渦蟲

渦蟲

扁形動物門(Platyhelminthes)渦蟲綱(Turbellaria)的代表動物。Planaria指真渦蟲屬,而planarian一詞則指片蛭科(Planariidae)及近緣科的動物。渦蟲生活在淡水溪流中的石塊下,以活的或死的蠕蟲、小甲殼類及昆蟲的幼蟲等為食物。

基本信息

概述

土蠱又叫陸渦蟲,陰濕處磚石塊下、土壤中生活,長可達30cm。土蠱又叫陸渦蟲,陰濕處磚石塊下、土壤中生活,長可達30cm。

渦蟲屬於無脊椎動物扁形動物門渦蟲綱(Tubellaria)中淡水生活的習見種類,屬三腸目(Tricladida)。世界上已發現近400種,中國記錄七種,以日本三角渦蟲(Dugesiajaponica)分布最廣,這也是亞洲東部常見的一種。

渦蟲熱帶種色鮮豔,北美的Dugesia屬黑灰或褐色,波浪式游泳或匍匐前進。多數肉食性,夜出取食原生動物小螺蠕蟲。雌雄同體。生殖器在初秋開始發育。春季產出含受精卵的卵繭,發育不經變態。

內部特徵

消化系統
取一條渦蟲置於載玻片上的水滴中,將少許硫酸鎂結晶緩緩投入載玻片上水滴中,可見渦蟲逐漸麻醉,在體視顯微鏡下觀察,可見有一管狀結構從口中伸出體外,此即咽。一半蓋住,將培養皿置於光下片刻後,觀察渦蟲的趨光性反應。
取飢餓數日的渦蟲於小燒杯中,將熟蛋黃與洋紅粉末混勻後投餵渦蟲。1-2h後肉眼觀察可見蟲體內部已顯紅色。取出渦蟲於載玻片上,置低倍鏡下觀察已呈紅色的腸管分支狀況。
排泄系統
取飢餓數日的渦蟲,置載玻片上水滴中,待蟲體伸展時,加蓋蓋玻片,隨即用鉛筆的橡皮頭輕壓蟲體,使蟲體被均勻展開。此時有破碎組織外溢。置低倍鏡下觀察,可見蟲體兩側有一系列不規則閃爍亮光。選取較清晰處轉高倍鏡觀察,可見閃爍處有細管道分支,其中有液體不停地定向流動。流動液體的邊界即原腎管管壁,閃爍亮光則為原腎管分支末端焰細胞內纖毛擺動所致。
神經系統
神經與感官:梯形神經系統,頭部有一對腦神經節,由此分出一對腹神經索通向體後,在腹神經索之間有橫神經相連,因而構成梯形。
低倍鏡下觀察示神經系統的渦蟲整體裝片,可見體前有一對神經節組成的"腦"。由此沿身體兩側後行有2條縱神經索,索間有許多橫神經連線,似梯形,"腦"發出神經到眼、耳突各部。
生殖系統
雌雄同體,取顯示生殖系統的渦蟲整體裝片玻片標本置顯微鏡下觀察。
雌性生殖系統:蟲體前端兩眼後方有1對卵巢,深色,圓形。兩卵巢各有1條輸卵管沿身體兩側向後行,在咽後方匯合通入生殖腔。生殖腔前方有一橢圓形的受精囊也通入生殖腔。兩輸卵管外側還有許多顆粒狀的卵黃腺。
雄性生殖器官:蟲體兩側與輸卵管平行有許多圓球形精巢,每精巢由一輸精小管(不易清)通入1對輸精管,輸精管在咽兩側膨大成儲精囊;儲精囊在生殖腔前方匯合成陰莖,陰莖通入生殖腔。生殖腔有生殖孔通體外。

形態特徵

體呈樹葉形,背腹扁平,腹面密生纖毛,可爬行。全體淡褐色,長10餘毫米。頭呈三角形,背側有一對黑色眼點,兩側各有一耳突,為嗅覺器官。

體末端鈍尖。體中部稍後處的腹中央有口,連於咽囊,囊內有一肌肉性管狀的咽,可伸出體外。咽與腸相連,腸分三枝,一枝向前,二枝向後。

生活習性

渦蟲大多生活在潔淨富氧的海水淡水中。生活在溪流淺水處的,多隱於石塊下面,晝伏夜出。

食物及消化

渦蟲構造渦蟲構造

主要吃小的水生動物、動物屍體及動物內臟。寄生的吸收動物或植物體內的營養。咽吸住食物後,腸即分泌消化液,使之溶為液狀物,再吸入腸內,進行消化。不能消化的食物殘渣,仍由口排出。無肛門。養分為腸壁吸收,貯存於實質中。代謝產物由原腎管排除,許多排泄孔位於背側。呼吸作用經體表進行。

