FONÁL(FÉRGEK) - állat (családnév)
(Fotó: Caenorhabditis elegans)
A fonálférgek (Nematoda) egy állattörzs, amelybe állati és növényi
élősködők, valamint szabadon élő fajok tartoznak. Mintegy 20000 leírt fajukat ismerjük, de tényleges fajszámukat több százezerre becsülik. Ezzel a fonálférgek törzse az ízeltlábúak után valószínűleg a második legfajgazdagabb törzs az állatvilágban. A nagy becsült fajszám abból adódik, hogy a parazita fajok gyakran gazdaspecifikusak, azaz adott állatfajnak saját Nematoda parazitája van. Nemcsak fajgazdagok, de egyedszámban- és sűrűségben is tetemes mennyiséget produkálnak: több ezer egyed található akár egy maréknyi földben is.
Életmódjukat tekintve két csoportra oszthatóak: élősködők és szabadon élők. Megtalálhatóak a tengerekben, a félig sós- és édesvizekben, szikes vizekben, mohapárnákban, talajokban, avarban, trágyában stb. A szabadon élő fajok szerves törmelékkel, algákkal, gombafonalakkal, növényi nedvekkel, baktériumokkal táplálkoznak. A ragadozó fajok kisebb állatokat támadnak meg. Sok faj növényparazitává lett. Jelentős számban különböző állatfajok élősködői. Számos parazita faj köz- és állat-egészségügyi szempontból jelentős.
A fonálférgek nevüket cérnaszerűen vékony, hosszú testalakjukról kapták. Ebből ered a Nematoda név is, a görögből: νῆμα (nema): „fonál” + -ώδη (-ode):
„vmilyen. szerű”.
Fosszíliák:
A fonálférgek rosszul fosszilizálódnak, mivel gyakran igen apró méretűek és testükben/testükön nincsenek kemény struktúrák. Mégis, a Kambrium időszakból ismeretesek fosszíliáik. Emellett el kell ismerni, hogy hatalmas (olykor 10 méteres) hosszúságú paraziták előkerülése nem lehetetlen fosszilis leletekből.
A problémák ellenére a földtörténeti újkorból (kainozoikum) is ismeretesek Nematoda fosszíliák (pl. Borostyánba ágyazottan). Véve azonban, hogy a Karbon időszakból kerültek már elő fonálférgekkel rokon csoportok, nagyon valószínű, hogy a nematodák is élhettek akkoriban valamilyen formában.
Testfelépítés:
Hengeres testű, keresztmetszetben kör alakú, nem szelvényezett szervezetek. Viszonylag egyszerű felépítésű, szelvényezetlen állatok. A fonálférgek testének
egyes részei hatsugaras vagy kétoldali szimmetriájúak.
A test pseudocoel típusú, tehát a fonálférgek nem valódi testüreges állatok. Ez a testüregtípus a testüreg nélküli szervezetek és a valódi testüregesek
közti átmenetet képviseli.
Kültakaró:
Csillózat nélküli kültakarójuk három rétegű, mely külső vázként szolgál:
1. A kutikula: glikoproteinekből, lipidekből és kollagénhez
hasonló fehérjékből áll. Funkciója a féreg testében a hidrosztatikai nyomás fenntartása, védelem a külső behatásokkal szemben, a parazita fajoknál a gazdaállat emésztőnedvei elleni védelem. A kültakaró felülete általában sima, vagy haránt irányban gyűrűzött. Rajta hosszanti redők, bordák húzódhatnak. A parazita fajoknál gyakran megtalálható a test két oldalán elhelyezkedő feji (cervicalis), oldalsó (lateralis) és farki (caudalis) lebeny (ala).
A kutikula az Ecdysozoa főtörzsbe tartozókra, mint pl. ízeltlábúak, általánosan jellemző. Ez az egyed növekedése során többször cserélődik (vedlés).
2. Az epidermis (hypodermis): a Kutikula alatti, azt létrehozó sejtes szerkezetű, vagy sejthatárok nélküli syncytium. Az epidermis hosszában a testüreg (pseudocoel típusú) felé dorzálisan, ventrálisan
és laterálisan megvastagszik, bordákat képez. A bordákban idegtörzsek, a két oldalsóban a kiválasztószervek csövei húzódnak.
3. Az izomréteg: az epidermis alatt futó izomréteg minden rostja egyetlen óriási sejtből áll. Minden izomsejtnek két része van: egy fibrillumokat tartalmazó,
összehúzódásra képes talprésze, és egy összehúzódásra képtelen, az idegrosthoz kapcsolódó, szarkoplazmát és sejtmagot tartalmazó része.
