ZEE- EGELS ECHINOIDS


 (ECHINODERMATA )°

Sea Urchin Genome Sequenced

The figure above shows the position of sea urchins relative to chordates (including mammals) and most invertebrates.
The phylum Echinoderma clusters with the phylum Chordata (shaded area on the right) in a group known as Deuterostomes.
Thus, sea urchin genes are more closely related to chordate/vertebrate genes than to mussel or arthropod genes.
In other words sea urchins are more like humans than octopus or squid.
Villier L. et al., 2004. Phylogeny of early cretaceous Spatangoids (Echinodermata: Echinoidea) and taxonomic implications. Paleontology, 47 (2): 265-292.
PDF

Shackelton J.D. 2005. Skeletal homologies, phylogeny and classification of the earliest asterozoan echinoderms. Journal of Systematic Palaeontology, 3 (1): 29-114.
 
ZEE-EGEL
Paarse zeeëgel, Strongylocentrotus purpuratus.

Genetische blauwdruk van de zeeëgel ontcijferd

– Een internationale groep wetenschappers heeft het genoom, de ‘genetische blauwdruk’, van de paarse zeeëgel ontcijferd. Het onderzoek kan bijdragen aan de ontwikkeling van nieuwe behandelingen voor onder meer kanker, onvruchtbaarheid, blindheid en spierziekten bij de mens.

 

De chromosomen van de paarse zeeëgel (Strongylocentrotus purpuratus) bevatten een genetische code van 814 miljoen ‘letters’ (basenparen). Het stekelige zeedier is interessant omdat het genetisch verrassend dicht bij de mens staat. Zo kennen mens en zeeëgel veel dezelfde genenfamilies.

Tussen mens en zeeëgel bestaan, naast de evidente uiterlijke ook cruciale verborgen verschillen. Zo hebben zee챘gels een complex immuunsysteem dat anders dan dat van gewervelde dieren niet gebaseerd is op antilichamen. Zee챘gels worden er wel honderd mee.

De bijzondere eiwitten waarmee de zeeëgel ziekteverwekkers kan opsporen en bestrijden kunnen mogelijk in de toekomst van belang zijn voor het bestrijden van infectieziekten bij de mens.

Zee챘gels zijn daarnaast ook heel goed in het afweren van giftige chemicali챘n, zoals zware metalen, in hun omgeving. Dankzij speciale genen kunnen ze die schadelijke stoffen waarnemen en chemisch onschadelijk maken.

Het driejarige miljoenenproject werd geleid door Human Genome Sequencing Center van Baylor College of Medicine in Texas.

 Zee-egels zijn net mensen
10 november 2006
Qua uiterlijk lijken de kleine paarse stekelbolletjes totaal niet op mensen. Toch blijken zee-egels onze evolutionaire achterneven te zijn. Wetenschappers hebben de genetische code van de zeediertjes volledig ontrafeld en kwamen tot de ontdekking dat we opvallend veel met ze gemeen hebben.

Iedere duiker of snorkelaar die wel eens een zee-egel in levende lijve heeft gezien, zou nooit kunnen bevroeden dat deze wezens ook maar iets met de mens gemeen hebben. De kleine onderwaterdiertjes, die bestaan uit een holle schaal vol stekels, doen hooguit denken aan mensen met een nogal bizar kapsel, maar daarmee houdt de vergelijking toch echt op. Maar onder het vlijmscherpe oppervlak schuilt wel degelijk een wezen dat belangrijke kenmerken met ons deelt. Dat blijkt uit een analyse van het genoom van de Strongylocentrotus purpuratus, de paarse zee-egel die langs de Californische kust voorkomt.

Genenkaart
Wetenschappers zijn er al in geslaagd om het complete genoom van verschillende organismen in kaart te brengen, waaronder dat van de honingbij, het fruitvliegje, de malariamug en natuurlijk de mens. Maar het is voor het eerst dat er een genoom is ontrafeld dat niet heel sterk lijkt op dat van een van de andere soorten. Behalve dan de mens. Zee-egels blijken ongeveer even veel genen te hebben als wij, namelijk ruim 23 duizend (mensen hebben er twintig tot vijfentwintig duizend). Ter vergelijking: de fruitvlieg komt niet verder dan 13.600 genen.

