Bryozoën (mosdiertjes): kolonies, lophophoren en fossiele geschiedenis
Bryozoën (mosdiertjes): ontdek hun kolonies, lophophoren en indrukwekkende fossiele geschiedenis sinds het Ordovicium — biodiversiteit met ~5.000 levende en 15.000 fossiele soorten.
Bryozoën, of Ectoprocta, zijn een phylum van kleine waterdieren die in kolonies leven. De kolonies hebben meestal een skelet van calciumcarbonaat, maar er komen ook niet-gecalificeerde vormen voor. Bryozoën hebben een lange fossiele geschiedenis, beginnend in het Ordovicium. In hun levenswijze lijken ze op de poliepen die koraal vormen. Bryozoën staan informeel bekend als mosdiertjes of zeematten. Ze komen wereldwijd voor: veel soorten geven de voorkeur aan warme, tropische wateren, maar er zijn ook soorten in koude zeeën en zelfs in zoetwater. Er zijn ongeveer 5.000 levende soorten, en er zijn ongeveer 15.000 fossiele soorten bekend.
Kolonies, zooïden en morfen
De kolonies worden gevormd door kleine (~0.2 mm) leden die zooiden worden genoemd. De individuele zooïden leven in een buisje of kastje (zooecium) dat de kolonie produceert. Ze scheiden buizen af, meestal van kalk (CaCO3), soms van chitine, een organische verbinding. De zooïden in een kolonie zijn allemaal klonen, geproduceerd door aseksuele voortplanting. Desondanks produceren de meeste soorten verschillende morfen: zooïden met verschillende functies.
- Autozooïden — de gewone voedende zooïden met een lophophore (zie hieronder).
- Avicularia — kleine, vaak bekvormige morfen die functioneren bij verdediging of het verwijderen van fouling; bij sommige groepen hebben ze een beweegbare "bek".
- Kenozooïden — reducerende of ondersteunende zooïden die structuur of ruimte vulling verzorgen.
- Ovicellen — gespecialiseerde structuren voor broedzorg bij sommige groepen.
Kolonies vertonen verschillende groeivormen: encrustend (plakkend op harde substraten), erect (vertakte of platte structuren die omhoog groeien), of massief. De grootte van kolonies varieert van millimeters tot meerdere meters bij enkele fossiele of vaste moderne vormen.
Lophophore, voeding en verdediging
Alle bryozoën hebben een lophophoor. Dit is een ring of hoefvorm van tentakels rond de mond. In de oorspronkelijke tekst staat dat elke tentakel is bedekt met korstmossen; dat is onjuist — tentakels dragen geen korstmossen. De tentakels zijn bedekt met cilia (trilhaartjes) en slijmproducerende cellen die de waterstroom en het transport van kleine voedseldeeltjes (microplankton, bacteriën en organisch stof) naar de mond mogelijk maken.
Bij het voeden steekt de zooide de lophophoor naar buiten; bij het uitrusten of bij gevaar wordt hij teruggetrokken in de mond of het zooecium om hem te beschermen tegen roofdieren. Veel mariene bryozoën (vooral Cheilostomata) hebben een operculum of afsluitplaat die het opening kan sluiten; andere gebruiken snelle retractie en morfologische verdedigingen zoals avicularia.
Voortplanting en levenscyclus
Bryozoën planten zich voort zowel aseksueel (kolonie-uitbreiding door knopvorming) als seksueel. Bij seksuele voortplanting produceren veel soorten broedkamers (ovicellen) waarin eieren en latere larven worden verzorgd. De meeste mariene soorten hebben vrijzwemmende larven die zich kort in het plankton bevinden voordat ze zich vestigen en een nieuwe kolonie starten. Sommige zoetwaterbryozoën (Phylactolaemata) produceren resistente statoblasten — rustende knobbels die uitdroging of vorst kunnen overleven en zo verspreiding mogelijk maken.
Systematiek en hoofdgroepen
Moderne bryozoën worden meestal ingedeeld in drie hoofdgroepen:
- Phylactolaemata — zoetwater, geen gekalkte skeletten, produceren statoblasten.
- Stenolaemata — voornamelijk mariene, vaak cilindrische en sterk gekalkte soorten; veel fossiele vormen behoren hiertoe.
- Gymnolaemata — de grootste groep moderne mariene bryozoën, waaronder de Cheilostomata met hun diverse morfologieën en dichte fossiele reeks in het Krijt en later.
Fossiele geschiedenis en paleontologisch belang
Bryozoën hebben een uitgebreid fossiel bestand: de groep verschijnt al in het Ordovicium en speelde gedurende het Paleozoïcum en Mesozoïcum een belangrijke rol in benthische gemeenschappen. In sommige perioden waren ze belangrijke bouwers van rifachtige structuren en bodembekleding. Hun gefossiliseerde skeletdelen (vaak uit kalk) bieden paleontologen informatie over mariene ecologieën, zeeoppervlaktetemperaturen en biodiversiteitsveranderingen door geologische tijd.
Ecologie, verspreiding en menselijke relevantie
Bryozoën koloniseren harde substraten zoals rotsen, schelpen, touwen, scheepsrompen en zeewier, maar ook zacht sediment (via opstaande structuren). Ze functioneren als filtervoeders en kunnen lokaal de waterkwaliteit beïnvloeden. Sommige soorten zijn belangrijke biofouling-organismen op schepen en aquacultuurinstallaties; anderen dienen als indicatie voor milieutoestand of als habitat voor kleine organismen.
In ecologische netwerken zijn bryozoën voedsel voor bepaalde soorten weekdieren, zeesterren en vissen, en ze concurreren met koralen, sponsen en algen om ruimte. Klimaatverandering, verzuring van de oceanen en habitatverlies beïnvloeden hun verspreiding en skeletvorming, vooral bij kalkafzetters.
Samenvattend
Bryozoën zijn kleine, kolonievormende filtervoeders met een karakteristieke lophophore, vaak met gekalkte skeletstructuren en een rijke fossiele geschiedenis vanaf het Ordovicium. Ze vertonen grote morfologische en ecologische diversiteit, zowel in zee als in zoetwater, en spelen verschillende rollen in hedendaagse en fossiele benthische ecosystemen.
Anatomie & fysiologie
Bryozoën skeletten groeien in verschillende vormen en patronen: terp-vormige, kanten waaiers, vertakkende twijgen, en zelfs kurkentrekker-vormig. Hun skeletten hebben veel kleine openingen. Elke opening is de thuisbasis van de zooide. Ze hebben een lichaam met een U-vormige darm, die opengaat bij de mond en bij de anus. Ze voeden zich met hun lophophoor. De tentakels van de bryozoën zijn gecilieerd. Door het kloppen van de cilia ontstaat er een waterstroom die het voedsel (voornamelijk fytoplankton) naar de mond drijft. In sommige groepen, met name bij sommige ctenostomen, kan een spiermaag worden gevormd.
Bryozoën hebben geen luchtwegen, noch een bloedsysteem, omdat hun kleine omvang de verspreiding van gassen en voedingsstoffen mogelijk maakt. Ze hebben echter wel een eenvoudig zenuwstelsel en spieren, die samen de zooide snel naar beneden kunnen brengen in zijn schuilplaats.
Een soort bryozoën, Bugula neritina, is interessant als bron van chemicaliën, bryostatines, die worden onderzocht als anti-kanker middelen.
Costazia costazi , een koraalbryozoen
Reproductie & ontwikkeling
Bryozoën kunnen zich zowel seksueel als aseksueel voortplanten. Alle Bryozoën zijn, voor zover bekend, hermafrodiet (wat betekent dat ze zowel mannelijk als vrouwelijk zijn).
Alle leden van een kolonie zijn klonen: ze zijn genetisch identiek, geproduceerd door aseksuele voortplanting. Dit gebeurt door het ontluiken van nieuwe zooiden van de eerste zooide. De kolonie groeit dus; zo breidt een kolonie zich uit. Als een stuk van een bryozoënkolonie afbreekt, kan het stuk verder groeien en zal het een nieuwe kolonie vormen.
Alle zooiden in een kolonie zijn verbonden door strengen epitheelcellen. De individuele leden van een kolonie, de zoöiden, zijn bij sommige soorten veralgemeend: ze voeden zich en kunnen zich af en toe voortplanten. Maar bij de meeste soorten zijn de zoöiden gespecialiseerd in verschillende functies. In dit geval worden de voedende zooiden autozoöiden genoemd, en de niet-voedende leden heterozoöiden. Functies die door heterozoöiden worden gedaan zijn onder andere seksuele voortplanting, bescherming, voortbeweging, loodgieterij, structurele ondersteuning. De functies van sommige heterozoöiden zijn nog onbekend. De meest voorkomende functie is dat eieren worden ontwikkeld in broedkamers (ovicellen) op vrouwelijke of hermafrodiete heterozoöiden. Er zijn variaties in de details: soms is er een klein complex van heterozoöiden die in een coöperatieve inspanning larven produceren. p4
Een andere manier om de bryozoën die heterozooïden ontwikkelen te beschrijven is door te zeggen dat ze polymorf zijn. Deze term wordt in de biologie gebruikt om de manier te beschrijven waarop een genetisch verenigde populatie zich ontwikkelt tot duidelijk onderscheiden vormen. Het polymorfisme wordt meestal gecontroleerd door genetische schakelmechanismen, maar bij bryozoën is er weinig kennis over hun genetica.
