Seegurke - Sea cucumber

Seegurke
Zeitlicher Bereich: Mittleres Ordovizium-Gegenwart
Actinopyga echinites1.jpg
A Seegurke ( Actinopyga Seeigel ), Anzeigen seiner Fütterung Tentakeln und Füßchen
Wissenschaftliche Klassifikation e
Königreich: Animalia
Stamm: Stachelhäuter
Unterstamm: Echinozoen
Klasse: Holothuroidea
Blainville , 1834
Aufträge
Thelenota ananas , eine riesige Seegurke aus denTropendes Indopazifik

Seegurken sind Stachelhäuter aus der Klasse Holothuroidea . Sie sind Meerestiere mit ledriger Haut und einem länglichen Körper, der eine einzelne, verzweigte Gonade enthält . Seegurken kommen weltweit auf dem Meeresboden vor. Die Anzahl des holothurian ( / ˌ h ɒ l ə & theta; j ʊər i ə n , ˌ h - / ) Arten weltweit ist etwa 1717 mit der größten Zahl in der asiatisch - pazifischen Region. Viele davon werden für den menschlichen Verzehr gesammelt und einige Arten werden in Aquakultursystemen kultiviert. Das geerntete Produkt wird verschiedentlich als Trepang , Namako , Bêche-de-Mer oder Balate bezeichnet . Seegurken spielen eine nützliche Rolle im marinen Ökosystem, da sie helfen, Nährstoffe zu recyceln, Detritus und andere organische Stoffe abzubauen, wonach Bakterien den Abbauprozess fortsetzen können.

Wie alle Stachelhäuter haben Seegurken ein Endoskelett direkt unter der Haut, verkalkte Strukturen, die normalerweise zu isolierten mikroskopischen Gehörknöchelchen (oder Sklerieten) reduziert sind, die durch Bindegewebe verbunden sind. Bei einigen Arten können diese manchmal zu abgeflachten Platten vergrößert werden, die eine Rüstung bilden. Bei pelagischen Arten wie Pelagothuria natatrix (Ordnung Elasipodida , Familie Pelagothuriidae ) fehlt das Skelett und es gibt keinen Kalkring .

Seegurken sind nach ihrer Ähnlichkeit mit der Frucht der Gurkenpflanze benannt .

Überblick

Seegurke: a -Tentakel, b - Kloake, c - Ambulakrale Füße auf der Bauchseite, d -Papillen auf der Rückseite

Die meisten Seegurken haben, wie der Name schon sagt, einen weichen und zylindrischen Körper, mehr oder weniger verlängert, abgerundet und gelegentlich fett an den Extremitäten und im Allgemeinen ohne feste Anhängsel. Ihre Form reicht von fast kugelförmig für "Seeäpfel" (Gattung Pseudocolochirus ) bis zu schlangenartig für Apodida oder der klassischen Wurstform, während andere Raupen ähneln. Das Maul ist von Tentakeln umgeben, die ins Innere des Tieres zurückgezogen werden können. Holothurianer werden im Allgemeinen zwischen 10 und 30 Zentimeter lang, mit Extremen von einigen Millimetern für Rhabdomolgus ruber und bis zu mehr als 3 Metern für Synapta maculata . Die größte amerikanische Art, Holothuria floridana , die knapp unterhalb der Niedrigwassergrenze an den Riffen Floridas im Überfluss vorkommt , hat ein Volumen von weit über 500 Kubikzentimetern (31 cu in) und 25–30 cm (10–12 in) Länge. Die meisten besitzen fünf Reihen von Röhrenfüßen (sogenannte „ Podien “), aber Apodida fehlen diese und sie bewegt sich durch Krabbeln; die Podien können glatt aussehen oder mit fleischigen Anhängen versehen sein (wie Thelenota ananas ). Die Podien auf der Rückenfläche haben im Allgemeinen keine Bewegungsfunktion und werden in Papillen umgewandelt. An einem der Extremitäten öffnet sich ein rundes Maul, das im Allgemeinen von einer Tentakelkrone umgeben ist, die bei einigen Arten sehr komplex sein kann (sie sind tatsächlich modifizierte Podien); der Anus ist posterior-dorsal.

Holothurianer sehen auf den ersten Blick nicht wie andere Stachelhäuter aus, da sie röhrenförmig sind, kein sichtbares Skelett und keine harten Fortsätze aufweisen. Darüber hinaus wird die für Stachelhäuter klassische fünfzählige Symmetrie, obwohl strukturell erhalten, hier durch eine bilaterale Symmetrie verdoppelt, die sie wie Chordaten erscheinen lässt . Eine zentrale Symmetrie ist jedoch bei einigen Arten noch durch fünf „Radien“ erkennbar, die sich vom Maul bis zum After erstrecken (wie bei Seeigeln), an denen die Röhrenfüße befestigt sind. Es gibt also kein "orales" oder "aborales" Gesicht wie bei Seesternen und anderen Stachelhäutern, sondern das Tier steht auf einer seiner Seiten, und dieses Gesicht wird Trivium (mit drei Reihen von Röhrenfüßen) genannt, während das Rückengesicht genannt Bivium . Ein bemerkenswertes Merkmal dieser Tiere ist das "Fang" -Kollagen , das ihre Körperwand bildet. Diese kann nach Belieben gelockert und angezogen werden, und wenn sich das Tier durch einen kleinen Spalt zwängen möchte, kann es seinen Körper im Wesentlichen verflüssigen und in den Raum gießen. Um sich in diesen Spalten und Rissen sicher zu halten, bindet die Seegurke alle ihre Kollagenfasern, um ihren Körper wieder zu straffen.

