Δερματικές δομές κεφαλόποδου

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
Φολίδες στο μανδύα του Lepidoteuthis grimaldii. H δεξιά εικόνα είναι κοντινό πλάνο των φολίδων. Πρόκειται για το πρώτο είδος κεφαλόποδου στο οποίο μελετήθηκαν λεπτομερώς οι δερματικές δομές.

Τα Κεφαλόποδα διαθέτουν ποικιλόμορφες δερματικές δομές στο μανδύα και σε άλλα μέρη. Πρόκειται για εμφανή κονδυλώματα, προστατευτικά μαξιλάρια, θηλές ή φολίδες, ή μικροσκοπικά βλαστήματα.[1] Τα ωκεανικά καλαμάρια Τεύθιδα επιδεικνύουν περίτεχνες δερματικές δομές.[2][3]

Μορφολογία και σύσταση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι συχνότερα συναντούμενες δερματικές δομές στα κεφαλόποδα είναι χόνδρινα βλαστήματα. Τα προστατευτικά «μαξιλάρια» αποτελούνται από μορφές συνδετικού ιστού). Τύποι χόνδρων που βρίσκονται σε σπονδυλωτά και καλαμάρια είναι: υαλοειδής, ελαστικός και ινώδης χόνδρος. Τα βλαστήματα υαλοειδούς χόνδρου βρίσκονται κύρια στα cranchiida ή γυάλινακαλαμάρια.

Στη συντριπτική πλειονότητά τους οι δερματικές δομές είναι επικαλυμμένες με επιδερμίδα, που ίσως όμως καταστράφηκε ή λείπει από αιχμάλωτα δείγματα.

Οι δερματικές δομές σε επιλεγμένα είδη καλαμαριών
Είδος Οικογένεια Δερματική δομή Σχήμα Μέγεθος σε χλστ. (ΜΜ σε χλστ.) Ιστός Επιδερμίδα
Asperoteuthis acanthoderma Chiroteuthidae Βλαστήματα Κωνικά 1,0 × 0,4 (144) Υάλινος Ναι
Cranchia scabra Cranchiidae Βλαστήματα Στρογγυλές, τριγωνικές, ή ορθογώνιες βάσεις με 2–5 προεξοχές 0,4–0,8 × 0,2–0,4 (94) Υάλινος χόνδρος Ναι
Histioteuthis meleagroteuthis Histioteuthidae Βλαστήματα Σαν πόμολα από την κορυφή του μανδύα: 0,4–0,8 × 1,3–1,9; από την κορυφή του βραχίονα: 0,6–2,2 × 0,7–2,3 (38) Ελαστικός χόνδρος Ναι
Leachia cyclura Cranchiidae Βλαστήματα Μικρά κωνικά έως μεγάλα σύμπλοκα με κωνικές προεξοχές 0,3–0,4 × 0,1–0,2 (55) Υάλινος χόνδρος Ναι
Lepidoteuthis grimaldii Lepidoteuthidae Προστατευτικά μαξιλάρια «φολίδες» Ρομβοειδή έως εξαγωνικά 2,0 × 0,5 (180) Συνδετικός ιστός σε διάταξη κυψέλης Ναι
Liocranchia reinhardti Cranchiidae Βλαστήματα Κωνικά 0,2–0,3 × 0,15–0,(29) Υάλινος χόνδρος Ναι
Mastigoteuthis cordiformis Mastigoteuthidae Βλαστήματα Κωνικά 0,2 × 0,3 (87) Ελαστικός ή ινώδης χόνδρος Ναι
Mastigoteuthis hjorti Mastigoteuthidae Βλαστήματα Κωνικά 0,1–0,2 × 0,05–0,1 (93) Ελαστικός ή ινώδης χόνδρος Ναι
Pholidoteuthis adami Pholidoteuthidae Προστατευτικά μαξιλάρια Στρογγυλά έως πενταγονικά 0,5 × 0,3 (300) Συνδετικός ιστός σε διάταξη κυψέλης Ναι
Pholidoteuthis massyae Pholidoteuthidae Βλαστήματα και θηλές Στρογγυλά 0,3 × 0,15 (100) Πυκνός συνδετικός ιστός με χονδροκύταρα και ελαστικός χόνδρος Όχι. Ακυτταρική επιδερμίδα


Άλλα κεφαλόποδα με προεξέχουσες δερματικές δομές είναι: Brachioteuthis spp. * Galiteuthis glacialis (στρογγυλά βλαστήματα); Histioteuthis meleagroteuthis και Histioteuthis μιράντα (κορυφογραμμές από φυμάτια); Mastigoteuthis δανάη (μεγάλα βλαστήματα paralarvae);[4] Onykia aequatorialis, Onykia ingens, Onykia lonnbergii, και Onykia robsoni (ακανόνιστο κονδυλώματα);[5] Slosarczykovia circumantarctica (ινώδες ενσωματωμένο δίκτυο);[6] και όλα τα μέλη της υποοικογένειας Cranchiinae (λωρίδες από χόνδρινα βλαστήματα σε διάφορες διατάξεις). Από τα χταπόδια, το Ocythoe tuberculata διαθέτει βλαστήματα και κορυφογραμμές στο μανδύα του.