Ecologie
De meeste soorten Bryozoën leven in een mariene omgeving. Er zijn ongeveer 50 soorten die in zoet water leven. In hun aquatische leefomgeving leven bryozoën op alle soorten harde substraten: zandkorrels, rotsen, schelpen, hout, kelp-bladen, pijpen en schepen kunnen zwaar beplakt zijn met bryozoën. Sommige bryozoënkolonies groeien echter niet op vaste substraten, maar vormen kolonies op sediment. Terwijl sommige soorten op een diepte van 8.200 m leven, leven de meeste bryozoën in veel ondieper water. De meeste bryozoën zijn zittend en onbeweeglijk, maar een paar kolonies kunnen rondkruipen, en een paar soorten niet-koloniale bryozoën leven en bewegen zich in de ruimte tussen de zandkorrels. Een opmerkelijke soort leeft terwijl hij in de Zuidelijke Oceaan drijft. Verschillende bryozoënsoorten leven in het middenwesten van de Verenigde Staten, vooral in Ohio, Indiana en Kentucky, dat ooit deel uitmaakte van een grote oceaan, de westelijke binnenzee.
Hun dieet bestaat uit kleine micro-organismen, waaronder diatomeeën en andere eencellige algen. Op hun beurt worden bryozoën op hun beurt weer door grazende organismen, zoals zee-egels en vissen, voortgejaagd.
Bryozoën zijn bijna volledig kolonievormende dieren. Vele miljoenen individuen kunnen één kolonie vormen. De kolonies variëren van millimeters tot meters, maar de individuen die de kolonies vormen zijn klein, meestal minder dan een millimeter lang. In elke kolonie hebben verschillende individuen verschillende functies. Sommige individuen verzamelen het voedsel voor de kolonie (autozooïden), andere zijn er afhankelijk van (heterozooïden). Sommige individuen zijn toegewijd aan het versterken van de kolonie (kenozooiden), en weer andere aan het schoonmaken van de kolonie (vibracula). Er is slechts één enkele bekende solitaire soort, Monobryozoënambulanen, die geen kolonies vormen.
Zoetwater bryozoën
Fossielen
Fossiele bryozoën komen voor het eerst voor in de vroege Ordovicaanse tijd en hadden een enorme adaptieve uitstraling. Ze waren overvloedig aanwezig in het hele paleozoïcum: ze waren een van de meest dominante groepen van de paleozoïsche fossielen. Ze waren belangrijke onderdelen van de zeebodemgemeenschappen en speelden, net als de hedendaagse bryozoën, een belangrijke rol in de stabilisatie en binding van de sedimenten. Ze waren voedselbronnen voor vele andere benthische organismen. Tijdens het lager carbonaat (Mississippian) 354 tot 323 miljoen jaar geleden kwamen bryozoën zo vaak voor dat hun gebroken skeletten hele kalksteenbedden vormden.
Na een crash op de grens tussen het Perm en het Trias, toen bijna alle soorten uitstierven, herstelden de bryozoën zich in het latere Mesozoïcum om net zo succesvol te worden als voorheen. Het fossielenbestand van de bryozoën heeft meer dan 15.000 soorten.
De meeste fossiele bryozoën hebben gemineraliseerde skeletten. De skeletten van individuele zooiden variëren van buisvormig tot doosvormig en bevatten een eindopening van waaruit de lophophoor wordt uitgespaard om zich te voeden. In de grote meerderheid van de Ordovicaanse bryozoën zijn geen poriën aanwezig, maar uit skeletonderzoek blijkt dat de epithelia van de ene zooide tot de andere continu aanwezig waren.
Een van de belangrijkste gebeurtenissen tijdens de bryozoënevolutie was de verwerving van een kalkhoudend skelet en het mechanisme van de tentakeluitsteeksels. De stijfheid van de buitenste lichaamswanden gaf bescherming tegen roofdieren, een grotere mate van zooide verbinding en de evolutie van massieve kolonievormen.
Gefossiliseerde bryozoën uit Estland (Ordovicium).
Vragen en antwoorden
V: Wat is de wetenschappelijke naam voor Bryozoën?
A: De wetenschappelijke naam voor Bryozoën is Polyzoa, Ectoprocta of mosdiertjes.
V: Wanneer verschenen Bryozoën voor het eerst in het fossielenbestand?
A: Bryozoën verschenen voor het eerst in het fossielenbestand tijdens het Ordovicium.
V: Waar leven Bryozoën?
A: Bryozoën leven over de hele wereld, maar ze geven over het algemeen de voorkeur aan warme, tropische wateren.
V: Hoeveel soorten bryozoën zijn er bekend?
A: Er zijn ongeveer 5.000 levende soorten en 15.000 fossiele soorten bryozoën bekend.
V: Waaruit bestaat een bryozoënkolonie?
A: Een bryozoënkolonie bestaat uit kleine (~0,2 mm) leden, zoöiden genaamd, die buisjes afscheiden die meestal bestaan uit calciumcarbonaat (CaCO3) of chitine (een organische verbinding).
V: Hoe planten zoöiden zich binnen een kolonie voort?
A: Zoöiden binnen een kolonie planten zich ongeslachtelijk voort door zichzelf te klonen.
V: Welk lichaamsdeel hebben alle bryozoën?
A: Alle bryozoën hebben een lophophoor die bestaat uit tien tentakels rond de mond en bedekt is met trilharen.
Zoek in de encyclopedie