De genenkaarten van wormen en vliegen hebben interessante informatie opgeleverd, maar we kunnen er niet zo heel veel mee omdat deze dieren zich in een hele andere tak van de evolutie hebben ontwikkeld als de mens.

De zee-egel daarentegen blijkt zich veel dichter bij de homo sapiens te bevinden. Ongeveer zeventig procent van de genen van deze dieren is ook in mensen terug te vinden, terwijl het genoom van de fruitvlieg maar voor veertig procent met dat van ons overeen komt.

Uniek immuunsysteem
In totaal hebben maar liefst 240 wetenschappers drie jaar lang hard moeten werken om het complete genoom van deze ongewervelde dieren in kaart te brengen.

Het genoom heeft zoveel verrassingen opgeleverd, dat het de moeite meer dan waard was. Zee-egels hebben bijvoorbeeld een uniek immuunsysteem waar we nog veel van kunnen leren.

Door dit nader te onderzoeken kunnen er mogelijk veel nieuwe medicijnen worden ontwikkeld tegen een hele trits aan menselijke ziekten, aldus de wetenschappers. De ontdekkingen worden dan ook met veel bombarie gepresenteerd in het nieuwste nummer van Science.

Het belangrijkste verschil tussen het immuunsysteem van de mens en dat van de zee-egel is dat de laatstgenoemde het hele leven niet verandert. Bij de mens moet het immuunsysteem zich aanpassen op het virus of de bacterie die zij bestrijdt, maar bij onze gestekelde neven is dat niet nodig. De zee zit vol met bacterie챘n, en mogelijk is de zee-egel daarvan afhankelijk voor zijn spijsvertering. Daarom moet het immuunsysteem constant zijn. Mede dankzij dit innovatieve immuunsysteem kan de zee-egel wel zestig jaar worden, en dat is oud voor zo’n betrekkelijk klein beestje.

Het immuunsysteem van de zee-egel kan een aanwijzing zijn voor het ontstaan van dat van ons. Bovendien kan het gemakkelijk de prote챦nen aanwijzen die verantwoordelijk zijn voor bepaalde ziekten, iets waar wij ook ons voordeel mee kunnen doen.

Overeenkomsten
Een van de belangrijkste overeenkomsten met de mens, is de manier waarop het ongeboren nageslacht zich ontwikkelt.

Zee-egels zijn net als mensen (en andere zoogdieren) nieuwmondig. Dat betekent dat bij de ontwikkeling uit het embryo zich een spijsverteringkanaal met twee openingen vormt: eerst de anus en dan de mond. Veel andere dieren hebben slechts 챕챕n opening of helemaal geen spijsverteringskanaal.

Ook interessant is dat zee-egels geen ogen hebben. In plaats daarvan ori챘nteren ze zich met behulp van sensoren die in de zuignapjes zitten waarmee ze zich voortbewegen.

Het blijken dezelfde sensor-prote챦nen te zijn die wij gebruiken om te zien en te ruiken.

Dezelfde techniek, maar in een geheel nieuw jasje. De dieren kunnen wel gewoon zien, maar dan met hun zuignappen. Hoe dat precies in zijn werk gaat is niet duidelijk en moet nader worden onderzocht.

Door de overeenkomsten en de verschillen tussen mens en zee-egel te bestuderen kunnen we heel veel leren. Met de genenkaart van de zee-egel in de hand kunnen wetenschappers een hoop waardevolle informatie verzamelen en belangrijke proeven uitvoeren die de gezondheid van de mens een grote dienst kunnen gaan bewijzen.

Links:

2006 Planet Internet

De zee-egel mag zich scharen in het rijtje van mens, chimpansee, muis, kip, worm en gist. In het tijdschrift Science wordt deze week ook zijn complete genoom aan de wereld gepresenteerd. En dat lijkt verrassend veel op dat van ons.

Na jaren onderzoek, door 240 wetenschappers uit de hele wereld, zijn die van de soort ‘Strongylocentrotus purpuratus’ ontcijferd. Deze paars gekleurde zee-egel onstond vijftien tot twintig miljoen jaar geleden en is al sinds de negentiende eeuw een lieveling van wetenschappers. Ze gebruikten het diertje vooral om de voortplanting en embryonale ontwikkeling te bestuderen. Zee-egels zijn niet zo zuinig met hun geslachtscellen en zowel vrouwtjes als mannetjes schieten ze met miljoenen tegelijk het water in. Behalve dat er veel van zijn, zijn ze gemakkelijk te manipuleren en dat maakt ze gewilde onderzoeksobjecten.

