Informatie

28.0: Prelude to Invertebraten - Biologie


Een korte blik op een tijdschrift over onze natuurlijke wereld, zoals: National Geographic, zou een rijke verscheidenheid aan gewervelde dieren laten zien, vooral zoogdieren en vogels. Voor de meeste mensen zijn dit de dieren die onze aandacht trekken. Concentratie op gewervelde dieren geeft ons echter een nogal bevooroordeeld en beperkt beeld van biodiversiteit, omdat het bijna 97 procent van het dierenrijk negeert, namelijk de ongewervelde dieren. Ongewervelde dieren zijn dieren zonder schedel en gedefinieerde wervelkolom of wervelkolom. Naast het ontbreken van een wervelkolom, missen de meeste ongewervelde dieren ook een endoskelet. Een groot aantal ongewervelde dieren zijn waterdieren en wetenschappelijk onderzoek suggereert dat veel van 's werelds soorten ongewervelde waterdieren zijn die nog niet zijn gedocumenteerd.


Single Origin voor Ogen?

Biologen hebben tientallen jaren gediscussieerd over de vraag of de twee fundamentele oogplannen van gewervelde en ongewervelde dieren onafhankelijk zijn geëvolueerd of afkomstig zijn van een gemeenschappelijke voorouder. Nieuwe gegevens die onverwachte overeenkomsten tussen de ogen van een zeeworm en die van mensen laten zien, suggereren een gedeelde oorsprong.

Ondanks de ongelooflijke variatie in grootte en vorm, zijn ogen er in slechts twee basismodellen. De fotoreceptorcellen van gewervelde dieren, gekenmerkt door staafjes en kegeltjes, zijn heel anders dan die van ongewervelde dieren. En hoewel beide lichtgevoelige pigmenten gebruiken die opsins worden genoemd, verschillen deze in hun aminozuursamenstelling. Sommige wetenschappers beweren dat ogen slechts één keer zijn geëvolueerd, ondanks dit moderne verschil, terwijl anderen beweren dat ogen minstens één keer zijn geëvolueerd bij ongewervelde dieren en opnieuw bij gewervelde dieren.

Detlev Arendt en Joachim Wittbrodt, ontwikkelingsbiologen bij het European Molecular Biology Laboratory in Heidelberg, Duitsland, sprongen in de strijd nadat Arendt enkele gewervelde-achtige fotoreceptorcellen in de hersenen van zagers had opgemerkt, een mariene soort die al 500 miljoen niet veel is veranderd jaar. Arendt en zijn collega's gingen vervolgens op zoek naar genen en eiwitten die iets zeggen over het ontstaan ​​en de functie van de cellen.

De hersenfotoreceptor van de zager bevat een opsin-pigment dat bijna identiek is aan de menselijke versie. Arendt en Wittbrodt vonden ook retinale homeobox-eiwitten in de hersenen van de zager, maar niet in zijn oog, melden de onderzoekers in het 29 oktober-nummer van Wetenschap. Dit is de eerste keer dat deze eiwitten, die essentieel zijn voor de opbouw van het netvlies in wording bij gewervelde dieren, zijn gevonden in ongewervelde dieren.

Hun bevindingen suggereren dat zelfs de vroegste dieren de ingrediënten hadden van zowel gewervelde als ongewervelde visuele systemen, en dat sommige van de fotoreceptorcellen in de hersenen van ongewervelde dieren via een reeks stappen in gewervelde ogen werden getransformeerd. Arendt en Wittbrodt stellen dat beide optische systemen bestonden in een uitgestorven gemeenschappelijke voorouder genaamd Urbilateria en waarschijnlijk ontstonden in Urbilateria's voorganger. De een voelde waarschijnlijk het licht dat nodig was om een ​​circadiaans ritme op te zetten, en de ander was misschien een primitieve prelude voor het oog. "We denken dat beide fotoreceptorcellen teruggaan naar één celtype", merkt Wittbrodt op.

De resultaten drijven de oudheid van ongewervelde en gewervelde fotoreceptoren en opsins naar huis. "Niet alleen de morfologie, maar ook de moleculaire biologie van de twee soorten receptoren was al vastgelegd in onze gemeenschappelijke voorouder", zegt Alain Ghysen, een neurowetenschapper aan de universiteit van Montpelier, Frankrijk. Maar of dit al dan niet wijst op een enkele oorsprong van het oog, blijft een punt van discussie.


Ontdek meer wetenschap:

Hieronder staan ​​​​andere wetenschappelijke projecten die aan dit project zijn gekoppeld.

