輻射對稱動物門 The radiate phyla

生物學的歷史124

1.     腔腸動物門（刺細胞動物門）Cnidaria和 櫛板動物門Ctenophora（櫛水母comb jellies），這二門的生物，牠們的身體構造是「輻射對稱」，屬於「輻射對稱門Radiata」。

2.     輻射對稱的動物，它們的身體，圍繞著圓心，不斷重複相同的構造，很像輪胎從中心往外放射的輻軸。這種對稱結構跟牠們固定在位置棲息的生活方式有關。

3.     如果有種動物大部分的人生，都是固定附著在某個岩石或貝類上頭，或者只需要很緩慢地移動，那麼，身體的每個地方都一樣能接收刺激，當然會比較有利生存。

4.     但是這種對稱結構，要求同樣的結構沿著軸心不斷地重複，這會限制組織高度分化（演化成不同功能的器官）和中樞協調。接著我們將討論這二種輻射對稱門中最大的族群，腔腸動物Cnidaria（刺細胞動物）。

5.     腔腸動物屬於「組織等級tissue level」的有機體(生物)。腔腸動物門Cnidaria(Coelenterata)包含各種水生有機體（水生生物），例如水螅hydras、水母jellyfishes、海葵 sea anemones和珊瑚corals。

6.     水螅生活在淡水，但是大部分的腔腸動物是生活在海洋中。所有的腔腸動物都是肉食性動物。

7.     「腔腸動物」定義為「組織階層」的生物，但是沒有特化的內臟器官，沒有頭、沒有中樞神經系統，雖然牠們有神經網絡 nerve nets。

8.     腔腸動物的身上有消化腔，但是消化腔只有一個開口，所以這個開口的功能既是嘴巴，又是肛門，也就是說，這是「消化與循環兩用腔 gastrovascular cavity」。

9.     腔腸動物的特徵，是特化的「刺細胞cnidocytes」，刺細胞內的針狀結構稱為「刺囊nematocysts」。刺囊的功能是捕捉獵物與防衛。雖然腔腸動物的外層都可以發現細胞，但是觸角的位置特別多。

10.  人們一度認為腔腸動物的身體是由二層組織構成的，一層是「表皮outer epidermis」(外胚層ectoderm)，另一個是「胃皮層inner gastrodermis」(內胚層endoderm)，但是現在我們知道內外之間還有第三層「中層mesoderm」，稱為「中膠層mesolamella」或「中膠層mesoglea」。

11.  「中膠層」通常在「外胚層」與「內胚層」之間，這一點跟高等多細胞動物身上的「中膠層」一樣。但是在「輻射對稱門」的動物身上的「中膠層」，沒有像「兩側對稱門」的動物那樣發育得那麼好。

12.  腔腸動物的身體，有一些特化的細胞與分工。表皮(外胚層)的好幾種細胞功能是保護覆蓋身體，消化道內層的細胞則特化來消化吸收養分。

13.  雖然腔腸動物的細胞有一些分工，但是牠們絕對不像多數的「兩側對稱」多細胞動物那樣嚴密完整；而且，其他動物執行功能的組織，絕大部分是中膠層分化而來，但是腔腸動物絕大多數是由外胚層(表皮)或內胚層(內層)的細胞來執行。

翻譯編寫Carol H. McFadden, William T. Keeton《Biology-An Exploration of Life》

圖片來源：nwgeogirl.smugmug.com/REEF-Marine-Life-ID-Courses

 

徐弘毅：

1.     輻射對稱的動物，身體圍繞著圓心不斷重複相同的構造。按照結構來推測，水母、水螅、珊瑚、海葵整個身體的設計藍圖，可能來自於肢體軸心的細胞，軸心細胞的地位應該類似脊索動物的幹細胞，是分生整個身體組織的來源。

2.     要造成這樣的結果，可能是精卵分裂的時候，把功能設定各自不同的細胞，沿著一條軸線分裂，從肛門排泄口的位置往頭頂位置分裂；其餘的細胞依據軸線細胞設定的基因藍圖，往外分裂，或先分裂出一個雛形再擴大。以上這二個分裂動作可以同時進行。

3.     輻射對稱的優點是身體每個部位都有神經網路可以接受刺激，它們與植物界的海藻競爭有很大的優勢。

4.     舉例來說，海葵、海藻都固定在岩石上，但是，海葵敏感的神經可以讓牠們捕捉到每一個路過的小生物當食物，「刺細胞cnidocytes」的「刺囊」能夠捕捉獵物與防衛。這個演化，確實不輸給靠「光合作用」取得能量的海藻。

5.     海葵，缺點是身體沒有各種器官功能分化、沒有中樞系統協調，所以，捕捉小魚、小蝦、蛤蚌、原生動物的能力，不如身體分化出各種器官組織的高等動物，例如魚類或螃蟹。

6.     海葵這種輻射對稱的動物，行動過於遲緩，運動速度與協調能力，輸給兩側對稱的動物。而運動速度是肉食性動物非常關鍵的能力。

7.     可能也因為行動緩慢，需要的能量較少，吃的食物較少，所以，腔腸動物的消化腔不用太複雜，可以「消化與循環兩用」，1個胃只有1個開口，這個胃消化完食物就吸收，廢棄物就從剛才吃進食物的嘴巴吐出去。