De zee-egel is zeker niet het eerste wezen waarvan het volledige genoom in kaart is gebracht. Onder andere gist, worm, muis, chimpansee en natuurlijk mens gingen hem voor. Maar de zee-egel is toch bijzonder, want het eerste in zee levende, vrij bewegende, ongewervelde dier waarvan de genetische code is blootgelegd.

Die code is 814 miljoen baseparen lang, die samen ongeveer 23.300 genen vormen. Dat zijn er onverwacht veel. Ter vergelijking: de mens heeft tussen de 20- en 25.000 genen. En een zee-egel heeft niet eens een hoofd! Het gekke is ook, zeggen de onderzoekers, dat de zee-egelgenen bijzonder veel lijken op die van mensen. Meer bijvoorbeeld dan die van een vlieg (die wel een kop en staart bezit).

Zo heeft de paarsgekleurde zee-egel een hele set genen die coderen voor zintuiglijke eiwitten. Eiwitten die wij mensen gebruiken om te zien of om te horen, zweven ook door de cellen van het stekelige, in zee levende dier. De vraag die de wetenschappers zich nu stellen is natuurlijk: wat doet het daarmee, zo zonder hoofd, laat staan ogen en oren? En om het nog gortiger te maken: het paarse beest heeft zelfs genen die bij ons een rol spelen bij de ontwikkeling van het brein.

Iets anders wat de onderzoekers opviel, was het enorme aantal genen dat te maken heeft met het afweersysteem, vier tot vijf procent van het hele genoom. De zee-egel heeft dan ook niet zoals mensen een flexibel immuunsysteem, waarvan de cellen zich aanpassen aan de boze buitenwereld. De zee-egel moet het doen met de starre set verdedigers waarmee hij wordt geboren. Maar dat zijn er dan wel heel veel. Het onderwaterdier heeft een heel arsenaal aan los zwemmende eiwitten en aan cellen vastzittende antennes die specifieke bacteriën aanvallen en andere indringers wegvangen. Wij hebben die ook, maar – dankzij onze flexibiliteit – dus minder.

De nu bekende reeks letters die samen een zee-egel maken, moet vele wetenschappelijke vragen gaan beantwoorden. Zo gaan onderzoekers natuurlijk verder met het bestuderen van de embryo’s, waarvan ze graag willen weten door welke genen ze worden gestuurd. Ze ontdekten al dat er in de eerste twee dagen 11.500 genen die voor eiwitten coderen actief zijn.

Verder kan het DNA van de zee-egel helpen bij de bestrijding van ziektes. Zo brengt zijn omvangrijke immuunsysteem wetenschappers wellicht op nieuwe ideeën om schadelijke bacteriën uit het menselijk lijf te weren. Maar simpelweg het bestuderen van de werking van genen die het dier met mensen gemeen heeft, kan al leiden tot oplossingen voor bij ons voorkomende defecten.

Want misschien heeft de zee-egel het – ondanks zijn simpele voorkomen – wel allemaal beter geregeld dan wij. Hij bestaat in ieder geval al een stuk langer dan de mens, de oudste zee-egelachtige fossielen zijn meer dan 440 miljoen jaar oud. En een exemplaar leeft ongeveer net zo lang als een mens. Leeftijden van verschillende exemplaren variëren van een jaar of vijftig, tot wel honderd jaar. Tja, wie is er dan het toppunt van evolutie?

Sluit dit venster

S. purpuratus. [Foto Charles Hollahan]

Zeewier oftewel algen, het favoriete maaltje van de paarsgekleurde zee-egel.

The Sea Urchin Genome Sequencing Consortium: ‘The genome of the sea urchin Strongylcentrotus purpuratus’, Science, 10 november 2006

J.S. Pearse: ‘Ecological role of purple sea urchins’, Science, 10 november 2006

J.P. Rast e.a.: ‘Genomic insights into the immune system of the sea urchin’, Science, 10 november 2006

http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/31216062/

Modelorganismen zijn organismen die gekozen werden om als model te dienen voor het genetisch en ontwikkelingsbiologisch onderzoek. Deze organismen zijn makkelijk te kweken en vertonen veel variaties.
De Zeeegel is  een goed en veelgebruikt model in de evo-devo

Extante zeeegels http://www.echinoids.nl/

Goniocidaris

 

Lovenia  forbesi

.

