan dehidrasi karena kondisi eksternal air yang membekukan atau kekeringan.

Terkena kondisi kekeringan, ia kehilangan air (yang dalam keadaan aktif merupakan 85% dari beratnya), hingga mencapai kurang dari 2% dari berat badannya dan aktivitas metaboliknya menurun ke tingkat yang hampir tidak terlihat, mampu memasuki tahap barel.

Ketahanan terhadap kondisi ekstrim

Di antara kondisi fisik yang ekstrim dimana banyak spesies tardigrades bertahan pada tahap laras akhir, adalah:

• Temperatur sangat tinggi (149 ° C) dan sangat rendah (-272 ° C).
• Tekanan atmosfer tinggi (hingga 6000 atm).
• Tingkat radiasi pengion yang intens.
• Paparan vakum.
• Total tidak ada oksigen dalam waktu lama.

Selain itu, beberapa spesies telah pulih setelah barel mereka direndam dalam zat beracun seperti air garam, eter, alkohol absolut, dan bahkan helium cair.

Setelah kondisi yang menguntungkan untuk keadaan aktif mereka kembali (terutama ketersediaan air), hewan membengkak dan mengaktifkan kembali metabolisme mereka dalam beberapa jam.

Peran ekologis dari panggung dan panggung barel

Tahapan kista dan laras mewakili strategi bertahan hidup dalam ruang dan waktu.

Dalam aspek temporal, bertahun-tahun dapat berlalu dalam tahap-tahap encysted ini sampai kondisi lingkungan (khususnya kelembaban) kembali mendukung.

Dalam ranah spasial, encystment juga merepresentasikan sarana penyebaran geografisnya, baik dengan aksi penyebaran angin, maupun dengan berada di lumpur kering yang menempel pada unggas air penggerak.

Karena pergantian antara periode aktif dan periode encysted, harapan hidup tardigrades dapat bervariasi dari kurang dari satu tahun hingga lebih dari 100 tahun.

Gambar 3. Tardigrade dewasa aktif (a) dan bentuk encystednya (b). Sumber: Takuma Hashimoto, Daiki D. Horikawa, Yuki Saito, Hirokazu Kuwahara, Hiroko Kozuka-Hata, Tadasu Shin-I, Yohei Minakuchi, Kazuko Ohishi, Ayuko Motoyama, Tomoyuki Aizu, Atsushi Enomoto, Koyuki Kondo, Sae Tanaraka, Yuichiro, Yuichiroka Shigeyuki Koshikawa, Hiroshi Sagara, Toru Miura, Shin-ichi Yokobori, Kiyoshi Miyagawa, Yutaka Suzuki dkk. , melalui Wikimedia Commons

Habitat

Tardigrades adalah hewan yang hidup bebas atau bersimbiosis (bahkan parasit) dengan sebaran geografis yang luas, penghuni lingkungan yang ekstrim atau sangat bervariasi seperti kolam air tawar sementara.

Ketersediaan air

Faktor pembatas untuk mikroorganisme ini adalah ketersediaan air, meskipun tanpa ini (dalam kondisi beku atau kekeringan), tardigrades mengalami dehidrasi, membentuk kista atau tahapan barel, seperti yang disebutkan sebelumnya.

Spesies darat berbagi habitat mikro dengan organisme lain seperti rotifer, nematoda, bakteri, protozoa, tungau, dan larva serangga kecil.

Distribusi geografis yang luas

Informasi tentang distribusi geografis tardigrades dibatasi oleh kurangnya studi ekstensif mereka, dan oleh kelangkaan koleksi spesimen dari berbagai wilayah kritis di planet ini.

Namun, penyebaran geografisnya yang luas didukung oleh penyebarannya melalui kista, tahapan tong dan telurnya.

Semua bangunan ini sangat ringan dan tahan untuk diangkut jarak jauh (baik oleh angin atau pasir, di lumpur yang menempel pada serangga, burung dan hewan lainnya).

Tardigrades telah ditemukan dari Kutub Utara hingga Antartika, dari pasir pantai hingga kedalaman jurang (kedalaman 3000 m), di perairan alami dan buatan (kolam, sungai, danau, laut, dan mata air panas), di Habitat semi akuatik, seperti lapisan tipis air yang menutupi tanah, serasah, lumut, lumut hati, lumut, alga, dan tumbuhan berpembuluh tertentu.

Beberapa spesies interstisial (mereka hidup di antara butiran pasir), yang lain epifit (mereka hidup di permukaan alga dan tumbuhan), dan yang lainnya epizoic atau komensal (mereka hidup di atau di dalam invertebrata laut lainnya, seperti mantel kerang).

Contoh spesies tardigrade

Sebagian besar spesies tardigrade tersebar luas di planet Bumi, dan banyak pula yang kosmopolitan, seperti Milnesium tardigradum (makanan karnivora).

Spesies lain adalah laut seperti Halobiotus crispae, yang banyak ditemukan pada alga coklat Greenland. Spesies pesisir, seperti Echiniscoides sigismundi di Denmark, juga telah dipelajari.

Akan tetapi, mungkin terdapat spesies endemik seperti Isohypsibius cameruni, yang (sejauh ini) hanya ditemukan di Kamerun (Afrika), meskipun asumsi ini dapat disebabkan oleh fakta bahwa hal itu belum dicari di wilayah lain.

Spesies epizoic lainnya, seperti Styraconyx qivitoq, hidup di hewan air ectoproct atau bryozoa.