Die gebräuchlichste Methode, die Unterklassen zu trennen, besteht darin, sich ihre oralen Tentakel anzusehen. Ordnung Apodida haben einen schlanken und länglichen Körper ohne Röhrenfüße, mit bis zu 25 einfachen oder gefiederten oralen Tentakeln. Aspidochirotida sind die am häufigsten anzutreffenden Seegurken mit einem kräftigen Körper und 10–30 blatt- oder schildartigen Mundtentakeln. Dendrochirotida sind Filtrierer mit prallen Körpern und 8–30 verzweigten oralen Tentakeln (die extrem lang und komplex sein können).

Anatomie

Seegurken sind normalerweise 10 bis 30 cm (4 bis 12 Zoll) lang, obwohl die kleinsten bekannten Arten nur 3 mm (0,12 Zoll) lang sind und die größten 3 Meter (10 Fuß) erreichen können. Der Körper reicht von fast kugelförmig bis wurmartig, und es fehlen die Arme, die bei vielen anderen Stachelhäutern wie Seesternen zu finden sind . Das vordere Ende des Tieres, das den Mund enthält, entspricht dem oralen Pol anderer Stachelhäuter (was in den meisten Fällen die Unterseite ist), während das hintere Ende, das den Anus enthält, dem aboralen Pol entspricht. Im Vergleich zu anderen Stachelhäutern kann man also sagen, dass Seegurken auf der Seite liegen.

Auffällige Seegurke, Kokosinsel , Hawaii

Körperplan

Der Körper eines Holothuriers ist ungefähr zylindrisch. Es ist entlang seiner Längsachse radialsymmetrisch und hat quer eine schwache bilaterale Symmetrie mit einer dorsalen und einer ventralen Oberfläche. Wie bei anderen Echinozoen gibt es fünf Ambulakren, die durch fünf Ambulakralrillen, die Interambulakren, getrennt sind. Die ambulakralen Rillen tragen vier Reihen von Röhrenfüßen, die jedoch bei einigen Holothurien, insbesondere auf der Rückenfläche, verkleinert sind oder fehlen. Die beiden dorsalen Ambulakren bilden das Bivium, während die drei ventralen als Trivium bekannt sind.

Am vorderen Ende ist der Mund von einem Ring aus Tentakeln umgeben, die normalerweise in den Mund zurückziehbar sind. Diese sind modifizierte Rohrfüße und können einfach, verzweigt oder baumartig sein. Sie werden als introvertiert bezeichnet und hinter ihnen befindet sich ein innerer Ring aus großen kalkigen Gehörknöchelchen. Daran befestigt sind fünf Muskelbänder, die innen längs des Ambulakrums verlaufen. Es gibt auch kreisförmige Muskeln, deren Kontraktion dazu führt, dass sich das Tier streckt und das Introvertierte streckt. Vor den Gehörknöchelchen liegen weitere Muskeln, durch deren Kontraktion der Introvertierte sich zurückzieht.

Die Körperwand besteht aus einer Epidermis und einer Dermis und enthält kleinere kalkige Gehörknöchelchen, deren Arten Merkmale sind, die bei der Identifizierung verschiedener Arten helfen. Innerhalb der Körperwand befindet sich das Zölom, das durch drei Längsmesenterien unterteilt ist, die die inneren Organe umgeben und stützen.

Verdauungstrakt

Eine Seegurke auf Kies, Fütterung

Hinter dem Mund liegt ein Rachen, der von einem Ring aus zehn Kalkplatten umgeben ist . Bei den meisten Seegurken ist dies der einzige wesentliche Teil des Skeletts und bildet den Ansatzpunkt für Muskeln, die die Tentakel zur Sicherheit in den Körper zurückziehen können, wie für die Hauptmuskeln der Körperwand. Viele Arten besitzen eine Speiseröhre und einen Magen , bei einigen mündet der Rachenraum jedoch direkt in den Darm . Der Darm ist typischerweise lang und gewunden und schlängelt sich dreimal durch den Körper, bevor er in einer Kloakenkammer oder direkt als Anus endet .

Nervöses System

Seegurken haben kein wahres Gehirn . Ein Ring aus Nervengewebe umgibt die Mundhöhle und leitet Nerven zu den Tentakeln und dem Rachen . Das Tier ist jedoch durchaus funktions- und bewegungsfähig, wenn der Nervenring operativ entfernt wird, was zeigt, dass er keine zentrale Rolle bei der Nervenkoordination spielt. Darüber hinaus verlaufen fünf Hauptnerven vom Nervenring entlang des Körpers unter jedem der Ambulakralbereiche.

Die meisten Seegurken haben keine ausgeprägten Sinnesorgane, obwohl verschiedene Nervenenden durch die Haut verstreut sind, die dem Tier einen Tastsinn und eine Lichtempfindlichkeit verleihen. Es gibt jedoch einige Ausnahmen: Mitglieder der Apodida-Ordnung sind dafür bekannt, Statozysten zu besitzen , während einige Arten kleine Augenflecken in der Nähe der Basis ihrer Tentakel besitzen.

Atmungssystem

Seegurken extrahieren Sauerstoff aus dem Wasser in einem Paar "Atembäume", die sich in der Kloake direkt im After verzweigen , so dass sie "atmen", indem sie Wasser durch den Anus einziehen und dann ausstoßen. Die Bäume bestehen aus einer Reihe von schmalen Röhrchen, die von einem gemeinsamen Gang abzweigen und auf beiden Seiten des Verdauungstraktes liegen. Über die dünnen Wände der Tubuli findet ein Gasaustausch zu und von der Flüssigkeit der Hauptkörperhöhle statt.

Zusammen mit dem Darm fungieren die Atmungsbäume auch als Ausscheidungsorgane, wobei stickstoffhaltige Abfälle in Form von Ammoniak über die Tubuluswände diffundieren und phagozytische Coelomozyten Partikelablagerungen ablagern.

Kreislaufsysteme

Wie alle Stachelhäuter besitzen Seegurken sowohl ein Wassergefäßsystem , das den Tentakeln und Röhrenfüßen hydraulischen Druck verleiht, damit sie sich bewegen können, als auch ein Blutsystem . Letzteres ist komplexer als bei anderen Stachelhäutern und besteht aus gut entwickelten Gefäßen sowie offenen Nebenhöhlen .

Ein zentraler Hämalring umschließt den Pharynx neben dem Ringkanal des Wassergefäßsystems und leitet weitere Gefäße entlang der radialen Kanäle unterhalb der Ambulakralbereiche ab. Bei den größeren Arten verlaufen zusätzliche Gefäße oberhalb und unterhalb des Darms und sind durch über hundert kleine Muskelampullen verbunden, die als Miniaturherzen das Blut durch das Blutsystem pumpen. Zusätzliche Gefäße umgeben die Atmungsbäume, die sie jedoch nur indirekt über das Zölomöl kontaktieren .

Tatsächlich ist das Blut selbst im Wesentlichen identisch mit der Zölomflüssigkeit, die die Organe direkt umspült und auch das Wassergefäßsystem füllt. Phagozytische Coelomozyten, die in ihrer Funktion den weißen Blutkörperchen von Wirbeltieren etwas ähnlich sind, werden in den Blutgefäßen gebildet und wandern durch die Körperhöhle sowie durch beide Kreislaufsysteme. Eine weitere Form von Coelomozyten, die in anderen Stachelhäutern nicht vorkommt, hat eine abgeflachte scheibenförmige Form und enthält Hämoglobin . Infolgedessen sind bei vielen (wenn auch nicht bei allen) Arten sowohl das Blut als auch die Zölomflüssigkeit rot gefärbt.

Pearsonothuria graeffei zeigt seine drei Podienreihen auf seinem Trivium
Gehörknöchelchen der Seegurke (hier "Räder" und "Anker")

Vanadium wurde in hohen Konzentrationen im holothurischen Blut berichtet, jedoch konnten die Forscher diese Ergebnisse nicht reproduzieren.

Lokomotiven

Wie alle Stachelhäuter besitzen Seegurken eine pentaradiale Symmetrie , wobei ihr Körper um eine zentrale Achse in fünf fast identische Teile unterteilt ist. Aufgrund ihrer Körperhaltung haben sie jedoch sekundär ein gewisses Maß an bilateraler Symmetrie entwickelt. Da zum Beispiel eine Seite des Körpers typischerweise gegen das Substrat gedrückt wird und die andere nicht, gibt es normalerweise einen gewissen Unterschied zwischen den beiden Oberflächen (außer bei Apodida ). Wie Seeigel haben die meisten Seegurken fünf streifenförmige Ambulakralbereiche, die entlang des Körpers vom Mund bis zum Anus verlaufen. Die drei auf der Unterseite haben zahlreiche Röhrenfüße , oft mit Saugnäpfen, die es dem Tier ermöglichen, entlang zu kriechen; sie werden trivium genannt . Die beiden auf der oberen Oberfläche haben unterentwickelte oder verkümmerte Röhrenfüße, und einige Arten haben überhaupt keine Röhrenfüße; dieses Gesicht wird Bivium genannt .

Bei einigen Arten sind die Ambulakralbereiche nicht mehr zu unterscheiden, da die Röhrenfüße über einen viel größeren Bereich des Körpers verteilt sind. Diejenigen der Ordnung Apodida haben überhaupt keine Röhrenfüße oder Ambulakralbereiche und graben sich durch das Sediment mit Muskelkontraktionen ihres Körpers ähnlich denen von Würmern, jedoch sind im Allgemeinen noch fünf radiale Linien entlang ihres Körpers sichtbar.

Selbst bei den Seegurken, die keine normalen Röhrenfüße haben, sind immer diejenigen vorhanden, die sich direkt um den Mund herum befinden. Diese sind stark zu einziehbaren Tentakeln modifiziert , die viel größer sind als die Röhrenfüße der Lokomotive. Seegurken haben je nach Art zwischen zehn und dreißig solcher Tentakel und diese können je nach Ernährung des Tieres und anderen Bedingungen unterschiedlichste Formen haben.

