Hagfish: Anatomi og Fysiologi (Intro, Fordøjelsessystem og andre organer)

I denne artikel vil vi diskutere om: - 1. Introduktion til Hagfish 2. Hagfish biologi 3. Eksterne egenskaber 4. Fordøjelseskanal 5. Ekskretionssystem 6. Åndedrætssystem 7. Kardiovaskulærsystemet 8. Reproduktionssystem.

Indhold:

1. Introduktion til Hagfish
2. Biologi af Hagfish
3. Eksterne funktioner af Hagfish
4. Spisehalskanal af Hagfish
5. Excretory System of Hagfish
6. Åndedrætssystem af Hagfish
7. Det kardiovaskulære system af Hagfish
8. Reproduktionssystem af Hagfish

1. Introduktion til Hagfish:

Cyclostomata tilhører superklasse Agnatha. Det er repræsenteret af levende former som hagfishes og lamprays. De er ikke rigtig fisk. Ichthyologer har dog med glæde antaget dem for at studere, fordi de er vandlevende hvirveldyr, der typisk forekommer i forbindelse med ægte fisk. På trods af deres primitive strukturelle egenskaber er lampreys og hagfishes begge succesfulde grupper, der er mere rigelige end de fleste mennesker indser.

Oprindelsen og forfædren i denne gruppe er diskutabel og forstås ikke fuldt ud. Endoskeletonen af ​​disse dyr består af brusk, og derfor er deres fossile optegnelser ikke tilfredsstillende bevaret i geologisk rekord.

Men ifølge nogle arbejdere er de stammer fra ostracodermer, en gruppe af gamle uddøde pansrede fisk, på grund af følgende grunde:

1. De har et enkelt næsebor midt i hovedet.

2. De har ikke lavere kæbe.

3. De mangler parrede finner.

4. Der er ingen knogles vertebral kolonne.

Klasse cyklostomata er opdelt i to underklasser:

1. Myxinoidea

2. Petromyzontia

Personer tilhørende Myxinoidea er almindeligvis kendt som hagfishes. Linnaeus klassificerede dem som orme. De er repræsenteret af omkring to dusin arter, de mest almindelige er Myxin, Eptatretus (Bdellostoma) og Paramyxin.

Myxin er bredt fordelt langs kysten af ​​Nordeuropa og Atlanterhavskysten i Nordamerika. Nogle arter forekommer i kysterne af Chili og Japan. Eptatretus stoutii findes bredt fordelt langs både Nord- og Sydamerika-kysten, i kystvandet i Sydafrika og New Zealand.

2. Hagfiskbiologi:

Hagfishes er i høj grad ocean dwellers og generelt lever på havbunden i gravene. De bor ikke kun i mudrede burrows, men lever i død eller døende fisk og forbruger kød og indvolde, der kun forlader hud og knogler. De findes kun i lavt vand med lav temperatur (15 ° C), hvor vandet er salt og koldt.

Ifølge Jensen (1961-1966) befinder Eptatretus stoutii sig på den vestlige kontinentalsokkel i Nordamerika fra Alaska til Baja California i dybden, der spænder fra så lidt som 60 foder til så meget som 1800 fod.

Hagfishen er træg i naturen og forbliver stille i mudrede burrows, men når den er sulten, bevæger den sig hurtigt med slange ligesom, men bevægelsen er normalt træg eller torpid eller kedelig. Kropsfarven er gråbrun til blåbrun ovenfor, hvidlig nedenfor.

Hagfish har bemærkelsesværdig immunitet mod infektioner og sygdom. De besidder ikke tymuskirtlen, men aggregering af lymfoide celler i velar muskler er blevet antydet som primitiv prototype struktur. De producerer heller ikke antistof.

3. Ekstra funktioner af Hagfish:

Disse kaldes ofte som slime ål, fordi de udskiller tykt glidende slim i enorme mængder med vidunderlig hurtighed. En enkelt hagfish vil fylde en to gallon spand med slime blandet med vand om nogle få sekunder, og efter et lille interval kan man gentage operationen med lethed.

Slimmet udskilles af små porer på hver side af den ventrale overflade, der strækker sig fra snoet til spidsen af ​​halen. Porerne udskiller mælkefluid, som i kontakt med vand danner trådlignende fast kokon omkring hagfish. Denne struktur er yderst hjælpsom for at undgå at gribe af nogen rovdyr.