Kepadatan penduduk rendah

Tardigrades adalah bagian dari rantai makanan, tetapi secara umum jumlah populasi mereka rendah. Kadang-kadang mereka dapat mencapai kepadatan hingga 300.000 individu / m ² di dalam tanah dan lebih dari 2.000.000 individu / m ² di dalam lumut.

Jenis tardigrades

Filum Tardigrada

Filum Tardigrada terdiri dari delapan famili dalam tiga ordo yang ditentukan berdasarkan detail pelengkap di kepala mereka, sifat cakar di kaki mereka, dan ada (atau tidak adanya) tubulus Malpighi.

Tiga ordo filum ini adalah: Heterotardigrada, Mesotardigrada, Eutardigrada.

Gambar 4. Tardigrade dewasa. Sumber: Willow Gabriel, Goldstein Lab, melalui Wikimedia Commons

Nutrisi

Diet

Mereka umumnya memakan cairan seluler tumbuhan dan hewan, menembus sel dengan sepasang gaya mulut mereka.

Tardigrades yang menghuni air tawar, berada di antara vegetasi yang membusuk, memakan puing-puing organik, kandungan sel tumbuhan (terutama lumut), mikroalga, protozoa dan invertebrata kecil lainnya seperti rotifer.

Spesies tardigrade yang hidup di tanah, memakan bakteri yang membusuk, alga, dan materi tanaman, atau merupakan predator invertebrata kecil.

Proses pemberian makan

Saat makan, tardigrades menghisap makanannya dan menghasilkan air liur di kerongkongan, yang bercampur dengan bahan yang tertelan. Mereka juga menghasilkan sekresi pencernaan yang dikosongkan ke dalam rongga mulut.

Makanan berpindah dari faring ke kerongkongan, yang pada gilirannya membuka ke usus besar bagian tengah, tempat pencernaan dan penyerapan nutrisi terjadi. Akhirnya usus besar pendek (kloaka atau rektum) mengarah ke anus terminal.

Reproduksi

Tardigrada bersifat dioecious, menghadirkan satu gonad di usus pada kedua jenis kelamin, dan gonopori di dekat anus atau di rektum (dalam kasus beberapa wanita).

Betina memiliki satu atau dua wadah mani kecil yang terbuka ke dalam rektum, dekat kloaka.

Dalam beberapa genera, jantan tidak diketahui, tetapi sebagian besar tardigrades dipelajari bersanggama dan bertelur.

Pertumbuhan tardigrade berasal dari pergantian kutikula dan mencapai kematangan seksual setelah tiga sampai enam tahap.

Seksual

Pada beberapa spesies, pejantan menyimpan sperma langsung ke dalam wadah mani betina atau ke dalam rongga tubuh dengan penetrasi kutikula. Dalam kasus terakhir, pembuahan terjadi langsung di ovarium.

Pada tardigrada lain, bentuk tertentu dari pembuahan tidak langsung terjadi: pejantan menyimpan sperma di bawah kutikula betina sebelum dia berganti kulit, dan pembuahan terjadi ketika betina kemudian menyimpan telurnya di gudang kutikula.

Betina bertelur 1 hingga 30 telur sekaligus (tergantung pada spesiesnya). Perkembangannya langsung, tanpa menunjukkan tahapan larva.

Aseksual dengan partenogenesis

Partenogenesis (dari bahasa Yunani, partheno: virgin dan genesis: birth) adalah strategi reproduksi di mana telur yang tidak dibuahi berkembang sebagai individu dewasa yang layak.

Strategi ini memiliki keuntungan jangka pendek karena memungkinkan reproduksi yang cepat. Akan tetapi, dalam jangka panjang hal ini menimbulkan kerugian dibandingkan dengan kerabat seksual, karena keragaman genetik mereka memungkinkan fleksibilitas dan adaptasi yang lebih besar terhadap variasi kondisi lingkungan.

Pada kebanyakan organisme, partenogenesis bergantian dengan periode reproduksi seksual.

Telur

Telur umumnya memiliki pori-pori permukaan yang khas selain tonjolan berbentuk kerucut.

Gambar 5. Rincian telur Macrobiotus shonaicus. Sumber: Stec, Daniel; Arakawa, Kazuharu; Michalczyk, Łukasz, melalui Wikimedia Commons

Beberapa spesies dikenali hanya dengan pola telurnya. Misalnya spesies dari marga Macrobiotus dan Minibiotus.

Juga ukuran dan bentuk pori-pori lempeng punggung telur, memungkinkan spesies terpisah, seperti dalam kasus genus Echiniscus.

Referensi

1. Edward, RE dan Robert D. Barnes, RD (1996). Zoologi Invertebrata. McGraw - Hill Interamericana. Mexico. hlm 1114.
2. Guidetti, R. dan Jönsson, KI (2002). Kelangsungan hidup anhidrobiotik jangka panjang di mikrometazoa semi-terestrial. Jurnal Zoologi 257 (2): 181-187. doi: 10.1017 / S095283690200078X
3. Miller, SA dan Harley, JP (2004). Ilmu hewan. Edisi keenam. Pendidikan Tinggi MacGraw-Hill. hlm 538.
4. Suzuki, AC (2003). Riwayat hidup Milnesium tardigradum Doyere (tardigrada) di bawah lingkungan pemeliharaan. Zoolog Sci 20: 49–57.
5. Watanabe dan Masahiko (2006). Anhydrobiosis pada invertebrata Appl. Entomol. Zool., 41 (1): 15–31.
6. Wright, J. (2001). Cryptobiosis 300 Tahun Setelah Van Leuwenhoek: Apa yang Telah Kita Pelajari tentang Tardigrades? Zoologischer Anzeiger 240: 563–582.