Ώριμο θηλυκό Onykia ingens (38.4 εκ.) 
Τμήμα από κοιλιακό δέρμα μανδύα του O. ingens 
Μεγάλο ώριμο θηλυκό Onykia robsoni (88.5εκ.) βάρους 11.1 κιλά. 
Κοντινό πλάνο των δερματικών κονδυλωμάτων του ίδιου δείγματος O. robsoni  
Κοιλιακός μανδύας του Slosarczykovia circumantarctica (12.2εκ.) 
Ocythoe tuberculata με κορυφογραμμές και ορατά βλαστήματα στο μανδύα 
Ο μανδύας του Cranchia scabra είναι καλυμμένος με πολλά χόνδρινα βλαστήματα


Λειτουργικός ρόλος[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι δερματικές δομές πιστεύεται ότι υποβοηθούν στην άνωση, μετακίνηση, και ψευδοσκελετική υποστήριξη του κεφαλόποδου.

Βοηθητικά άνωσης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Έχουν προταθεί δύο διαφορετικοί μηχανισμοί άνωσης.

Σωσίβιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ο μανδύας του Cranchia scabra είναι καλυμμένος με πολλά ακανθωτά χόνδρινα φύματα.[7][8] Είναι μάλλον απίθανο να προστατεύουν από αρπακτικά όπως έχει προταθεί στο παρελθόν, εφόσον είναι πολύ μικρά και διάφανα. Τα φύματα είναι καλυμμένα με επιδερμίδα που συχνά χάνεται κατά την αιχμαλωσία. Πιθανολογείται ότι στο ζωντανό ζώο το διάμεσο διάστημα περιέχει ανωτικό υγρό (ίσως διάλυμα με χλωριούχο αμμώνιο) και λειτουργεί ως "σωσίβιο". Τα σκληρά βλαστήματα βοηθούν στη διατήρηση του σχήματος της δομής. Υπολογίστηκε ότι σε ένα C. scabra με μανδύα μήκους 10 cm (ML), το σωσίβιο συνεισφέρει κατά 4% στην ολική ισχύ άνωσης, οπότε επιτυγχάνεται ουδέτερη πλευστότητα.

Παρόμοιος μηχανισμός, βρίσκεται στον πολύ μεγαλύτερο Galiteuthis glacialis.

Θηλυκό Lepidoteuthis grimaldii με 61,7 εκ Μήκος Μανδύα και βάρος περισσότερο από 4 κιλά
Κοντινό πλάνο των φολίδων του ίδιου δείγματος

Μαξιλάρια πληρωμένα με υγρά[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι καλυπτήριες "φολίδες" του Lepidoteuthis grimaldii είναι στην πραγματικότητα δερματικά μαξιλάρια με εσωτερική δομή περιέχουσα κενοτόπια, τα οποία είναι συνέχεια των κενοτοπίων του υποκείμενου μανδύα. .[9] Η συγκέντρωση ιόντων Αμμωνίου (NH4+) στο μανδύα του είδους μετρήθηκε ίση με 172 mM.[10] Υπάρχουν δομικές ομοιότητες με τα μαξιλάρια του Pholidoteuthis αδάμη.[11][12] Πιστεύεται ότι η άνωση σχετίζεται με τη σύσταση των κενοτοπίων.  Η σπογγώδης υφή των μαξιλαριών ίσως έχει προστατευτική λειτουργία.

Μειωμένη αντίσταση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Pholidoteuthis massyae (41.1 εκ ΜΜ)

Τα σύμπλοκα[13] δερματικών δομών του Pholidoteuthis massyae περιορίζουν την επίδραση της υδροστατικής αντίστασης. Πιο συγκεκριμένα, συνεισφέρουν στη διατήρηση της ομαλής ροής περεμποδίζοντας ή καθυστερώντας το διαχωρισμό του μανδύα από το οριακό στρώμα.

Παρόμοιο κινητικό μηχανισμό διαθέτουν τα Mastigoteuthis cordiformis και Mastigoteuthis hjorti, με μικρά φύματα που ίσως αποκλείουν τέτοια δράση.

Ψευδοσκελετική υποστήριξη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Liocranchia reinhardti

Στα cranchiidα Leachia cyclura και Liocranchia reinhardti, τα δερματικά βλαστήματα δεν βρίσκονται σε όλο το μανδύα, είναι περιορισμένα σε διακριτές χόνδρινες ζώνες. Είναι, επομένως, απίθανο να επιδρούν στην πλευστότητα.  Τα άκαμπτα σύμπλοκα ίσως συμβάλλουν ως ψευδοσκελετοί στη διατήρηση του σχήματος των μερών του μανδύα όταν μετακινείται κολυμπώντας ή προσφέρονται για σημεία πρόσφυσης μανδυακών μυών ή σπλαχνικού ιστού (όπως το διάφραγμα ).

Οι πολύ πυκνές κορυφογραμμές από βλαστήματα που βρίσκονται στους βραχίονες και το ραχιαίο μανδύα του Histioteuthis meleagroteuthis  ίσως αποτελούν σημεία πρόσφυσης για μυες, και χρειάζονται περισσότερο στα νεαρά ζώα, που δεν έχουν καλά ανεπτυγμένο μυϊκό σύστημα. Όμοια στα δύο άλλα είδη Histioteuthis είδη με κορυφογραμμές—H. meleagroteuthis και H. μιράντα— που πιθανότατα έχουν την ίδια λειτουργία.

Άγνωστη λειτουργία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ο μανδύας του Asperoteuthis acanthoderma είναι καλυμμένος με λεπτά, ευρέως κατανεμημένα βλαστήματα από υαλοειδή χόνδρο. Σε μια μελέτη του 1990 για τις δερματικές δομές στα καλαμάρια,  οι Clyde Φ. Ε. Ρόπερ και c. C. Lu έγραψαν ότι αδυνατούν "να προτείνουν μια λειτουργία" για τα βλαστήματα του είδους, αλλά λόγω  μικρού μεγέθους και πυκνότητας είναι απίθανο να συνεισφέρουν σε άνωση ή μετακίνησης.


Βιβλιογραφία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Young, R.E., M. Vecchione & K.M. Mangold (2001). Cephalopod Mantle Armature. Tree of Life Web Project.
  2. Roper, C.F.E. & C.C. Lu (1990). «Comparative morphology and function of dermal structures in oceanic squids (Cephalopoda)» (PDF).  Smithsonian Contributions to Zoology, Number 493: 1–40.
  3. Roper, C.F.E. & C.C. Lu (1989). «Systematic status of Lepidoteuthis, Pholidoteuthis and Tetronychoteuthis (Cephalopoda: Oegopsida)» (PDF).  Proceedings of the Biological Society of Washington 102(3): 805–807.
  4. Vecchione, M. & R.E. Young (2007). Mastigoteuthis danae (Joubin, 1933). Tree of Life Web Project.
  5. Bolstad, K.S.R., M. Vecchione & R.E. Young (2011). Onykia Lesueur, 1821. Tree of Life Web Project.
  6. Lipinski, M. & R.E. Young (2011). Slosarczykovia. Tree of Life Web Project.
  7. Person, P. (1969). Cartilaginous dermal scales in cephalopods. Science 164(3886): 1404–1405. doi:10.1126/science.164.3886.1404
  8. Dilly, P.N. & M. Nixon (1976). The dermal tubercles of Cranchia scabra (Mollusca, Cephalopoda); surface structure and development. Journal of Zoology 179(3): 291–295. doi:10.1111/j.1469-7998.1976.tb02297.x
  9. Young, R.E. & M. Vecchione (1999). Lepidoteuthis grimaldii: Dermal Cushions. Tree of Life Web Project.
  10. Lipiński, M. & K. Turoboyski (1983). The ammonium content in the tissues of selected species of squid (Cephalopoda: Teuthoidea). Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 69(2): 145–150. doi:10.1016/0022-0981(83)90064-3
  11. Goldman, D.A. (1995). A juvenile of the scaled squid, Pholidoteuthis adami Voss, 1956 (Cephalopoda: Oegopsida), from the Florida Keys. Proceedings of the Biological Society of Washington 108(1): 136–146.
  12. Young, R.E. & M. Vecchione (1999). Pholidoteuthis adami Dermal Cushions. Tree of Life Web Project.
  13. Young, R.E. & M. Vecchione (1999). Pholidoteuthis massyae Mantle Dermal Cushions. Tree of Life Web Project.