Tigriopus californicus
يُعدّ Tigriopus californicus نوعًا من مجدافيات الأرجل التي تعيش في منطقة المد والجزر، وموطنها الأصلي ساحل المحيط الهادئ في أمريكا الشمالية. وقد خضع هذا النوع للعديد من الدراسات العلمية التي تناولت مواضيع متنوعة، بدءًا منبيئته وتطوره وصولًا إلى علم الأعصاب .
علم البيئة والبيئة
يزدهر نوع T. californicus في مناطق عديدة، من وسط باجا كاليفورنيا في المكسيك إلى ألاسكا في الولايات المتحدة الأمريكية على طول ساحل المحيط الهادئ لأمريكا الشمالية، ويعيش في برك المياه الضحلة في الموائل الصخرية بين المد والجزر. ويقتصر وجوده على البرك في الجزء العلوي من منطقة المد والجزر، على ما يبدو بسبب الافتراس، [ 4 ] ولكنه قد يصل إلى كثافة سكانية عالية جدًا في بيئته. وقد وجدت إحدى الدراسات أن متوسط الكثافة السكانية في جزيرة فانكوفر يبلغ حوالي 800 مجدافيات الأرجل لكل لتر، مع وجود بعض البرك الكثيفة التي يصل عددها إلى 20,000 مجدافيات الأرجل لكل لتر. [ 5 ]
غالبًا ما تكون هذه البرك المائية معزولة عن تأثير المحيط الملطف. وتتغير بشكل كبير من حيث العوامل البيئية، كالملوحة ودرجة الحرارة، على مدار ساعات أو أيام. يتمتع نوع T. californicus بالقدرة على الازدهار في ظل هذه الظروف البيئية المتغيرة (وهي عوامل تحد من وجود المفترسات، كالأسماك، في البرك المنخفضة في منطقة المد والجزر). [ 4 ] تميل درجة حرارة البرك إلى التأثر بدرجة حرارة الهواء بشكل أوثق من درجة حرارة المحيط. ويمكن أن تتغير ملوحة البرك مع تبخر المياه، أو مع تدفق المياه العذبة من الأمطار، أو مع تدفق المياه المالحة من الأمواج.
تختلف قدرة T. californicus على تحمل درجات الحرارة المرتفعة للغاية بين مجموعاتها في جنوب كاليفورنيا . وقد لوحظ أن مجموعات جنوب كاليفورنيا قادرة على تحمل درجات حرارة أعلى من تلك التي تعيش في المناطق الشمالية. [ 6 ] ويعكس هذا النمط من التحمل الحراري الأعلى في المجموعات الجنوبية التباين في درجات الحرارة الذي يُلاحظ في تجمعات مجدافيات الأرجل في المجموعات الجنوبية التي تتعرض لدرجات حرارة مرتفعة للغاية (تتجاوز 40 درجة مئوية أو 104 درجة فهرنهايت في بعض الأحيان). [ 7 ] وقد دُرست الأسس الجينية لهذا التكيف الحراري المحتمل من خلال دراسات التعبير الجيني على مستوى الجينوم، وأظهرت هذه الدراسة أن التعبير التفاضلي لجينات Hsp70 وعدد من الجينات الأخرى قد يُسهم في الاختلافات في التحمل الحراري بين هذه المجموعات. [ 8 ]
من المعروف أنها قادرة على البقاء لمدة تصل إلى ستة أشهر في ظروف المختبر، إلا أن مدة بقائها في الظروف الطبيعية لم يتم تحديدها بعد. [ 9 ]
علم الوراثة والتطور
تُظهر تجمعات T. californicus على طول ساحل المحيط الهادئ لأمريكا الشمالية نمطًا لافتًا من التباين الجيني بين التجمعات. ويُظهر الحمض النووي للميتوكوندريا تباينات كبيرة بشكل خاص بين التجمعات، غالبًا ما تتجاوز 20% من إجمالي تباين التسلسل. [ 10 ] [ 11 ] ويمتد التباين الجيني ذو الحجم الأصغر إلى نطاق محلي أضيق، وقد يكون هذا التباين مستقرًا لأكثر من عقدين من الزمن بالنسبة للنتوءات الصخرية التي لا تفصل بينها سوى 500 متر (0.31 ميل) ، مما يشير إلى أن الانتشار بين النتوءات الصخرية نادر نسبيًا بالنسبة لهذا النوع من القشريات. [ 12 ] ومن المثير للدهشة أن التباين الجيني أقل بكثير بين