繁殖

雌雄同體,生殖器官複雜,生殖孔位於口後。生殖時,二渦蟲尾端一段腹面相貼在一起,生殖孔相對,互相交換精子。卵在體內受精,數個受精卵和卵黃(營養物質)被生殖囊分泌的粘液形成的膜狀卵繭包裹,排出體外,在外界孵化成幼渦蟲。

再生能力

渦蟲的再生過程也非常迅速,能在一周內重新長出損傷的肌肉、皮膚、消化系統、生殖系統,甚至整個大腦。而且,在未受到損傷的情況下,它能一直保持自己身體健康而不會衰老或死亡。

相關報導

發現再生基因
真渦蟲真渦蟲

2013年7月,中科院上海生科院/上海交大醫學院健康科學研究所的科研人員在國際權威細胞生物學雜誌JournalofCellBiology上發表了他們的研究成果,他們已建立了日常維持數萬條渦蟲的研究系統,發現了12個新的調節再生的基因

科學家已發現,80%以上的渦蟲基因和人類同源,這增加了通過渦蟲研究人類再生能力的可行性。與渦蟲相似,人體內也存在著許多幹細胞,負責新陳代謝和肌體的修復。理解渦蟲基因如何協作調控再生,或許有利於我們尋找人體器官再生、延緩衰老過程的方法。

發現抑癌基因

2012年4月2日,英國諾丁漢大學研究人員在對渦蟲進行研究的過程中發現,渦蟲體內的SMG-1基因會與mTOR信號通路密切配合,控制渦蟲的生長和再生。一旦這種控制被移除,則會導致渦蟲體內細胞的急劇分裂,形成腫瘤,最終導致渦蟲死亡。

研究表明,SMG-1基因是被科學家們忽視了的新的腫瘤抑制基因。這種基因對於動物的生長起到抑制作用,如果其作用在人類身上也適用,則可以用來開發新的治療癌症和其他衰老性病症的方法 。

常見兩種分類

渦蟲分布比較廣,多為淡水種,觀賞蝦比較容易感染。主要來源於水草、自來水和泥土中,只要分清自己的缸里被感染的是哪一種渦蟲,才能對症下藥。

第一種渦蟲肉食性比較強,喜歡吃葷食,會攻擊稚蝦,飢餓時甚至攻擊抱卵母蝦,病蝦老蝦,脫殼時的蝦。小蝦一旦碰到這種渦蟲,會被分泌的毒液麻痹,然後任其宰割。這種渦蟲對葷食類的飼料也非常敏感,餵食以後,甚至和蝦搶食(能將成蝦趕走,獨享美食),所以這是一種非常好誘捕的渦蟲。由於其強大的攻擊性和肉食性,是蝦缸非常需要控制的一種蟲害。

第二種渦蟲我們俗稱平角渦蟲,但是其實平角渦蟲另有其人,只是魚友們為了和三角渦蟲區分,而起的名字,台灣稱之為小渦蟲,其實小渦蟲更加貼切,因為其體積較小,我幾乎從來沒有見過超過1cm的,常見的0.6,0.8cm的已經是非常巨大的了。這種渦蟲非常難誘捕,因為其對葷腥類的東西不如三角渦蟲敏感。它主要食用底土中的微生物和有機物,偶爾攻擊蛋白沖,笠螺等,對小蝦傷害遠遠小於三角渦蟲。

標本製作

取渦蟲橫切面玻片標本置顯微鏡下觀察。渦蟲橫切面背面隆起,腹面扁平,為三胚層無體腔動物。
外胚層為體壁最外一層排列緊密的柱狀上皮細胞,其間夾有的色深、條狀結構為桿狀體,#桿狀體有何功能?此外,還可以看到一些向裡層(中胚層)深入的囊狀、含深色顆粒的單細胞腺及其通向體表的部分管道。轉高倍鏡觀察,可見腹面表皮細胞具有纖毛,表皮細胞的基底為一薄層基膜。
中胚層形成肌肉組織和實質組織。鏡下可見緊貼基膜內側底環肌,環肌內側為縱肌,它們與表皮共同構成體壁即皮肌囊。#皮肌囊有何功能意義?此外,在橫切面的背腹體壁間還可見背腹肌纖維。在體壁與消化管之間充滿呈網狀、含有許多黃色小泡的結構,為中胚層實質組織,無體腔。#實質組織有何功能?中胚層出現有何意義?
內胚層切片中間可見到幾個小空腔,即為腸腔,腸壁為單層柱狀上皮細胞,是內胚層形成的消化管。