Hagfish kommer ud af denne kokon ved at gøre sløjfer og knuder i kroppen, hvilket giver hagfish ekstra gearing og dermed trækker dyret ud af slimmet og forhindrer chocking af gæller. Hagfishes er bemærkelsesværdige for deres mangel på slående træk. Forreste har den en rund mund, der er forsynet med tre par skænderier eller kødfulde tentakler (figur 2.1a, b).

De er taktile i naturen, det vil sige, at de har en følelse af berøring. Hovedet bærer et enkelt næsebor, et særligt træk ved cyklostomata. Det har rudimentære øjne, men dyret er helt blindt på grund af dybhavsadaptation.

Men de er i stand til at skelne mellem mørkt og lys på grund af pigment til stede i nethinden i øjenområdet. Et par følsomme områder er også til stede på hovedet og omkring cloaca. Der er omkring en dozon gill åbninger beliggende på begge sider på den ventrale overflade af kroppen.

De ligner hvide pletter. I Myxine er der kun et par. Dorsalfinen er fraværende eller udefineret smal og uforandret. Den kaudale fin er lidt udviklet. Preanalfin er til stede.

4. Spisehalskanalen i Hagfish:

Fordøjelseskanalen er en lige rør bestående af mund, der åbner i halsen, der fører ind i tarm gennem svælg, hvilket slutter til anus (figur 2.2a, b, c). Myxins mund er hesteskoformet, omgivet af to par tentakler. Tungen er forsynet med to rækker små tænder.

Tænderne stammer fra tandpladen. Tunge- og sugeapparatet er veludviklet. Tarmene kan opdeles i forgrunden og hindgut. Nær halsen er der et fremtrædende cirkulært muskelbånd, der afgrænser disse to regioner. Der er ingen mave i Eptatretus.

I nogle arter er maven lidt et dilateret kammer. Deres cirkulære muskelbånd forhindrer vandet i at komme ind i fordøjelsessystemet, men mens dyret forbruger mad, slapper musklen af ​​båndet og tillader maden at komme ind i fordøjelsessystemet. Tarmsystemet er forsynet med kamme, der øger tarmens overflade til absorption af ernæring, men spiralventilen er fraværende.

Lever, galdeblære og bugspytkirtel er tilbehør fordøjelsesorganer og åbner i tarmene. Bugspytkirtlen af ​​hagfish er opdelt i to fuldstændigt adskilte dele, der udskiller fordøjelsessafter, det andet insulin.

Hormoninsulinet regulerer formentlig blodsukkerniveauet i hagfish som det gør hos andre hvirveldyr. Tarmsystemet har dobbelt funktion, på den ene side er det fordøjelsesmiddel, mens det på den anden side er hæmopoietisk, dvs. producerer røde blodlegemer.

5. Excretory System of Hagfish:

Myxins nyrer er delelige i to dele, pronephros og mesonephros, som er segmentalt arrangeret. Præfroserne bevares i voksen hagfish, som næppe er markeret af mesonephros. I Eptatretus er prækfektkanalen tilstede, men Myxin mangler sådanne kanaler. Der er ingen urinproduktion af pronephros, men har fagocytiske og hæmopoitiske funktioner.

I myxin og eptatretus indeholder pronephros mere end 2000 cilierede nefrostomer (peritoneale tragt). Mesonephros er funktionel nyre og består af malpighiske legemer (Bowmans kapsel), som huser glomerulus. Denne del mangler tubuli som andre hvirveldyr.

Mesonephros er den vigtigste nyre og er ansvarlig for filtrering af blodet for udskillelse eller reabsorption i kroppen. Hagfishen kan ikke overleve langt i vand, der enten har en meget høj eller en meget lav koncentration af salte. Det osmotiske tryk i blodet styres af adrenokortiske hormoner.

6. Åndedrætssystem af Hagfish:

Der er et dusin eller så par gællepuder arrangeret langs kroppen. De åbner i svælget. Myxine har seks par gælleposer, mens Eptatretus er forsynet med 13 til 15 par gælleposer.

Hver gillpose giver udgangsrør, ca. seks udgangsrør, der er åbne ind i en fælles kanal, der åbner udenfor ved en enkelt glideskive i Myxine, men i Eptatretus åbnes hver glidepose separat, derfor er der tretten til femten par ydre glideskår Fig. 2.2a, b, c).

Vandet træder ind i halsen gennem næsebor, forgrunden er lukket på grund af virkningen af ​​bånd af cirkulær muskel og forhindrer vandstrømmen i tarmen. Velumet, et par muskelflapper beliggende i halsen, leder vandet til gillpouches og derefter går vandet gennem gill ved kanaler.

Kanalen kaldet pharyngocutaneous duct er til stede umiddelbart bag den sidste gill pose og på venstre side åbner den til ekstern grenial pore. Det hjælper med fjernelse af store partikler fra svælg og forhindrer deres adgang til delikate gylleposer. Gyllene er forsynet med blodkar og blodet strømmer i modsat retning til vandstrømmen, hvilket gør modstrømssystemet (figur 2.3).

Derfor er der hurtig udveksling af iltgas. En sådan mekanisme er også til stede i fisk.

7. Hjertefiskets kardiovaskulære system:

Det kardiovaskulære system består af blodkar, som cirkulerer blod til og fra alle dele af kroppen, hjertet, der holder blodet i bevægelse og lymfekarrene, som cirkulerer lymfeknuder. Kredsløbssystemet er ejendommeligt, fordi venøs kredsløb ikke er forbundet med arteriel side på normal måde.

I flertallet af organer er der kapillær seng, og arterielt blod udledes i kapillærlejen, men på et sted er der ingen kapillær seng, men arterielt blod åbner i bihuler, gennem hvilke det perkolerer, før de kommer ind i venen.

En åben cirkulation af denne art er almindelig blandt hvirvelløse dyr, men sjældne hos hvirveldyr. Resultatet af en sådan omsætning er, at blodtrykket på venøs side er meget lavt.

Hovedfedtets hovedhjerte er kendt som grenhjerte. Bortset fra grenhjerte (fig. 2.4a, b) er hagfisk ejendommelig fordi den har hjertelignende organer, og disse er (a) kaudalt hjerte, (b) portalhjerte, (c) kardinalhjerte. Branchial hjertet ligger lukket for bilobed leveren.

Det gren- eller systemiske hjerte af cyklostomer ligger i et bruskhindebetændelse, der kommunikerer med peritoneale hulrum i hagfisk, såsom Myxine via en peri-cardio peritonealkanal. Grenhjerte består af en sinus venosus, et atrium, en ventrikel og en bulbus arteriosus, der ligner den af ​​fiskene (figur 2.5).

Koronarcirkulationen er fuldstændig fraværende i atrium og ventrikel af grenfibrens hjerte, men koronarfartøjer forekommer i væggen af ​​sinus venosus af Eptatretus burgari.

Sinus venosus er et tyndt vægkammer, det venøse blod fra de forskellige dele af kroppen modtages gennem ducti Cuvieri og andre blodkar. Den højre ductus Cuvieri udslettes, så kun venstre Cuvieri-kanal fortsætter i voksenalderen.

Sinus venosus består af glat muskel i sin mur og åbner i atrium. Sinuatrial åbningen er forsynet med en ventil, der forhindrer tilbagestrømningen. Atriumet er enkelt og ligger tilbage af midterlinien. Den åbner i ventrikel gennem atrioventrikulær åbning, som overvåges af atrioventrikulære ventiler. Ventriklen åbner ind i bulbus arteriosus.

Myokardiet i atriumet og ventriklen er svampet, deres muskler er arrangeret i ledninger eller trabeculae, der projiceres i atriumets og ventrikelens lumen. Trabeculae er mere tæt pakket og større i ventriklen end atrium. Bulbulen åbner i ventral aorta. Det er kort og ikke-kontraktil.

Elektronmikroskopisk struktur af cyklostomernes hjertemuskelceller er blevet undersøgt og gennemgået af Yamauchi (1980). Den fine struktur af cyklostomata (lamprey og hagfish) muskel svarer til den af ​​skeletmuskulaturen hos hvirveldyr.

A- og I-båndene er tydeligt skelnet. Jeg band er lys og har Z-line, A-band er mørkt og leveres af H-band. M-linjen bisecter H-båndet og N-linjen er tydeligt synlige. Ifølge Leak (1969) er N-linjen ubetydelig i hagfishen, Myxine glutinosa, men det er ret fremtrædende i Lampetra.

I Myxine glutinosa demonstrerede Helle et al. (1972) specifikke myokardiske granulater sammen med de funktionelle granuler af perifer kobling af sarkoplasmisk retikulum, der besidder et proteinholdigt matrixstof, der sandsynligvis vil være associeret med calcium. Kernen, Golgi-komplekset, multicellulære legemer, ribosomer og glycogenpartikler er til stede.

Det skal påpeges, at der endnu ikke foreligger kriterier for at diskriminere, hvad angår forekomst eller mangel på bestemte organeller, hjertemusklerne mellem sinus venosus, atrium og ventrikel i hjertet af cyklostomer.

Epicardiet skelnes mellem en enkelt kontinuerlig mesothelial celle og bindevæv i både Eptatretus burgeri og Lampetra japonica. Kælderen lamina er tydelig. Kernen og Golgi-komplekset, endoplasmatisk retikulum, ribosomer og pinocytotiske granulater er rigelige.

Endokardiumforingen i hagfishen viser en forholdsvis ensartet tykkelse, dvs. 300 nm, som fuldstændig er blottet for fenestrae eller intracellulære huller og udstyret med overflod af pinocytotiske vesikler. Kælderen lamina er til stede i hagfish men fraværende i lamprey.

Myocard-cytoplasma indeholder ovoide eller næsten sfæriske granuler i vesikler med en diameter på 100-300 nm karakteriserer cytoplasmaet af sekretoriske intestinale celler (SICs). Disse granulater indeholder catecholaminer og ligner chromaffin-celler af adrenalmedulla såvel som chromaffinlignende celler i hjertet af amfibier, reptiler og pattedyr.

Hepatisk portal Hjertet af Hagfish:

Den hepatiske portalåre i dens kurs nær leverlobberne bliver ekspanderet og pulsatil og er kendt som leverportalvehjerte. Det er rørformet og groft T-formet. Det er placeret mod nederste højre side af hagfishen.

Det er mindre og enkelt i struktur og beats med hurtigere hastighed. Helle (1972) var af den opfattelse, at SIC granulatene (catecholamin) i portalens hjerte af myxin glutinosa er mere elektron-tynde end ventrikel af samme organisme.

Hjertet er ikke et neuralt, fordi endocardial bindevæv i portal hjertet af Eptatretus burgeri indeholder nervebundter. Ifølge Carlson (1904) og Fange, (1963) er det den forstørrede del af sinus supra-intestinalis, som er kendt for at pulsere som en pacemaker til portvevehjerte.

Caudal Heart of Hagfish:

Det kaudale hjerte består af parret ekspansion eller sacs, en på hver side af en median bruskplade (figur 24b). Dens både indløb og udløb er bevogtet af ventiler. Disse sacs samler sinusvæsken fra subkutane bihuler i haleområderne og pumper væsken i efferente fartøjer, der forener for at danne en median kardinal ven.

Disse sacs er ikke kontraktile i sig selv, men fyldes og tømmes skiftevis ved virkningen af ​​ekstrinsiske somatiske muskler (musculi cordis caudalis), der løber på ydersiden af ​​hver og fastgøres til bruskplader. Det kaudale hjerte aktiveres af nerver. Det har et reflekscenter i rygmarven.

Ifølge Jensen (1966) hæmmer stimuleringen af ​​hagfishhuden fuldstændigt det kaudale hjerteslag. En ren neurogen sammentrækning af musklen på den ene side bevirker en bøjning af pladen mod den side, hvilket resulterer i en fyldning af sækken på den samme side og samtidig tømning af sækken på den modsatte side. Den har A- og I-bånd med H, M, N og Z linjer, der er typiske for skeletmuskulaturen.

Kardinalhjertet af Hagfish:

Det kardinale hjerte er par sac placeret i hovedområdet. Det har ingen muskler eller maskiner af sig selv til at producere rytmiske impulser; dens pumpe handling drives af rytmisk sammentrækning af skelets muskler, der ligger uden for sac i hovedregionen. Blodet fra dette kardinale hjerte via kardinalårene går til gren- eller portalhjertet.

Cirkulation af blod i hagfisk:

Blodet fra hovedgren eller systemisk hjerte pumpes ind i ventral aorta gennem bulbus arteriosus (figur 2.6).

Fra ventral aorta går blodet til gæller gennem afferente grenarterier. Efter oprensning opsamles blodet af efferente grenarterier og hældes i dorsal aorta.

Blodet fra dorsal aorta leveres til forreste og bageste side af kroppen gennem en række blodkar, de store blodkar er carotidarterier, der leverer blod til kroppens muskel og hud, så er en gren afgivet for at forsyne blod til leverets forreste og bageste lober, så er der en gren, der leverer blod til gonader og til nyre og så til sidst til haleområdet.

Blodet går fra arterier til blodårer gennem kapillærer, der er til stede i sengen i gæller, tarm og kropsmuskler. I hovedet udledes blodet fra arterier i store åbne rum kaldet bihuler eller sinusoider. De er store i diameter. Bihulerne i hovedet er kendt som carotid sinus. Det venøse blod fra carotid bihuler når ind i hjertet.