تجمعات القشريات من واشنطن شمالًا إلى ألاسكا، مما يوحي بأن القشريات ربما تكون قد أعادت استيطان هذه المناطق منذ نهاية العصر الجليدي الأخير . [ 13 ] استُخدمت عمليات تهجين مجدافيات الأرجل من مجموعات سكانية مختلفة من نوع T. californicus لدراسة كيفية تراكم العزلة التناسلية بين المجموعات السكانية المتباعدة، وذلك لاكتساب فهم أعمق لعملية التطور النوعي . في عمليات التهجين بين العديد من المجموعات السكانية، لوحظ نمط يُعرف باسم انهيار الهجين؛ وهذا يعني أن هجائن الجيل الأول تتمتع بمعدلات بقاء وتكاثر عالية ( لياقة )، بينما تتمتع هجائن الجيل الثاني بلياقة أقل وأكثر تباينًا. [ 14 ] قد تلعب التفاعلات الضارة بين جينوم الميتوكوندريا وجينوم النواة دورًا كبيرًا في انخفاض لياقة الهجين الملاحظة في العديد من عمليات التهجين هذه. [ 15 ] لا يبدو أن تحديد الجنس في T. californicus ناتج عن الكروموسومات الجنسية، ومن المرجح أن يكون متعدد الجينات، ويتأثر بالظروف البيئية. تختلف نسب الذكور إلى الإناث الناتجة عن الإناث بين العائلات، وفي بعض العائلات يبدو أنها محددة وراثيًا إلى حد كبير من قِبل الأب في الزوج. [ 16 ] من السمات الأخرى المثيرة للاهتمام في نظام التزاوج لهذا النوع أن الذكور تستخدم قرون استشعارها الكبيرة للإمساك بالإناث حتى تصبح جاهزة للتزاوج. [ 17 ] تتزاوج الإناث مرة واحدة فقط في حياتها، لكنها تضع عدة مجموعات من الصغار.
علم وظائف الأعضاء
استُخدم هذا النوع من مجدافيات الأرجل كنظام نموذجي لدراسة بعض المسائل في علم وظائف الأعضاء الحيوانية، بما في ذلك علم الأعصاب والتنظيم الأسموزي . إذ تُغير T. californicus كمية الأحماض الأمينية داخل خلاياها استجابةً لزيادة أو نقصان ملوحة البيئة للحفاظ على توازن الماء. [ 18 ] ويخضع حمض البرولين الأميني لتنظيم دقيق استجابةً لتغيرات الملوحة، وقد تكون هذه آلية شائعة للتنظيم الأسموزي بين القشريات . [ 19 ] وفي مجال علم الأعصاب، ركزت إحدى الدراسات على الجهاز العصبي المركزي لهذا النوع من مجدافيات الأرجل لفهم تنظيم الجهاز العصبي المركزي لدى أسلاف القشريات والحشرات، وذلك لاستكمال العمل العصبي الذي أُجري على مجموعة من مجدافيات الأرجل المتباعدة الصلة ( مجدافيات الأرجل الكالانويدية ). [ 20 ]
مصادر تجارية
https://www.carolina.com/crustaceans/marine-copepod-tigriopus-californicus-living/142366.pr?question=Tigriopus https://www.podyourreef.com/products/tigriopus-californicus-reef-copepods
مراجع
- ↑ بيكر، سي إف 1912.ملاحظات حول القشريات في لاجونا بيتش. التقرير السنوي لمختبر لاجونا البحري 1: 100-117
- ↑ سيسيل ر. مونك. 1941.مجدافيات الأرجل البحرية من نوع هارباكتويد من كاليفورنيا. معاملات الجمعية الأمريكية للمجهر، المجلد 60، الصفحات 75-99
- ↑ ت. تشاد والتر (2013). والتر، ت. س.، وبوكسهال، ج. (محرران). " Tigriopus californicus (Baker, 1912)" . قاعدة بيانات عالم مجدافيات الأرجل . السجل العالمي للأنواع البحرية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 ديسمبر 2013 .
- 1 2 ديثير، إم إف 1980برك المد والجزر كملاذات: الافتراس وحدود مجدافيات الأرجل من نوع هاربكتيكويد Tigriopus californicus (Baker) مجلة علم الأحياء البحرية التجريبي والبيئة، المجلد 42، العدد 2، 22 يناير 1980، الصفحات 99-111.
