Xenoturbella: ontdekking, biologie en kenmerken van primitieve deuterostoom

Xenoturbella: ontdekking, biologie en kenmerken van dit primitieve deuterostoom — eenvoudige lichaamsbouw, evolutie via DNA, levenscyclus en verspreiding langs Zweden, Schotland en IJsland.

Xenoturbella is een geslacht van bilateriaanse dieren; het bevat twee mariene wormachtige soorten. De eerste bekende soort werd ontdekt in 1915, maar werd pas in 1949 beschreven. Een DNA-studie uit 2003 heeft aangetoond dat het een primitief deuterostome phylum is. Het geslacht was het eerste lid van zijn subphylum (de Xenoturbellida) dat werd ontdekt.

Dit phylum is basaal binnen de deuterostomen. Het is verwant aan de Acoelomorpha, die een zusterklade vormt voor de stekelhuidigen en de hemichordaten. Andere leden van dit phylum zijn nu bekend.

Xenoturbella heeft een zeer eenvoudig lichaamsplan: het heeft geen hersenen, geen darm, geen uitscheidingssysteem, geen georganiseerde geslachtsklieren (maar wel gameten), of andere organen, behalve een statocyst met flagelcellen. Het heeft cilia en een diffuus zenuwstelsel. Het dier is tot 4 centimeter lang, en is gevonden voor de kusten van Zweden, Schotland en IJsland.

De associatie van exemplaren van Xenoturbella met weekdierlarven heeft ertoe geleid dat velen suggereren dat het om weekdieren gaat. Een ander idee is echter dat het larvenstadium van Xenoturbella zich ontwikkelt als een inwendige parasiet van bepaalde weekdieren.

Het geslacht Xenoturbella bevat twee soorten:

Ontdekking en geschiedenis

De eerste waarnemingen van Xenoturbella stammen uit begin 20e eeuw; specimens werden eerst opgemerkt rond 1915 maar pas later (ongeveer 1949) wetenschappelijk beschreven. De combinatie van een vreemd, zeer simpel uiterlijk en weinig duidelijke anatomische kenmerken maakte classificatie moeilijk. Pas moderne moleculaire technieken (DNA-analyse vanaf het begin van de 21e eeuw) gaven duidelijke aanwijzingen over de verwantschap en evolutionaire positie van het geslacht.

Anatomie en morfologie

Xenoturbella heeft een platte, langwerpige, wormachtige lichaamsvorm zonder duidelijke segmentatie. Het ontbreken van complexe organen (zoals een apart spijsverteringskanaal, nefridia of grote hersenen) maakt het tot één van de meest eenvoudige bekende bilateria. Het dier beweegt zich met cilia over het substraat. Onder de huid ligt een diffuus zenuwstelsel en in het lichaam is er ruimte voor losse cellen en gameten. Een klein zintuigorgaan (statocyst) met beweeglijke cellen helpt bij oriëntatie.

Voeding en levenswijze

De precieze voedingswijze van Xenoturbella is nog onderwerp van onderzoek. In sommige exemplaren is DNA van weekdieren aangetroffen, wat kan wijzen op predatie op of associatie met weekdieren, of op het feit dat larvale stadia van Xenoturbella in weekdieren voorkomen. Mogelijke strategieën zijn het opnemen van zacht weefsel van andere ongewervelden of het leven van detritus/organisch materiaal op de zeebodem. Omdat interne anatomie en spijsverteringsapparaat zeer simplistisch zijn, blijven details onduidelijk.

Voortplanting en ontwikkeling

Er zijn aangetroffen gameten in het lichaam van waargenomen exemplaren, wat aangeeft dat voortplanting seksueel plaatsvindt. Of er sprake is van gescheiden geslachten of hermaproditisme verschilt mogelijk tussen soorten en is niet volledig opgehelderd. Het bestaan, de aard en het verloop van een larvalstadium zijn onzeker; sommige onderzoekers suggereren een vrijzwemmende larve, anderen een inwendig of parasitair larvaalstadium in weekdieren.

Verspreiding en habitat

Bekende vondsten van Xenoturbella komen vooral uit koudere, noordelijke wateren — onder andere voor de kusten van Zweden, Schotland en IJsland. De dieren leven vaak op of net boven zachte sedimentbodems (benthische levenswijze). Diepere locaties in de oceaan zijn minder onderzocht, maar recente expedities hebben verwante, diepzeevormen van Xenoturbellida aangetroffen, wat wijst op een bredere ecologische spreiding binnen de groep.

Fylogenie en evolutionaire betekenis

Moleculaire studies begonnen in de vroege jaren 2000 plaatsten Xenoturbella duidelijk binnen de deuterostomen, maar latere analyses toonden dat de precieze positie van Xenoturbellida en de relatie met Acoelomorpha complex is en onderwerp van debat. Samen vormen deze groepen vaak de clade Xenacoelomorpha. Verschillende analyses plaatsten Xenacoelomorpha als een basale tak binnen de deuterostomen, of juist als een vroeg aftakkende groep binnen de Bilateria. Het bestuderen van Xenoturbella biedt belangrijke inzichten in de evolutie van complexe organen en de vroege stappen van bilaterale dieren.

Onderzoek en open vragen

Belangrijke open vragen zijn onder meer: wat is de precieze levenscyclus en ontwikkeling; welke voedingsbronnen gebruikt het dier; en wat is de exacte fylogenetische positie in het evolutionaire stamboom van bilateria? Verdere monumentale monsters en genomische studies zijn nodig om deze vragen te beantwoorden.

• Xenoturbella bocki — de soort die historisch als eerste werd herkend; specimen werden al vroeg in de 20e eeuw verzameld en later beschreven. Komt voor in noordelijke Atlantische wateren.
• Xenoturbella westbladi — beschreven later en eveneens gevonden in Noord-Europese wateren; vormt samen met X. bocki de klassieke vertegenwoordiging van het geslacht.

Vragen en antwoorden

V: Wat is Xenoturbella?

V: Wanneer werd de eerste bekende soort ontdekt?

V: Wat bleek uit een DNA-studie uit 2003?

V: Hoe komt het dat Xenoturbella een eenvoudig lichaamsplan heeft?

V: Hoe lang kan hij zijn?

V: Waar is hij gevonden?

V: Wat zijn enkele theorieën over zijn dieet?

Zoek op letter