Viele Seegurken haben Papillen, konische fleischige Fortsätze der Körperwand mit sensorischen Röhrenfüßen an ihren Spitzen. Diese können sich sogar zu langen antennenartigen Strukturen entwickeln, insbesondere bei der abgründigen Gattung Scotoplanes .

Endoskelett

Stachelhäuter besitzen typischerweise ein inneres Skelett, das aus Platten aus Kalziumkarbonat besteht . Bei den meisten Seegurken sind diese jedoch auf mikroskopisch kleine Gehörknöchelchen reduziert, die unter der Haut eingebettet sind. Einige Gattungen wie Sphaerothuria behalten relativ große Platten, die ihnen eine schuppige Rüstung verleihen.

Lebensgeschichte und Verhalten

Lebensraum

Der mysteriöse Pelagothuria natatrix ist der einzige bisher bekannte wirklich pelagische Stachelhäuter.
Benthopelagische Seegurken , wie diese Enypniastes , werden oft mit Quallen verwechselt, haben Schwimmstrukturen, die es ihnen ermöglichen, über die Oberfläche des Meeresbodens zu schwimmen und bis zu 1.000 m (3.300 ft) die Wassersäule hinauf zu reisen
Spanische Tänzerin ( Benthodytes sp.), eine weitere schwimmende Seegurke, schwebt auf 2789 Metern am Davidson Seamount

Seegurken sind in großer Zahl auf dem Tiefseeboden zu finden, wo sie oft den Großteil der tierischen Biomasse ausmachen. In Tiefen von mehr als 8,9 km (5,5 Meilen) machen Seegurken 90% der Gesamtmasse der Makrofauna aus. Seegurken bilden große Herden, die sich auf der Suche nach Nahrung über die bathygraphischen Merkmale des Ozeans bewegen. Der Körper einiger Tiefsee- Holoturier , wie Enypniastes eximia , Peniagone leander und Paelopatides confundens , besteht aus einem zähen gallertartigen Gewebe mit einzigartigen Eigenschaften, die es den Tieren ermöglichen, ihren eigenen Auftrieb zu kontrollieren, so dass sie entweder auf dem Meeresboden zu schwimmen oder aktiv darüber zu schwimmen oder zu schweben, um sich an neue Orte zu bewegen, ähnlich wie die Gruppe der Torquaratoridae durch Wasser schwimmt.

Holothurianer scheinen die am besten an extreme Tiefen angepassten Stachelhäuter zu sein und sind auch jenseits von 5.000 m Tiefe noch sehr vielfältig: Mehrere Arten aus der Familie der Elpidiidae (" Seeschweine ") können tiefer als 9.500 m gefunden werden, und der Rekord scheint einige Arten zu sein der Gattung Myriotrochus (insbesondere Myriotrochus bruuni ), bis in eine Tiefe von 10.687 Metern identifiziert. In flacheren Gewässern können Seegurken dichte Populationen bilden. Die neuseeländische Erdbeerseegurke ( Squamocnus brevidentis ) lebt an felsigen Wänden rund um die Südküste der Südinsel, wo die Populationen manchmal eine Dichte von 1.000 Tieren pro Quadratmeter erreichen. Aus diesem Grund wird ein solches Gebiet in Fjordland Erdbeerfelder genannt.

Fortbewegung

Einige abgründige Arten der abgründigen Ordnung Elasipodida haben sich zu einem "benthopelagischen" Verhalten entwickelt: Ihr Körper hat fast die gleiche Dichte wie das Wasser um sie herum, sodass sie weite Sprünge machen können (bis zu 1.000 m hoch), bevor sie fallen langsam zurück zum Meeresboden. Die meisten von ihnen haben spezielle Schwimmanhängsel, wie eine Art Regenschirm (wie Enypniastes ) oder einen langen Lappen auf dem Körper ( Psychropotes ). Nur eine Art ist als echte rein pelagische Art bekannt, die nie dem Grund nahe kommt: Pelagothuria natatrix .

Diät

Holothuroidea sind im Allgemeinen Aasfresser , die sich von Schutt in der benthischen Zone des Ozeans ernähren . Ausnahmen bilden einige pelagische Gurken und die Art Rynkatorpa pawsoni , die eine kommensale Verwandtschaft mit Tiefsee- Seeteufeln hat . Die Nahrung der meisten Gurken besteht aus Plankton und zerfallenden organischen Stoffen aus dem Meer. Manche Seegurken positionieren sich in Strömungen und fangen mit ihren offenen Tentakeln vorbeifließende Nahrung auf. Sie durchsuchen auch die Bodensedimente mit ihren Tentakeln. Andere Arten können sich in Bodenschlick oder Sand graben, bis sie vollständig begraben sind. Dann extrudieren sie ihre fressenden Tentakel und sind bereit, sich bei jedem Hinweis auf Gefahr zurückzuziehen.

Im Südpazifik kommen Seegurken in einer Dichte von 40 Individuen pro Quadratmeter vor. Diese Populationen können 19 Kilogramm Sediment pro Quadratmeter (34 lb/sq yd) pro Jahr verarbeiten.

Die Form der Tentakel wird im Allgemeinen an die Nahrung und die Größe der aufzunehmenden Partikel angepasst: Die filtrierenden Arten haben meist komplexe baumartige Tentakel, die die für die Filterung verfügbare Oberfläche maximieren sollen, während die Arten, die sich von den Substrat benötigt häufiger Fingertentakel, um das Nährmaterial auszusortieren; die auf feinem Sand oder Schlamm lebenden Detritivoren-Arten benötigen häufiger kürzere "peltate" Tentakel, die wie Schaufeln geformt sind. Ein einzelnes Exemplar kann mehr als 45 kg Sediment pro Jahr schlucken und seine hervorragenden Verdauungskapazitäten ermöglichen es ihm, ein feineres, reineres und homogeneres Sediment abzustoßen. Daher spielen Seegurken eine große Rolle bei der biologischen Aufbereitung des Meeresbodens (Bioturbation, Purge, Homogenisierung des Substrats etc.).

Kommunikation und Geselligkeit

Reproduktion

"Auricularia"-Larve (von Ernst Haeckel )

Die meisten Seegurken vermehren sich, indem sie Spermien und Eizellen ins Meerwasser abgeben . Abhängig von den Bedingungen kann ein Organismus Tausende von Gameten produzieren . Seegurken sind typischerweise zweihäusig , mit getrennten männlichen und weiblichen Individuen, aber einige Arten sind protandrisch . Das Fortpflanzungssystem besteht aus einer einzelnen Gonade , bestehend aus einer Ansammlung von Tubuli, die in einen einzigen Kanal münden, der sich auf der Oberseite des Tieres in der Nähe der Tentakel öffnet.

Mindestens 30 Arten, darunter die Rotbrust-Seegurke ( Pseudocnella insolens ), befruchten ihre Eier intern und greifen dann die befruchtete Zygote mit einem ihrer Futtertentakel auf. Das Ei wird dann in einen Beutel am Körper des Erwachsenen eingesetzt, wo es sich entwickelt und schließlich als jugendliche Seegurke aus dem Beutel schlüpft. Von einigen Arten ist bekannt, dass sie ihre Jungen in der Körperhöhle brüten und durch einen kleinen Riss in der Körperwand in der Nähe des Anus gebären.

Entwicklung

Bei allen anderen Arten entwickelt sich das Ei zu einer freischwimmenden Larve , typischerweise nach etwa drei Tagen Entwicklung. Die erste Stufe der Larvenentwicklung wird als bekannt auricularia , und nur etwa 1 mm (39 mils ) in der Länge. Diese Larve schwimmt mit einem langen Zilienband, das um ihren Körper gewickelt ist, und ähnelt ein wenig der Bipinnaria- Larve von Seesternen. Wenn die Larve wächst, verwandelt sie sich in die Doliolaria mit einem tonnenförmigen Körper und drei bis fünf separaten Zilienringen . Die Pentacularia ist das dritte Larvenstadium der Seegurke, in dem die Tentakel erscheinen. Die Tentakel sind normalerweise die ersten erwachsenen Merkmale, die vor den normalen Röhrenfüßen erscheinen.

Symbiose und Kommensalismus

Kaisergarnele Periclimenes imperator auf einer Bohadschia ocellata Seegurke

Zahlreiche Kleintiere können mit Seegurken sowie einigen Parasiten in Symbiose oder Kommensalismus leben .

Einige Putzergarnelen können auf dem Tegument von Holothurien leben, insbesondere mehrere Arten der Gattung Periclimenes (auf Stachelhäuter spezialisierte Gattung), insbesondere Periclimenes imperator . Eine Vielzahl von Fischen, am häufigsten Perlfische , haben eine kommensalistische symbiotische Beziehung mit Seegurken entwickelt, in der der Perlfisch in der Kloake der Seegurke lebt und sie zum Schutz vor Raubtieren verwendet, eine Nahrungsquelle (die Nährstoffe, die in die und aus der Anus aus dem Wasser) und sich bis zum Erwachsenenalter zu entwickeln. Viele Polychaetenwürmer (Familie Polynoidae ) und Krabben (wie Lissocarcinus orbicularis ) haben sich ebenfalls darauf spezialisiert, den Mund oder die Kloakenatmungsbäume zum Schutz zu nutzen, indem sie im Inneren der Seegurke leben. Dennoch haben Holothurian-Arten der Gattung Actinopyga Analzähne , die Besucher daran hindern, in ihren Anus einzudringen.

Seegurken können auch Muscheln als Endokomensale beherbergen, wie Entovalva sp .

Raubtiere und Abwehrsysteme

Tonna perdix , ein selektiver Räuber tropischer Seegurken
Eine Seegurke auf Mahé, Seychellen, stößt zur Selbstverteidigung klebrige Fäden aus dem Anus aus.

Seegurken werden von den meisten Meeresräubern wegen der enthaltenen Giftstoffe (insbesondere Holothurin ) und wegen ihres oft spektakulären Abwehrsystems oft ignoriert . Sie bleiben jedoch eine Beute für einige hochspezialisierte Raubtiere, die von ihren Toxinen nicht betroffen sind, wie die großen Weichtiere Tonna galea und Tonna perdix , die sie mit starkem Gift lähmen, bevor sie sie vollständig verschlucken. Einige andere weniger spezialisierte und opportunistische Räuber können manchmal auch Seegurken erbeuten, wenn sie keine bessere Nahrung finden, wie bestimmte Fischarten ( Drückerfisch , Kugelfisch ) und Krebstiere (Krabben, Hummer, Einsiedlerkrebse ).

Einige Arten von Korallen-Riff Seegurken innerhalb der Ordnung Aspidochirotida können sich verteidigen , indem sie ihre klebrigen Austreiben Cuviersche Schläuche (Erweiterungen der Atemwege Baum , dass Schwimmer frei in der coelom ) potenzielle Räuber verstricken. Wenn diese Gurken erschrocken sind, können sie einige von ihnen durch einen Riss in der Kloake in einem autotomischen Prozess, der als Ausweiden bekannt ist, ausstoßen . Ersatzkanälchen wachsen je nach Art in eineinhalb bis fünf Wochen nach. Die Freisetzung dieser Tubuli kann auch von der Freisetzung einer giftigen Chemikalie namens Holothurin begleitet sein , die ähnliche Eigenschaften wie Seife hat. Diese Chemikalie kann Tiere in der Nähe töten und ist eine weitere Methode, mit der sich diese sesshaften Tiere verteidigen können.

Bewertung

Wenn die Wassertemperatur zu hoch wird, können einige Seegurkenarten aus gemäßigten Meeren erblühen . Während sie sich in diesem Ruhezustand befinden, hören sie auf zu fressen, ihr Darm verkümmert, ihr Stoffwechsel verlangsamt sich und sie verlieren an Gewicht. Der Körper kehrt in seinen normalen Zustand zurück, wenn sich die Bedingungen verbessern.

Phylogenie und Klassifikation

Apodida wie diese Euapta godeffroyi sind schlangenförmig, ohne Podien und haben gefiederte Tentakel.
Holothuriida wie diese Holothuria cinerascens sind wurstförmig, mit peltierten Tentakeln.
Dendrochirotida wie diese Cercodemas anceps sind gewellt und haben baumartige Tentakel.
Elasipodida wie dieses " Seeschwein " Scotoplanes haben einen durchscheinenden Körper mit spezifischen Anhängseln; sie leben im abgrund.
Synallactida wie dieser Stichopus herranni fehlt noch eine Definition.

Holothuroidea (Seegurken) sind eine von fünf noch existierenden Klassen, die den Stamm der Echinodermata bilden. Dies ist eine der charakteristischsten und vielfältigsten Stämme, die von Seesternen über Seeigel bis hin zu Seegurken und vielen anderen Organismen reichen. Die Stachelhäuter unterscheiden sich hauptsächlich durch ihren Körperplan und ihre Organisation von anderen Stämmen. Auch wenn die Organismen in diesem Stamm von außen nicht alle gleich aussehen, ist ihre Zusammensetzung eine andere Geschichte. Die frühesten Seegurken sind aus dem mittleren Ordovizium vor über 450 Millionen Jahren bekannt.

Alle Stachelhäuter haben drei Hauptmerkmale gemeinsam. Im ausgewachsenen Zustand haben Stachelhäuter eine pentamere radiale Symmetrie. Während dies bei einem Seestern oder Schlangenstern leicht zu sehen ist, ist es bei der Seegurke weniger ausgeprägt und in ihren fünf primären Tentakeln zu sehen. Die pentamere Radialsymmetrie ist auch in ihren fünf Ambulakralkanälen zu sehen. Die Ambulakralkanäle werden in ihrem Wassergefäßsystem verwendet, was ein weiteres Merkmal ist, das diesen Stamm zusammenhält.

Das Wassergefäßsystem entwickelt sich aus ihrem mittleren Coelom oder Hydrocoel. Stachelhäuter verwenden dieses System für viele Dinge, einschließlich der Bewegung, indem sie Wasser in und aus ihren Podien oder "Röhrenfüßen" drücken. Die Röhrenfüße von Stachelhäutern (einschließlich Seegurken) sind entlang ihrer Achsen ausgerichtet.

Während Stachelhäuter wirbellos sind, das heißt, sie haben keine Wirbelsäule, haben sie alle ein Endoskelett, das vom Mesenchym abgesondert wird . Dieses Endoskelett besteht aus Platten, die als Gehörknöchelchen bezeichnet werden. Sie sind immer innerlich, dürfen aber nur von einer dünnen Epidermisschicht bedeckt sein, wie bei den Stacheln des Seeigels. Bei der Seegurke kommen die Gehörknöchelchen nur in der Dermis vor, was sie zu einem sehr geschmeidigen Organismus macht. Bei den meisten Stachelhäutern befinden sich ihre Gehörknöchelchen in Einheiten, die eine dreidimensionale Struktur bilden. Bei Seegurken befinden sich die Gehörknöchelchen jedoch in einem zweidimensionalen Netzwerk.