Aquatische ecologie en verontreinigingen

Het team Aquatic Ecology and Contaminants onderzoekt kritieke ecologische processen in aquatische en oeverecosystemen en hoe deze processen worden beïnvloed door menselijke activiteiten. We beantwoorden vragen door een combinatie van veldstudies, laboratoriumexperimenten en modellering, terwijl we werken op meerdere niveaus van biologische organisatie, van cellen tot ecosystemen. Onderwerpen zijn oa.

Hieronder vindt u publicaties die verband houden met dit project.

Verleden en toekomstige opwarming van een diep Europees meer (Luganomeer): wat zijn de klimatologische factoren?

We hebben vier decennia (1972 & ndash2013) temperatuurgegevens van het meer van Lugano, Zwitserland en Italië gebruikt om de hypothesen aan te pakken dat: [i] het meer is opgewarmd [ii] een deel van de opwarming wereldwijde trends weerspiegelt en onafhankelijk is van klimatologische schommelingen en [ iii] het meer zal blijven opwarmen tot het einde van de 21e eeuw. Tijdens.

Lepori, Fabio Roberts, James J.

Beoordeling en aanpak van de hereutrofiëring van Lake Erie: hypoxie in het centrale bekken

Het verlichten van fosforbelasting is een belangrijk beheersinstrument voor het beheersen van de eutrofiëring van Lake Erie. Tijdens de jaren zestig en zeventig verslechterde de verhoogde fosforinput de waterkwaliteit en verminderde het hypolimnetische zuurstofgehalte in het centrale bekken, wat op zijn beurt de thermische habitat elimineerde die essentieel was voor koudwaterorganismen en bijdroeg aan de uitroeiing van belangrijke.

Scavia, Donald Allan, J. David Arend, Kristin K. Bartell, Steven Beletsky, Dmitry Bosch, Nate S. Brandt, Stephen B. Briland, Ruth D. Daloğlu, Irem DePinto, Joseph V. Dolan, David M. Evans, Mary Anne Farmer, Troy M. Goto, Daisuke Han, Haejin Höök, Tomas O. Knight, Roger Ludsin, Stuart A. Mason, Doran Michalak, Anna M. Richards, R. Peter Roberts, James J. Rucinski, Daniel K. Rutherford, Edward Schwab, David J. Sesterhenn, Timothy M. Zhang, Hongyan Zhou, Yuntao

Fragmentatie en thermische risico's van klimaatverandering beïnvloeden de persistentie van inheemse forel in het stroomgebied van de Colorado-rivier

Aanstaande klimaatveranderingen zullen een wisselwerking hebben met andere stressoren om aquatische ecosystemen en hun biota te bedreigen. Inheemse Colorado River moordende forel (CRCT Oncorhynchus clarkii pleuriticus) zijn nu verbannen naar 309 geïsoleerde hooggelegen (>1700 m) bovenstroomfragmenten in het Upper Colorado River Basin, als gevolg van het verleden niet-inheemse forel.

Roberts, James J. Fausch, Kurt D. Peterson, Douglas P. Hooten, Mevin

Risico's voor het waterleven inschatten met behulp van kwantielregressie

Een van de belangrijkste doelen van biologische beoordeling is om te beoordelen of verontreinigingen of andere stressoren het ecologische potentieel van stromend water beperken. Het is belangrijk om reacties op verontreinigingen te interpreteren in verhouding tot andere omgevingsfactoren, maar noodzaak of gemak beperken de kwantificering van alle factoren die het ecologisch potentieel beïnvloeden.

Schmidt, Travis S. Clements, William H. Cade, Brian S.

Karakterisering van eigenschappen van ongewervelde dieren in doorwaadbare stromen van de aangrenzende VS: verschillen tussen ecoregio's en landgebruik

Er is veel bekend over de kenmerken van de gemeenschap van ongewervelde dieren in stroomgebieden in heel Europa, maar er bestaat geen uitgebreide beschrijving van de kenmerken van de continentale VS. Er is weinig bekend over de eigenschapsamenstelling van ongewervelde dieren in referentie- of minst verstoorde bekkens van de VS, hoe de eigenschapsamenstelling varieert tussen ecoregio's, of hoe consistent eigenschappen reageren op land.

Zuellig, Robert E. Schmidt, Travis S.

Het verleden als opmaat naar de toekomst voor het begrijpen van 21e-eeuwse klimaateffecten op Rocky Mountain Trout

Bioklimatische modellen voorspellen een grote afname van de inheemse forel in de Rocky Mountains in de 21e eeuw, maar missen details over hoe veranderingen zullen optreden. Aan de hand van vijf casuïstiek in de regio onderzoeken we hoe een veranderend klimaat de beken beïnvloedt en wat de mogelijke gevolgen zijn voor forel. Monitoringrecords tonen trends in temperatuur.

Isaak, Daniel J. Muhlfeld, Clint C. Todd, Andrew S. Al-chokhachy, Robert Roberts, James Kershner, Jeffrey L. Fausch, Kurt D. Hostetler, Steven W.

Indirecte gevolgen van hypolimnetische hypoxie op de groei van zoöplankton in een groot eutrofisch meer

Diel verticale migratie (DVM) van sommige zoöplankters in eutrofe meren wordt vaak gecomprimeerd tijdens piekhypoxie. Om de indirecte gevolgen van seizoensgebonden hypolimnetische hypoxie beter te begrijpen, hebben we laboratoriumgebaseerde experimentele en veldgebaseerde observatiebenaderingen geïntegreerd om te kwantificeren hoe gecomprimeerde DVM de groei van een cladoceran kan beïnvloeden.

Goto, Daisuke Lindelof, Kara Fanslow, David L. Ludsin, Stuart A. Pothoven, Steven A. Roberts, James J. Vanderploeg, Henry A. Wilson, Alan E. Höök, Tomas O.

Bewijs van hypoxische foerageertochten door geelbaars (Perca flavescens) en mogelijke gevolgen voor de consumptie van prooien

Eerdere studies in verschillende ecosystemen hebben aangetoond dat ecologisch en economisch belangrijke bentho- en benthopelagische vissen hypoxische (<2 mg O2 L−1) habitats vermijden door verticaal of horizontaal te bewegen naar gebieden met meer zuurstof. Hoewel het vermijden van hypoxische omstandigheden over het algemeen leidt tot een volledige verschuiving van de voorkeursbenthische prooi.

Roberts, James J. Grecay, Paul A. Ludsin, Stuart A. Pothoven, Steve A. Vanderploeg, Henry A. Höök, Tomas O.

Effecten van hypoxie op consumptie, groei en RNA:DNA-verhoudingen van jonge gele baars

Net als in verschillende zoetwater- en kustzee-ecosystemen over de hele wereld, is seizoensgebonden hypoxie van het bodemwater een terugkerend fenomeen in het centrale stroomgebied van Lake Erie. Hoewel bodemhypoxie een sterke invloed kan hebben op zittende bodemdieren, zijn de effecten ervan op mobiele organismen zoals vissen minder bekend. We evalueerden het potentieel voor bodemhypoxie om de.

Roberts, James J. Brandt, Stephen B. Fanslow, David Ludsin, Stuart A. Pothoven, Steven A. Scavia, Donald Höök, Tomas O.

Seizoensgebonden en jaarlijkse effecten van hypoxie op de kwaliteit van de vishabitats in het centrale Erie .meer

1. Hypoxie komt seizoensgebonden voor in veel gelaagde kust- en zoetwaterecosystemen wanneer de concentraties van opgeloste zuurstof (DO) in de bodem onder de 2-3 mg O2 L-1 zijn afgenomen. 2. We evalueerden de effecten van hypoxie op de kwaliteit van vishabitats in het centrale stroomgebied van Lake Erie van 1987 tot 2005, met behulp van bio-energetisch groeisnelheidspotentieel (GRP) als een proxy.

Arend, Kristin K. Beletsky, Dmitry DePinto, Joseph Ludsin, Stuart A. Roberts, James J. Rucinski, Daniel K. Scavia, Donald Schwab, David J. Höök, Tomas O.

Verkenning van verweringssnelheden in alpiene stroomgebieden van centraal Colorado, VS

Wanty, R.E. Verplanck, P.L. Bern, C. Todoro, T. San Juan, C. deWitt, E.H. Klein, TL Fey, D. Schmidt, T.S. Kerk, S. E.

Klimaatgeïnduceerde veranderingen in de dynamiek van nitraatstromen op grote hoogte

Terrestrische en aquatische ecosystemen in de bergen reageren op externe oorzaken van verandering, met name klimaatverandering en atmosferische depositie van stikstof (N). We onderzochten de gevolgen van een temperatuurverwarmende trend op stroomnitraat in een alpine en subalpiene stroomgebied in de Colorado Front Range die al lang de ontvanger is van verhoogde.


Bekijk de video: SOAL DAN PEMBAHASAN BIOLOGI BAGIAN 2 CABANG CABANG BIOLOGI (December 2021).