Izomrendszer:
Bőrizomtömlővel mozognak. A bőrizomtömlő csak a fonálférgekre jellemzően kizárólag hosszanti lefutású izmokból áll. Ezért a fonálférgek nem tudnak összehúzódni vagy emelkedni, ehelyett jobbra-balra hajladoznak és tekerednek.
Idegrendszer és érzékelés:
Az izmokat két idegtörzs idegzi be. Ezen hosszanti lefutású vastag idegpályák az állat háti (dorsalis) és hasi (ventralis) oldalán, míg subventralis és
subdorsalis elhelyezkedéssel vékonyabb idegtörzsek futnak. A többi állattól eltérően, ahol az idegrendszer elemei (sejtek) nyúlnak az izomsejtek felé,
itt az izomsejtek nyúlványai létesítenek kapcsolatot az idegrendszerrel. A hasi idegpályán idegdúcok sora figyelhető meg. Az általában kevés sejtből felépülő
idegrendszer központja a feji végen található garatideggyűrű.
Különleges érzékelő szerveik a feji végen található amphidiumok és egyes csoportoknál (Secernentea) a farki végen található phasmidok.
Emésztőrendszer:
Szájnyílásuk és előbelük gyakran háromsugaras szimmetriát mutat. A szájnyílás a féregtest elülső terminálisán, illetve dorzálisan vagy ventrálisan nyílik. Ajkak veszik körül. Ha a szájüreget megvastagodott kutikula veszi körül, akkor szájtok a neve. A fajok egy részénél a szájüreg egyszerű, fegyvertelen; míg másoknál életmódtól függően szájszurony (stylus), fog, vagy tüskeszerű képződmények fordulnak elő.
A szájnyílás a kutikulával bélelt szájüregbe vezet, onnan tovább az izmos nyelőcsőbe (pharynx). A nyelőcső izmos, két részre osztható: corpus és postcorpus. Utóbbiban vannak a nyelőcsövi mirigyek. A nyelőcső lehet sima, de számos fajnál két duzzanat (bulbus) látható rajta.
A bélcsatorna egyszerű, izmok nélküli, egyrétegű hengerhám béleli. A testvégi csúcs közelében találjuk a bélcsatorna kivezető nyílását (anus).
Keringés, légzés:
A megemésztett táplálék hasznos elemeinek elszállítására nem áll rendelkezésre specializált keringési rendszer, és külön légzőszerv sincs az oxigén felvételére és elosztására. Ezt hívjuk diffúz légzésnek. Ehelyett minden, a tápanyagok és a melléktermékek a testüregben gyűlnek fel, amelynek tartalma a test két oldalán, hasi oldalon egy csatornában szabályozódik.
Tehát sem véredényrendszerük, sem légzőszervük nincs. A keringés funkcióját a testnedvek biztosítják, a légzés a kültakarón keresztül zajlik.
Szaporodás, egyedfejlődés:
Ivarosan szaporodó állatok, a hímek többnyire kisebbek a nőstényeknél, emellett felismerhetőek a kampósan hajlított farokrészükről. A hímeknek egy vagy
két pár heréje van. A nőstények a petéket azok érése és megtermékenyülése után rakja le. A szabadonélő fajok fejlődésmenetében hat stádium különül el:
tojás (pete) állapot,
négy lárva stádium (L1, L2, L3, L4) és
adult (felnőtt) állapot.
A petékben az embrió fejlődését az L1 stádium követi. A lárva stádiumban a fonálféreg négy vedlésen megy keresztül, ezután eléri az ivarérettséget. Általában az L3 stádium a fertőző alakja az Élősködő fonálférgeknek. A parazita Nematoda fajok fejlődésmenete ettől még erősen különbözhet. Különösen a gazdaszervezetek illetve a közeget tekintve (vizes, szárazföldi) találunk nagy változatosságot.
A fonálférgekben érdekes módon átlagosan kevesebb testi sejtet találunk, mint a többi, hasonló méretű féregtörzsben. Ez azért lehet, mert a növekedés sokszor
nem sejtosztódással, hanem az egyes sejtek megnövekedésével zajlik. Ebből adódóan a juvenil példányok szervezetében hasonló mennyiségű sejtet találunk
mint az ivarérett egyedekben.