.

.

.

.

http://www.jagvives.jazztel.es/fichas/equinidosaustraliaingles.htm

http://members.home.nl/thebus/cretaceous/cretaceous_website.html
(Dutch site )

Sea urchin (Echinoidea)

http://www.nhm.ac.uk/research-curation/research/projects/echinoid-directory/index.html

 

 1

Sea urchin Echinoidea Sea urchin Echinoidea Sea urchin Echinoidea Sea urchin Echinoidea Sea urchin Echinoidea

2

Sea urchin Echinoidea Sea urchin Echinoidea Sea urchin Echinoidea Sea urchin Echinoidea Sea urchin Echinoidea

3

Sea urchin Echinoidea Sea urchin Echinoidea Sea urchin Echinoidea Sea urchin Echinoidea Sea urchin Echinoidea

4

Sea urchin Echinoidea Sea urchin Echinoidea Sea urchin Echinoidea Sea urchin Echinoidea Sea urchin Echinoidea

Familia:  Mellitidae  Stefanini,  1911

Genera of Mellitidae

Mellita Leodia Mellitella Encope

Afbeeldingen van Encope californicus  <—

Afbeeldingen van Encope  <—-

http://echinologia.com/galeries/mellitidae/index.html#leodia

Afbeeldingen van mellita quinquiesperforata

aclinensis

Mellita aclinensis from the Late Pliocene Tamiami Fm. (Bed 6) of Charlotte County, Florida (UF 40387).

http://www.debelemniet.nl/itemzee-egels.html

Fossiele en recente zee-egels

 

Meer dan 800 soorten zee-egels

De eerste zee-egels stammen uit het Ordovicium. Ook tegenwoordig komen ze nog voor. Ze behoren in de stam van de Echinodermata (Stekelhuidigen) tot de klasse van de Echinoidea. Wereldwijd zijn er meer dan 800 soorten bekend. Enkele van die soorten komen aan de kust van Nederland en België voor. Een daarvan is het zeeboontje. Dit zee-egeltje wordt niet groter dan een centimeter. De van hun kleine stekels ontdane schalen kunnen in grote aantallen aanspoelen.

Zeeboontjes, gevonden aan de Zeeuwse kust.     Rijen met ambulacrale en interambulacrale plaatjes bij Echinocorys humilis.Echinocorys humilis uit het Boven-Krijt (Campanien) bij Coesfeld (Dld).

Hoe zien zee-egels eruit?

Zoals de naam al doet vermoeden, leven zee-egels in de zee. Meestal zijn ze halfbolvormig, hartvormig of schijfvormig. Hun grootte varieert meestal van ongeveer 1 tot 15 centimeter maar er zijn ook grotere soorten bekend. In feite bestaat het skelet van de dieren uit een harde schaal van calciet die is opgebouwd uit tien rijen dubbele plaatjes, de ambulacrale en interambulacrale zones. Van beide heeft de zee-egel er vijf. De verschillende plaatjes zijn met elkaar vergroeid. De schaal is bedekt met stekels, pedicellariae en sphaeridia. Bij bepaalde soorten zee-egels zijn duidelijk tuberkels te zien waarop deze aangehecht zijn. De zee-egel kan de stekels bewegen. Ze dienen vooral voor de verdediging van het dier. Als er gevaar dreigt, kan hij ze rechtop zetten. Bij bepaalde soorten zee-egels worden de stekels ook gebruikt voor de voortbeweging. Bij andere soorten, die in de zeebodem leven, kunnen de dieren ze gebruiken om in het sediment zelf te graven of om zich erin te graven. De stekels van een zee-egel kunnen verdeeld worden in primaire en secundaire stekels. De primaire stekels zijn het grootste. We vinden ze op de interambulacrale plaatjes. De kleinere secundaire stekels komen zowel op de interambulacrale als ambulacrale plaatjes voor. De pedicellariae komen we bij fossiele zee-egels niet vaak tegen. Het dier gebruikt ze om er zijn schaal mee schoon te maken en om ermee parasieten van het lijf te houden. De spheridia treffen we aan op de ambulacrale plaatjes. Het zijn zintuigjes die helpen om het dier rechtop te houden.