Det kardinale hjerte er blottet for muskler, og dets pumpende virkning skyldes ikke egenskaben, men skyldes sammentrækning af skelets muskler, som omslutter det. Blodet fra kardinalhjertet modtages af anterior og posterior kardinal vener. Den fremre kardinale vender hælder blodet direkte med grenhjerte, mens den bageste kardinalven åbner ind i portalhjertet.

Det venøse blod fra hud, kropsmuskulatur og slimkirtler indsamles og hældes i den bageste kardinal ven. Den bageste kardinal ven modtager også blod fra nyre og hale region.

Efter at have modtaget blod fra tarmen, gonaden, nyren og kropsvæggen og haleområdet, åbner den bageste kardinal i det grenhjerte, dvs. sinus venosus ved separat åbning. Blodet fra subkutane bihuler kommer ind i kaudalt hjerte, som hælder dets venøse blod i de kaudale åre, mens det igen åbner sig til kaudal venen.

Fysiologi og indervation af grenhjerte i hagfisk:

Der er en stor kontrovers, om hjertet af myxin er aneuralt (uden nerve) eller forsynet med nerver. Greene (1902) foreslog, at hjertet af Californien hagfish er fri for al nervøs regulering og derfor skal være aneural.

Greene (1902) konkluderede dette, fordi han ikke kunne ændre hastigheden og kraften i hjerteslag ved elektrisk stimulering af vagus nerverne og af forskellige andre dele af centralnervesystemet.

Augustinson et al., (1956) rapporterede lignende resultater i hagfishen med vagal stimulation. Hirsch et al. (1964 og 1970) rapporterede, at hjertet af Eptatretus stouti er forsynet med store nerver med myelinerede fibre og ganglioniske celler. De fandt også ganglionceller med fibre i aorta, epicardium og endokardium.

De rapporterede også tilstedeværelsen af ​​høje catecholaminindhold i hjertevævet i California hagfish. Yamauchi (1980) bekræftede tilstedeværelsen af ​​nerver og nerveceller i hjertet af Eptatretus burgeri ved elektronmikroskopi. Ifølge ham viste neuronal perikaryon det fine strukturelle udseende, der var ret typisk for neuronerne i de højere hvirveldyr.

Det er derfor klart nu, at hjertet af hagfish ikke er aneural. På basis af elektronmikroskopi fastholdt Yamauchi (1977) imidlertid ganglionceller langs den endokardiale kant af hovedkanalen i ventriklen beskrevet af Hirsch (1970), kun catecholaminlager, specifikke interstitiale celler.

Hjertecellerne består af actin- og myosinproteiner, og på grund af tilstedeværelsen af ​​lignende bånd ligner sammentrækningen skeletsmusklerne.

Sinus venosus indeholder muskelceller. De spænder fra 9-15 μ diameter i bredde og har veludviklet sarkoplasmisk retikulum med perifer kobling. Elektronmikroskopien viser, at myofibrillerne har A- og I-bånd med H- og Z-linjer i en sarkomerer-M-linje er også tydeligt synlig i myofibrillen.

8. Reproduktive System af Hagfish:

Der er en enkelt gonad i hagfish. Det er til stede på højre side af tarmene hængende i maveskavheden gennem en delikat membran. Det strækker sig fra leveren og når op til cloaca. Gondolen af ​​hagfish er ejendommelig. Det er protandrisk hermafrodit, der er i de tidlige stadier, det er mandligt og udvikler sig derefter til kvindelig.

I meget tidlige udviklingsstadier er gonadens væv neutral, men indeholder elementerne i begge køn, og det er svært at fastslå, om individet udvikler sig til mand eller kvinde. Det fastslås, at den forreste region i det tidlige liv har en moden æggestok, mens den bageste region indeholder umodent testikelvæv.

Når dyret modnes, udvikler den han- og hundel af gonaden sig enten til mand eller kvinde, og den anden del undertrykkes sandsynligvis under påvirkning af hormoner fra hypofysen.

Gødningen er ekstern, da copulatoriske organer er fraværende i begge køn. Ægene er meget store, keratinerede med kroge. De er 2 til 3 cm i diameter. Ægene er forenet i begge ender af filamenttyper (figur 2.7a, b).

Processen, hvordan sæd kommer ind i ægget til befrugtning, forstås ikke klart. Det tager mange måneder at udvikle æggene. Hagfish lægger generelt omkring 22 æg ad gangen. Når de unge lukker fra æg, er de i det væsentlige miniature voksne, så de undergår ikke den dramatiske metamorfose som lamprey.