Alle Stachelhäuter besitzen auch anatomische Merkmale, die als veränderbare kollagene Gewebe oder MCTs bezeichnet werden. Solche Gewebe können ihre passiven mechanischen Eigenschaften unter der Kontrolle des Nervensystems und koordiniert mit der Muskelaktivität schnell von weich zu steif ändern. Verschiedene Stachelhäuterklassen verwenden MCTs auf unterschiedliche Weise. Die Asteroiden, Seesterne, können zur Selbstverteidigung Gliedmaßen abtrennen und dann regenerieren. Die Crinoidea, Seefächer, können je nach Strömung von steif bis schlaff werden, um eine optimale Filterfütterung zu erzielen. Die Echinoidea, Sanddollars, verwenden MCTs, um zu wachsen und ihre Zahnreihen zu ersetzen, wenn sie neue brauchen. Die Holothuroidea, Seegurken, verwenden MCTs, um ihren Darm als Selbstverteidigungsreaktion auszuweiden. MCTs können auf vielfältige Weise verwendet werden, sind aber auf zellulärer Ebene und in der Funktionsmechanik alle ähnlich. Ein allgemeiner Trend bei der Verwendung von MCTs besteht darin, dass sie im Allgemeinen für Selbstverteidigungsmechanismen und zur Regeneration verwendet werden.

Die holothurische Klassifikation ist komplex und ihre paläontologische Phylogenie beruht auf einer begrenzten Anzahl gut erhaltener Exemplare. Die moderne Taxonomie basiert erstens auf dem Vorhandensein oder der Form bestimmter Weichteile (Podien, Lunge, Tentakel, peripharingale Krone) zur Bestimmung der Hauptordnungen und zweitens auf der mikroskopischen Untersuchung von Gehörknöchelchen zur Bestimmung der Gattung und der Art. Zeitgenössische genetische Methoden waren hilfreich bei der Klärung ihrer Klassifikation.

Taxonomische Klassifikation nach World Register of Marine Species :

Beziehung zum Menschen

Essen

Getrocknete Seegurken in einer japanischen Apotheke

Um die Märkte zu liefern Südchina , Makassar trepangers gehandelt mit den Aborigines von Arnhem Land aus mindestens dem 18. Jahrhundert und wahrscheinlich früher. Dies ist das erste dokumentierte Beispiel für den Handel zwischen den Bewohnern des australischen Kontinents und ihren asiatischen Nachbarn .

Es gibt viele kommerziell wichtige Seegurkenarten, die für den Export zur Verwendung in der chinesischen Küche als Hoisam geerntet und getrocknet werden . Einige der am häufigsten auf Märkten zu findenden Arten sind:

Medizin

Obwohl es in der traditionellen asiatischen Volksmedizin für eine Vielzahl von Beschwerden verwendet wurde, gibt es laut der American Cancer Society "wenig zuverlässige wissenschaftliche Beweise, die die Behauptung stützen, dass Seegurke bei der Behandlung von Krebs, Arthritis und anderen Krankheiten wirksam ist", aber die Forschung untersucht, "ob einige Verbindungen aus Seegurken gegen Krebs hilfreich sein können".

Verschiedene Pharmaunternehmen betonen Gamat , die traditionelle medizinische Verwendung dieses Tieres. Extrakte werden aufbereitet und zu Öl, Creme oder Kosmetik verarbeitet. Einige Produkte sollen innerlich eingenommen werden.

Ein Übersichtsartikel ergab, dass Chondroitinsulfat und verwandte Verbindungen in Seegurken bei der Behandlung von Gelenkschmerzen helfen können und dass getrocknete Seegurken „medizinisch wirksam bei der Unterdrückung von Arthralgien “ sind.

Eine andere Studie legte nahe, dass Seegurken alle Fettsäuren enthalten, die notwendig sind, um eine potenziell aktive Rolle bei der Gewebereparatur zu spielen. Seegurken werden zur Behandlung von Krankheiten wie Darmkrebs untersucht . Chirurgische Sonden aus Nanokompositmaterial auf Basis der Seegurke reduzieren nachweislich die Narbenbildung im Gehirn. Eine Studie ergab, dass ein Lektin aus Cucumaria echinata die Entwicklung des Malariaparasiten beeinträchtigt, wenn es von transgenen Mücken produziert wird .

Beschaffung

Seegurken werden legal und illegal aus der Umwelt geerntet und zunehmend in Aquakultur gezüchtet . Die geernteten Tiere werden normalerweise für den Weiterverkauf getrocknet. Im Jahr 2016 lagen die Preise auf Alibaba bei bis zu 1.000 US-Dollar/kg.

Kommerzielle Ernte

In den letzten Jahren hat die Seegurkenindustrie in Alaska aufgrund der gestiegenen Nachfrage nach Häuten und Muskeln nach China zugenommen. Wilde Seegurken werden von Tauchern gefangen. Wilde Alaska-Seegurken haben einen höheren Nährwert und sind größer als gezüchtete chinesische Seegurken. Die größere Größe und der höhere Nährwert haben es den alaskischen Fischereien ermöglicht, weiterhin um Marktanteile zu konkurrieren.

Eine der ältesten Fischereien Australiens ist die Sammlung von Seegurken, die von Tauchern im gesamten Korallenmeer im hohen Norden von Queensland , in der Torres Straits und in Westaustralien geerntet werden . In den späten 1800er Jahren operierten 400 Taucher von Cook Town, Queensland aus .