Hemipneustes striatoradiatus is een irregulaire zee-egel (Boven-Krijt - Maastrichtien) uit Zuid-Limburg. De gaatjes in de kalkschaal geven aan waar de podia gezeten hebben.    De tuberkels zijn goed te zien bij Hemicidaris crenularis (Jura - Malm) uit Novion Porcien (Fra).   Echinocorys scutala is een irregulaire zee-egel waarbij mond en anus aan de onderkant zitten (Boven-Krijt - Campanien) uit Hannover (Dld).

Op de schaal zitten ook rijen met kleine gaatjes. Door deze gaatjes kunnen de buisvoetjes of podia naar buiten worden gestulpt. Deze buisvoetjes hebben diverse functies. Zo kunnen ze helpen bij de voortbeweging. Soms hebben de podia zuignapjes, waarmee het dier zich aan de rotsbodem kan vastzuigen. Dit laatste is vooral belangrijk bij zee-egels die in de brandingszone leven. Verder bezit het dier een mond en een anus maar die zitten niet bij alle soorten op dezelfde plaats. Bij de regelmatige (regulaire) zee-egels zit de mond in het midden van de onderkant en de anus aan de bovenkant. Bij de onregelmatige (irregulaire) zee-egels zitten zowel mond als anus aan de onderkant. De mond hoeft daarbij niet persé in het midden te zitten. Bij de meeste zee-egels zit in de mond een krachtig, snavelachtig kauwapparaat dat bekend staat als de ‘lantaarn van Aristoteles’. Dit kauwapparaat bestaat uit een groot aantal skeletdelen. Daartoe behoren ook de tandplaten die het geheel dat snavelachtig aanzien geven. Aangezien deze tandplaten aan slijtage onderhevig zijn, wordt voortdurend nieuw plaatmateriaal aangemaakt. Doordat de kauwapparaten uit zoveel verschillende skeletdelen bestaan, fossiliseren ze niet vaak.In het inwendige van de zee-egel komen we het spijsverteringskanaal tegen, dat van de mond naar de anus loopt, en een watervaatstelsel. Ook treffen we er onder andere de geslachtsklieren aan die gonaden genoemd worden. Vanuit deze gonaden worden een aantal malen per jaar de zaadcellen en eicellen aan het zeewater afgegeven waar dan de bevruchting plaatsvindt.
Recente regulaire zee-egels. Links de onderkant met mond, rechts de bovenkant met anus.  Fossiele irregulaire zee-egel van vuursteen.  Vuurstenen zee-egel en de afdruk ervan in vuursteen.

Wat eten zee-egels en waar komen ze voor?Regulaire zee-egels treffen we meestal op de harde, rotsachtige zeebodem aan. Vaak zijn het planteneters of alleseters die soms zelfs kleine, levende prooien verslinden. Irregulaire zee-egels leven in het algemeen geheel of gedeeltelijk in het sediment op de zeebodem ingegraven. Ze voeden zich door dit sediment op te eten. De organische deeltjes uit het sediment verteren ze. Die vormen dus hun eigenlijke voedsel. De onverteerbare anorganische deeltjes scheiden ze via de anus weer uit.
Door recente zee-egels te bestuderen, proberen we een beter idee te krijgen van het leven van de fossiele soorten. Tegenwoordig leven de meeste zee-egels in ondiepe zeeën waar ze vaak met grote aantallen bij elkaar kunnen voorkomen.
Binnenaanzicht van het kauwapparaat van een Clypeaster uit het Tertiair - Mioceen (Calabrië - Italië).   Micraster glyphus uit het Boven-Krijt - Campanien is een hartvormige zee-egel (Hannover - Dld).  Deze doorgezaagde fossiele zee-egel zit in kalksteen die gebruikt is voor de bouw van de basiliek van Tongeren in België.

Over tsjok45
Gepensioneerd . Improviserend jazzmuzikant . Instant composer. Jamsession fanaat Gentenaar in hart en nieren

One Response to ZEE- EGELS ECHINOIDS

  1. Pingback: VERKLARENDE WOORDENLIJST PALEONTOLOGIE E | Tsjok's blog

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers op de volgende wijze: