第六节 缓步动物门(Tardigrada)

缓步类是一类很特化的小型动物,也俗称熊虫(bear worm),主要生活在淡水的沉渣、潮湿土壤以及苔藓植物的水膜中,少数种类生活在海水的潮间带,常与蛭形轮虫生活在相同的环境中,大约有 400 余种,其中许多种是世界性分布的。

缓步类体长一般在 0.3—0.5mm 之间,最大的仅 1.2mm。体呈桶形或柱形,

分为头部与躯干部,但分界不清,是由一个原口节与五个分界不清的体节组成(图 10-12A)。由身体的腹侧伸出 4 对短粗的足,足的末端顿圆,具 4

—8 个爪,如端爪虫(Echin-iscoides),其中最后一对位于身体末端。体

表或光滑,或有几丁质板或刺等装饰,在其一生中体表蜕皮 4 次或更多次。构成身体的细胞数是固定的,相同的属有相同的常数。

体壁的角质层是由几丁质与粘多糖组成的,在超微结构上也是分层的, 相似于腹毛类动物。表皮细胞的数目是固定的。肌肉构成许多分离的肌肉带, 每一个肌肉带仅由单个的平滑肌组成,也可能是合胞体,附着在两端角质层下,缺乏环肌,靠肌肉带控制足与躯干的运动。由于运动缓慢,故名缓步类。爬行时用爪抓住底部。

体内器官之间充满血腔,真体腔仅残留于生殖腺腔内,没有呼吸及循环器官。

绝大多数的缓步类取食植物组织,也有一些种类取食水底沉渣,或水中、土壤中的线虫。口位于身体前端(图 10-12B),口周围围有角质环。由口向内有一细的口腔管,再向内是球状的肌肉质咽。在口腔管的两侧有一对针状的刺(stylets),可由口伸出体外,或由肌肉牵引缩回口腔中,是由口腔管两侧的一对刺针腺分泌形成的(图 10-13A)。取食时,由刺针穿破植物或动物细胞,再由咽球抽吸细胞内含物。咽腔为三放形,咽后经短的食道进入膨大的中肠,在此进行消化及吸收。中肠后为直肠,最后通过末端的肛门开口到体外。其排粪常与蜕皮相关,粪便常留在表皮中,当蜕皮时一同排出体外。在中肠与后肠的交界处具有三个大的腺体,被认为是其排泄器官,也称为马氏管。

神经系统表现出明显的分节性(图 10-13B),也呈链状。头端背面有发达的脑,有围咽神经环与咽下神经节相连,由咽下神经节向后伸出具有 4 个神经节的双条神经索,神经节给出数条侧神经,其中一对足神经到达足部。感官包括一对简单的眼点,由单个的色素细胞组成,体表及头区的刺也具感觉功能。

缓步类为雌雄异体,在一个种群中雌性个体常多于雄性个体,孤雌生殖也很常见,雌雄都具有单个的生殖腺,位于消化道的背面。雄性具有 2 条输精管,末端联合形成一个雄性生殖孔,开口在肛门之前。雌性个体仅有一个输卵管,或开口到直肠,或在肛门背面直接开口到体外,开口到直肠的种类还伴有一受精囊。交配与产卵多发生在蜕皮时,某些种交配时直接将精子产于雌性体内,受精发生在卵巢中。也有的种把精子产入包含有卵的脱落的旧表皮中,受精在旧皮中进行。每次产卵 1—30 粒,因种而异。某些水生种类像轮虫一样,在环境良好时产下薄壳卵,在环境不良时产下厚壳卵。在土壤中生活的种类,多产生厚壳卵以抵抗干燥等不良环境。

受精卵直接发育,一般在两周内完成,完全卵裂,中胚层起源于肠腔法, 这一特征相似于后口动物。肠道形成时出现 5 对体腔囊(图 10-13C),以后前 4 对退化,其细胞形成体壁的肌肉,最后一对愈合成生殖腺腔。发育成熟后幼体用刺针破壳外出,身体的生长是通过细胞体积的增长而非细胞数量的增加。一生蜕皮 12 次,寿命 1—3 年左右。

缓步类像生活在苔藓植物中的轮虫一样,对不良环境有很强的抵抗力。当环境干燥时,缓步类的身体也失水而萎缩,腿缩回而处于一种隐生状态

(cryptobioticstate),这时它的代谢率几乎降到零,甚至在纯酒、液氦(-273

℃)中也能隐生。当环境变得有利生存时,它可以在几小时内吸水,使身体膨胀而复苏(anab-iosis)。据报导有的种可隐生 7 年之久,其寿命也因隐生而延长。

关于缓步类的系统地位尚难确定,它的体壁结构、表皮细胞数目固定、蜕皮、形成薄壳与厚壳卵等特征与腹毛类相似,因此有人主张将它们放在假体腔动物中。但真体腔的存在、血腔的出现、附肢的爪、马氏管及神经系统的特征又与节肢动物相似,因此它的地位有待进一步研究及澄清。