飼養方法

野外採回的渦蟲,可移入金魚缸或其他玻璃容器內飼養。飼養缸必須很乾淨,否則就會影響渦蟲正常生活,甚至會引起死亡。另外,渦蟲有避光的習性,飼養缸要放在陰涼處,缸內放些採集地帶回的小石塊。缸口蓋上一層紗布,以防蚊子等產卵。飼養水最好用井水,如用自來水,須放2-3天后才可使用。
渦蟲喜食易消化的動物性食物,可用新鮮的動物肝臟或煮熟蛋黃餵餌,也可餵少量魚蟲。一般每周飼食一次,可在換水前進行。可把肝或蛋黃分成指甲大的小塊,投入缸底,渦蟲會很快地吸附其上,伸出咽取食。幾小時後,渦蟲的體色會有明顯的變化;餵肝時體色變深,餵蛋黃時體色變黃。
及時換新鮮水是飼養渦蟲的關鍵,在夏季尤為重要。換水時,用毛筆將渦蟲一一移入盛有清水的臨時容器里,把飼養缸內的水倒掉,並刷洗乾淨,再注入清水,最後將渦蟲移回。渦蟲對水質很敏感,一旦飼養水開始變質,渦蟲就會離開水底石塊,或浮上水面,或不安地遊動。這時應立即換水。

科技套用

渦蟲器官再生基因
英國諾丁漢大學的科學家對渦蟲身體部位的再生能力進行了研究,這些部位包括頭部和大腦,有一天這項研究有可能會使老化或受損的人體器官和組織再生成為可能。諾丁漢大學生物學院的英國研究委員會成員阿齊茲·亞布巴克博士是這項研究的領導者,該研究顯示,一種被稱作“Smed-prep”的基因顯然是導致渦蟲的頭部和大腦適當再生的基本要素。
渦蟲具有在被截斷後,身體部位再生的獨特能力,這些部位包括頭部和大腦。它們含有成熟幹細胞,這些細胞經常分裂,變成身體缺失的所有類型的細胞。該研究顯示,當渦蟲的身體部位進行再生時,是一套基因在控制這一過程,使它們在正確位置再生出大小、形狀和方位保持原狀的肢體。該研究成果發表在22日的《公共科學圖書館·遺傳學》雜誌上。
人體器官有望因渦蟲基因而再生
亞布巴克說:“這些令人震驚的蠕蟲為我們觀察一種非常簡單的動物的組織再生能力提供了很好的機會,它們可再生的肢體範圍非常廣泛,而且再生起來相當輕鬆。我們想弄明白成熟幹細胞是如何幫助任何動物形成和再生受損的或失掉的器官和組織的。了解其他動物的再生能力,會給人類再生醫學研究帶來很大好處。”
他說:“如果我們清楚組織在正常環境下再生時都發生了什麼,我們就能構想出安全取代人類由外傷或疾病導致受損的器官、組織和細胞的方法。例如,這對治療老年痴呆症非常有價值。通過這種知識,我們還能評估出當幹細胞在正常再生過程中出現錯誤,會產生什麼後果,例如血液幹細胞出現問題,可導致白血病。”
研究人員表示,Smed-prep是組成渦蟲頭部的細胞正確分化和定位的必要因素,也是確定頭部位置的關鍵。他們還發現,儘管Smed-prep的出現是導致頭部和大腦處於正確位置的決定因素,但是蠕蟲幹細胞會在其他不相干的基因影響下,形成腦細胞。不過研究人員表示,即便如此,如果沒有Smed-prep,這些細胞是無法自行組織起來,形成正常大腦的。
參與這項研究的研究生丹尼爾·菲利克斯22日說:“從分子層面了解組織的改造和再生,對再生醫學的研究至關重要。渦蟲因其強大的再生能力而特別出名,它們能在頭部被砍掉以後再生一個新的出來。通過Smed-prep的同源異位基因,我們確定了第一種對再生期間獲得上述結果和模式起關鍵作用的基因。這是一項振奮人心的研究項目,能參加這項研究,並把它作為我的論文課題,我感到非常幸運。”
真渦蟲頭部可再生保留以前記憶
塔夫斯大學研究人員發現,真渦蟲不僅能再生一個頭,這個新頭還擁有以前的記憶。他們把這些斬首前的蠕蟲放在一個培養皿中訓練它們尋找食物。它們的新頭重新長出來時,這些蠕蟲依然能記住這些技能。真渦蟲有兩個探測強光的眼點。這些眼點扮演了光感受器的角色,有助於真渦蟲遠離強光光源。生物學家訓練這些蠕蟲尋找隱藏在一個照亮培養皿中心的食物,使它們克服對光的恐懼。科學家發現,真渦蟲不僅在頭被切掉後可以再生一個頭,而且這個再生的頭還含有和被砍掉的頭一樣的記憶。
通過分析它在一個實驗室環境中用了多久找到食物,波士頓塔夫斯大學研究人員檢驗了真渦蟲的記憶。他們訓練這些黃色小蟲忽略實驗室內的亮光,使它們在集中注意力下找到食物。這些科學家發現,即使真渦蟲被斬首,依然記得這個訓練。這意味著這些蠕蟲必須經過訓練才能克服光的恐懼找到食物。
一旦它們學會這個技能,就被斬首。兩周后,也就是大多數真渦蟲重新長出頭來的時候,科研組把這些蠕蟲放回培養皿中。這些科學家用視頻跟蹤技術發現,接受訓練的真渦蟲比普通真渦蟲更快找到被亮光照射的食物。儘管它們在第一次嘗試中未能找到食物,但經過一次訓練後立即恢復以前學到的技能,將亮光忽略。它們的動作比失去頭前沒有接受訓練的斬首真渦蟲快得多。但研究人員尚不清楚這是怎么發生的以及發生這種事的原因。
他們的發現顯示,真渦蟲的記憶可能儲存在它們身體的其他部分中。這些研究人員提出的第二個理論是真渦蟲的舊腦為適應光改變神經系統,而神經系統的這些變化在新腦長出來時依然存在。科學家說,還需進行更多研究才能準確了解真渦蟲是如何保留以前記憶的,但他們的發現可用作研究人類和其他動物可能恢復記憶原因的起點。《實驗生物學雜誌》刊登了這項新研究。