- ↑ بوليك. جيه إف 1998الوفرة الموسمية وتدفق أعداد Tigriopus californicus (Copepoda: Harpacticoida) في خليج باركلي، كولومبيا البريطانية. مجلة الجمعية البيولوجية البحرية في المملكة المتحدة. 78، 467-481.
- ↑ ويلت 2010المفاضلات المحتملة في اللياقة البدنية لتحمل الحرارة في مجدافيات الأرجل المدية Tigriopus californicus . التطور 64: 2521-2534.
- ↑ كيلي، إم دبليو، إي. سانفورد، و آر كيه جروسبرجإمكانية محدودة للتكيف مع تغير المناخ لدى قشريات بحرية واسعة الانتشار. وقائع الجمعية الملكية ب. 2012، 279، 1727، 349-356، doi:10.1098/rspb.2011.0542
- ↑ Schoville, SD, Barreto, FS, Moy, GW, Wolff, A. & Burton, RS (2012).دراسة الأساس الجزيئي للتكيف المحلي مع الإجهاد الحراري: الاختلافات السكانية في التعبير الجيني عبر النسخ الجيني لـ Tigriopus californicus ، BMC Evolutionary Biology ، 12:170.
- ↑ "هاوكينز، ب. بيولوجيا مجدافيات الأرجل البحرية Tigriopus Californicus (بيكر) (أطروحة دكتوراه) 13-14" . 1962.
- ↑ بيرتون، آر إس، آر جيه بيرن وبي دي راوسون. 2007ثلاثة جينومات ميتوكوندرية متباينة من مجموعات كاليفورنيا من مجدافيات الأرجل Tigriopus californicus . جين 403:53-59.
- ↑ ويلت، سي إس وجي تي لادنر. 2009.تكشف دراسات الجغرافيا الوراثية الدقيقة في Tigriopus californicus عن أنماط تاريخية لتباعد التجمعات السكانية. BMC Evolution. 9:139.
- ↑ بيرتون، آر إس 1997.أدلة جينية على استمرار وجود تجمعات اللافقاريات البحرية على المدى الطويل في بيئة عابرة. التطور 51: 993-998.
- ↑ إدموندز، س. 2001.يكشف علم الجغرافيا الوراثية لقشريات الأرجل Tigriopus californicus التي تعيش في منطقة المد والجزر عن انخفاض كبير في التباين السكاني عند خطوط العرض الشمالية. علم البيئة الجزيئية 10: 1743-1750.
- ↑ إدموندز، س. 1999.التفوق الهجين وانخفاض اللياقة الناتج عن التزاوج الخارجي في التزاوجات بين المجموعات السكانية التي تغطي نطاقًا واسعًا من التباعد. التطور 53: 1757-1768.
- ↑ إليسون، سي كيه و آر إس بيرتون. 2008.خرائط انهيار التهجين بين المجموعات السكانية على الجينوم الميتوكوندري. التطور 62: 631-638.
- ^ Voordouw، MJ، Robinson HE & Anholt، BR (2005)، الوراثة الأبوية لنسبة الجنس الأساسية في مجدافيات الأرجل. مجلة علم الأحياء التطوري، 18: 1304-1314.
- ↑ بيرتون، آر إس (1985).نظام التزاوج لدى مجدافيات الأرجل بين المد والجزر Tigriopus californicus ، علم الأحياء البحرية، 86:247-252.
- ↑ بيرتون، آر إس وفيلدمان، إم دبليو (1982)تغيرات في تركيزات الأحماض الأمينية الحرة أثناء الاستجابة الأسموزية في مجدافيات الأرجل Tigriopus californicus التي تعيش في منطقة المد والجزر . Comp. Biochem. Physiol. 73A, 441-445.
- ↑ بيرتون، آر إس (1992)تخليق البرولين أثناء الإجهاد الأسموزي في يرقات سرطان البحر الأزرق، Callinectes sapidus ، في مرحلة ميغالوبا . مجلة علم الأحياء 182، 409-415.
- ↑ أندرو، دكتور، براون، إس إم، وستراوسفيلد، إن جيه (2012)،يدعم الدماغ الصغير لحيوان المجداف Tigriopus californicus نمطًا أساسيًا معقدًا للأجهزة العصبية الدماغية رباعية المخاريط. مجلة علم الأعصاب المقارن، 520: 3446-3470.
- هارباكتيكويدا
- القشريات في شرق المحيط الهادئ
- القشريات التي تم وصفها في عام 1912