Életmód:
A kerekesférgekhez és a medveállatkákhoz hasonlóan, a fonálférgek is képesek a kriptobiózisra. Ez a hosszú nyugalmi állapot segít az egyedeknek átvészelni a hosszabb környezeti stressz időszakait (pl. szárazság).
Rendszertan:
A Nematoda törzset általában két osztályra osztjuk (Adenophorea, Secernentea).
A Secernentea osztály Phasmidia néven is ismert, mert rendelkeznek phasmidiumokkal (kémiai ingerekre érzékeny szervek, melyek egyes fonálférgek farki végén helyezkednek el). A feji végen két körben 16 papilla található. A parazita fajoknál ezek a papillák jelentősen módosulnak. A kutikula gyakran hossz és haránt irányban bordázott. A kiválasztószerv jól fejlett, páros oldalcsövekből áll, melyeknek közös, kutikulával bélelt kivezető járatuk van. A hímeknél farki papillák, lebenyek (bursa copulatrix) előfordulnak. Szabadonélők, valamint növényi és állati paraziták. Jellemzően nem víziek.
Az Adenophorea osztály, amely Aphasmidia néven is ismeretes volt, esetében nincsenek phasmidok. Az amphidiumok változatos felépítésűek. A 16 feji érzékszerv (serték, papillák) az ajkakon vagy mögöttük helyezkednek el. A kutikula általában sima, de hosszanti és haránt irányú csíkozottság is előfordul. A kiválasztószerv hasoldali, egyetlen sejtből áll, kivezető csöve kutikulával nem bélelt. Szabadon élő tengeri, édesvízi és szárazföldi fajok tartoznak ide. Kisebb hányaduk növények és állatok élősködői. A legtöbb tengeri faj ehhez az
A két osztály elkülönítése a fejlettebb Secernentea és a primitívebb Adenophorea osztályok között is különbséget tesz (Poinar Jr. 18-20). A technika és a taxonómia fejlődésével a Nematoda osztályozás is jelentősen fejlődött. Ennek ellenére az egyetlen, valósághű törzsfát illetőleg a Nematoda kutatók még
mindig nem jutottak konszenzusra.
Modellfaj: C. elegans:
C. elegans - A fonálférgeket 1960 óta használják különféle biológiai kísérletekben. A legnépszerűbb modellszervezet a Caenorhabditis elegans
1 mm hosszú szabadonélő (talajlakó) faj (Nematoda, Rhabditidae). Először Sydney Brenner használta a fajt az egyedfejlődés és az idegrendszer genetikájának vizsgálatában. 1960 óta a C. elegans kutatók száma világszerte több ezresre gyarapodott.
2011 elején elindult a
http://www.openworm.org
projekt.
A C. elegans mérsékelt égövről, szerves anyagokban gazdag televényből, komposztból nyerhető ki legkönnyebben. A faj ártalmatlan baktériumfaló (bakterivor). Laboratóriumi kísérletekben (in vitro) Escherichia coli baktériummal etetik. Ászkákkal való együttélését valószínűleg helyváltoztatásra használja.
Közegészségügyi vonatkozások:
A fonálférgek napjainkban is jelentős közegészségügyi problémát jelentenek világszerte. Különösen a trópusokon, a harmadik világ
országaiban, és a rossz higiénés körülmények között élőkre jelentenek nagy veszélyt. Körülbelül 60 fajuk emberi élősködő. Becslések szerint az emberiség mintegy 20%-a (több mint 1,5 milliárd ember) fonálférgekkel fertőzött. Évente tízezrek halálát, és sokkalta több embertársunk megbetegedését okozzák.
Emberre is veszélyes fontosabb parazita rendek, példafajok:
Elefántkór
4 elemű lista
• Trichocephalida:
1 elemű, 1. beágyazási szintű lista
• Trichinella spiralis:
trichinellosis
lista vége, 1. beágyazási szint
• Strongylida:
1 elemű, 1. beágyazási szintű lista
• Ancylostoma duodenale:
kampósférgesség
lista vége, 1. beágyazási szint
• Ascaridida
1 elemű, 1. beágyazási szintű lista
• Ascaris lumbricoides
lista vége, 1. beágyazási szint
• Spirurida
3 elemű, 1. beágyazási szintű lista
• Dracunculus medinensis:
medinai féreg, „tüzes kígyó” lásd még:
Biblia
(Móz. IV./21.).
• Loa loa:
szemféreg
• Wuchereria bancrofti:
"elefántkór" vagy elefantiázis
TOVÁBBI INFORMÁCIÓK:
Irodalom: -
Zene: -