軟體動物分類列表

概述軟體動物種類繁多,為動物界的第二大門。依據它們的貝殼、足、鰓、神經及發生特點等特徵,分為7個綱。另有兩綱的分類未明確,可能納入軟體動物門內。下表中帶*號的是化石類群。
無板綱(Aplacophora)毛皮貝目 | 新月貝目
多板綱(Polyplacophora) 鱗側石鰵目 | 銼石鱉目 | 毛膚石鱉目
單板綱(Monoplacophora)罩螺目(Tryblidioidea)| 古祐目(Archinacelloidea)| 弓殼目(Cyrtonellida)
掘足綱(Scaphopoda)角貝目 | 管角貝目
喙殼綱(Rostroconchia)*利培殼目(Ribeirioida):利培殼科(Ribeiriidae) | 敏蜂殼科(Technophoridae)
強壯殼目(Ischyrinioida):強壯殼科(Ischyriniidae)
錐鳥殼目(Conocardioida):始翼殼超科(Eopteriacea) | 始翼殼科(Eopteriidae) | 錐鳥殼超科(Conocardiacea)| 錐鳥殼科(Conocardiidae) | 勃氏殼科(Bransoniidae) | 馬心殼科(Hippocardiidae)
雙殼綱(Bivalvia)古列齒亞綱(Palaeotaxodonta) :灣錦蛤目(Nuculoida)
隱齒亞綱(Cryptodonta) :蟶螂目(Solemyoida)
翼形亞綱(Pteriomorphia) :蚶目(Arcoida) | 貽貝目(Mytiloida) | 珍珠貝目(Pterioida)
古異齒亞綱(Palaeoheterodonta) :三角蛤目(Trigonioida) | 河蚌目(Unionoida)
異齒亞綱(Heterodonta) :簾蛤目(Veneroida) |海螂目(Myoida)
異韌帶亞綱(Anomalodesmata) :筍螂目(Pholadomyoida)
腹足綱(Gastropoda)前鰓亞綱(Prosobranchia) :古腹足目 | 中腹足目 |新腹足目
後鰓亞綱(Opithobranchia) :翼足目 |囊舌目 |無腔目
肺螺亞綱(Pulmonata) :基眼目 | 柄眼目
頭足綱(Cephalopoda)鸚鵡螺亞綱(Nautiloidea) :鸚鵡螺目(Nautiloidea)
內角石亞綱(Endoceratoidea)*
珠角石亞綱(Actinoceratoidea)*
菊石亞綱(Ammonoidea)*
鞘形亞綱(Coleoidea)* :烏賊目(Sepioidea) | 槍形目(Teuthoidea) | 開眼亞目(Oegopsida) | 閉眼亞目(Myopsida) | 八腕目(Octopoda) |有須亞目(Cirrata) |無須亞目(Incirrata) | 幽靈蛸目(Vampyromorpha)
竹節石綱(Tentaculita)* 竹節石目(Tentaculitida)
等環節石目(Homoctenida)
珠胚節石目(Dacryoconarida)
可能納入軟體動物門,分類未明確。
軟舌螺綱(Hyolitha)*可能納入軟體動物門,分類未明確。

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