Die Überfischung von Seegurken im Great Barrier Reef bedroht ihre Population. Ihre Popularität als Luxus-Meeresfrüchte in ostasiatischen Ländern stellt eine ernsthafte Bedrohung dar.

Schwarzmarkt

Ab 2013 wurde ein florierender Schwarzmarkt von der Nachfrage in China angetrieben, wo 1 lb (0,5 kg) auf seinem Höhepunkt für umgerechnet 300 US-Dollar und eine einzelne Seegurke für etwa 160 US-Dollar verkauft worden sein könnte. Ein hartes Durchgreifen der Regierungen innerhalb und außerhalb Chinas reduzierte sowohl die Preise als auch den Verbrauch, insbesondere bei Regierungsbeamten, die bekanntermaßen die teuersten und seltensten Arten essen (und sich den Kauf leisten konnten). Im Karibischen Meer vor der Küste der Halbinsel Yucatán in der Nähe von Fischereihäfen wie Dzilam de Bravo hatte die illegale Ernte die Bevölkerung verwüstet und zu Konflikten geführt, als rivalisierende Banden um die Kontrolle der Ernte kämpften.

Aquakultur

Die Überfischung der Seegurkenbestände in vielen Teilen der Welt war in den frühen 1980er Jahren Anlass für die Entwicklung der Seegurken- Aquakultur . Die Chinesen und Japaner waren die ersten, die eine erfolgreiche Brütereitechnologie für Apostichopus japonicus entwickelten , der für seinen hohen Fleischgehalt und seinen Erfolg in kommerziellen Brütereien geschätzt wurde. Unter Verwendung von Techniken, die von Chinesen und Japanern entwickelt wurden , wurde 1988 eine zweite Art, Holothuria scabra , zum ersten Mal in Indien kultiviert. In den letzten Jahren haben Australien, Indonesien, Neukaledonien, Malediven, Salomonen und Vietnam erfolgreich H. scabra mit kultiviert die gleiche Technologie und kultivieren jetzt andere Arten.

Erhaltung

Im Jahr 2020 schuf die indische Regierung das weltweit erste Seegurken-Schutzgebiet, das Dr. KK Mohammed Koya Sea Cucumber Conservation Reserve , um die Seegurkenarten zu schützen. In Indien ist die kommerzielle Ernte und der Transport von Seegurken verboten.

In der Populärkultur

Holothurians Teller von Ernst Haeckel aus seinen Kunstformen der Natur (1904)
  • Edgar Allan Poes einziger Roman, The Narrative of Arthur Gordon Pym of Nantucket (1838), enthält in seinem 20. Kapitel eine lange, detaillierte Beschreibung der Seegurken, die der Erzähler Biche de Mer nennt .
  • In Kir Bulychovs Science-Fiction-Novelle "Half a Life" beschrieb ein von außerirdischen Maschinen entführter Mensch ihre außerirdischen Mitgefangenen als "Trepangs".
  • Der erste Satz von Französisch Komponisten Erik Satie ‚s Embryons desséchés ist‚D'Holothournie‘betitelt. Es soll dem „ Schnurren “ des Holothourianers nacheifern.
  • Seegurken haben Tausende von Haiku in Japan inspiriert , wo sie namako (海鼠) genannt werden, geschrieben mit Zeichen, die als " Seemäuse " (ein Beispiel für Gikun ) übersetzt werden können. In englischen Übersetzungen dieser Haiku werden sie normalerweise als "Sea slugs" bezeichnet. Laut dem Oxford English Dictionary wurde der englische Begriff "Sea Slug" ursprünglich im 18. Jahrhundert auf Holothurianer angewendet. Der Begriff wird heute auf mehrere Gruppen von Meeren angewendet Schnecken , Meeresschnecke Mollusken , die keine Schale oder nur eine sehr reduzierte Schale, darunter die haben nudibranchs . Fast 1.000 japanische holothurian Haiku ins englische übersetzt werden in dem Buch Aufstieg, Ye Setypensteine! von Robin D. Gill .
  • Die Nobelpreisträgerin Wisława Szymborska schrieb ein Gedicht mit dem Titel "Autotomie", das Holothurianer erwähnt.
  • In dem Buch John stirbt am Ende wurde die Figur Amy Sullivan vom Erzähler / Autor als "Gurke" bezeichnet, als die beiden Kinder waren. Dies wird von anderen Charakteren als sexuelle Konnotation angenommen, ist aber tatsächlich ein Hinweis auf ihre häufige Übelkeit. Der Name bezieht sich auf das Erbrechen einer Seegurke als Methode der Selbstverteidigung.
  • Eine beschreibende Passage in dem Anti-Western Blood Meridian des amerikanischen Schriftstellers Cormac McCarthy von 1985 vergleicht Kaktusglut mit Holothurianern: fachte die Kohlen an, die er beobachtete. Die Cholla-Knochen, die dort in ihren glühenden Korbwaren glühten, pulsierten wie brennende Holothurianer in der phosphorigen Dunkelheit der Meerestiefen."

Siehe auch

Verweise

Informationshinweise

Zitate

Externe Links