体腔(または体腔)[ 1 ]は多くの動物[ 2 ]の主要な体腔であり、消化管やその他の臓器を囲んで収容するために体内に位置します。一部の動物では、体腔は中皮で覆われています。軟体動物などの他の動物では、体腔は分化していません。過去には、実用的な目的のために、体腔の特徴が左右相称動物門を非公式なグループに分類するために使用されていました。
体腔という用語は、古代ギリシャ語のκοιλία ( koilía )「空洞」に由来する。 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
体腔とは、消化管と体壁の間にある、中胚葉で裏打ちされた腔のことである。
胚の発生過程において、体腔の形成は原腸形成期に始まる。胚の発達中の消化管は、原腸と呼ばれる盲嚢として形成される。
原口動物では、体腔は分裂体腔と呼ばれる過程によって形成される。[ 6 ]最初に原腸が形成され、中胚葉が2つの層に分裂する。最初の層は体壁または外胚葉に付着して壁側層を形成し、2番目の層は内胚葉または消化管を取り囲んで内臓層を形成する。壁側層と内臓層の間の空間は体腔または体腔として知られている。
後口動物では、体腔は腸体腔形成によって形成される。[ 6 ]原腸壁は中胚葉の芽を生成し、これらの中胚葉憩室は空洞化して体腔となる。そのため、後口動物は腸体腔動物として知られている。後口動物の体腔動物の例は、脊索動物(脊椎動物、被嚢動物、ナメクジウオ)、棘皮動物(ヒトデ、ウニ、ナマコ)、半索動物(ギボシムシ、筆石)の 3 つの主要な系統群に属する。
体腔の進化上の起源は不明である。体腔を持つ動物であったと推定される最古の化石は、ヴェルナニマルクラである[ 7 ]。現在の仮説には以下が含まれる。
体腔は衝撃を吸収したり、静水圧骨格として機能したりすることができます。また、体腔壁に付着している、あるいは体腔内を自由に漂っている体腔細胞という形で免疫系を支えることもできます。体腔は筋肉が体壁とは独立して成長することを可能にします。この特徴は、中胚葉で覆われた体腔から派生した腸間膜によって体内に吊り下げられているクマムシ(ウォーターベア)の消化管に見られます。
体腔内の液体は体腔液として知られています。これは中皮細胞の繊毛または体壁の筋肉の収縮によって循環します。[ 9 ]体腔液はいくつかの機能を果たします。体腔液は水骨格として機能し、内臓の自由な動きと成長を可能にし、体全体にガス、栄養素、老廃物を輸送し、成熟中の精子と卵子の貯蔵を可能にし、老廃物の貯蔵庫として機能します。[ 10 ]
過去には、一部の動物学者が、実用的な目的のために、体腔に関連する特徴に基づいて左右相称動物の門を分類したが、これらのグループが系統発生的に関連していない ことを承知の上で、また明示的に述べていた。動物は、体腔の種類に応じて、非分類学的かつ実用的な方法で、無体腔動物、偽体腔動物、真体腔動物の3つの非公式なグループに分類された。これらのグループは、関連のある動物や進化的な特徴の連続性を表すことを意図したものでは決してなかった。
しかし、この分類法は多くの大学の教科書や一般的な分類体系で採用されていましたが、現在では正式な分類体系としてはほぼ完全に放棄されています。実際、2010年という比較的最近になって、ある分子系統学研究の著者が、この分類体系を誤って「伝統的な形態に基づく系統学」と呼んでいました。[ 11 ]

体腔動物(真体腔動物とも呼ばれる)は、体腔と呼ばれる体腔を持ち、その体腔は中胚葉(3つの主要な組織層の1つ)由来の腹膜と呼ばれる完全な内膜で覆われています。この完全な中胚葉の内膜により、臓器同士が結合し、体腔内で自由に動きながらも特定の順序で吊り下げられることができます。脊椎動物を含むほとんどの左右対称動物は体腔動物です。
偽体腔動物は、体液で満たされた体腔である偽体腔(文字通り「偽の腔」)を持つ。中胚葉由来の組織が、これらの動物の体液で満たされた体腔を部分的に覆っている。そのため、臓器はゆるやかに固定されているものの、真体腔動物ほど組織化されていない。すべての偽体腔動物は原口動物であるが、すべての原口動物が偽体腔動物であるわけではない。偽体腔動物の例としては、線虫が挙げられる。偽体腔動物は、胚盤腔動物とも呼ばれる。
扁形動物のような無体腔動物は、体腔を全く持たない。消化管と体壁の間にある半固形の胚葉組織が、臓器を所定の位置に保持している。
体腔は三胚葉動物で発達したが、その後いくつかの系統で失われた。体腔の欠如は体サイズの縮小と相関している。体腔は、発達した消化管全般を指すのに誤って用いられることがある。一部の生物は体腔を持たないか、偽体腔(擬体腔)を持つ場合がある。体腔を持つ動物は体腔動物と呼ばれ、体腔を持たない動物は無体腔動物と呼ばれる。体腔にはさらに亜型がある。
BruscaとBrusca [ 12 ]によると、以下の左右相称動物門は体腔を持つ。
一部の原口動物では、胚盤胞腔が体腔として残存する。これらの原口動物は、中胚葉由来の組織で裏打ちされていない、あるいは部分的に裏打ちされた、液体で満たされた主要な体腔を持つ。
内臓を取り囲むこの体液で満たされた空間は、栄養素の分配や老廃物の除去、静水圧骨格として身体を支えるなど、いくつかの機能を果たしている。
偽体腔動物または胚盤体腔動物とは、3 層の体と偽体腔を持つ無脊椎動物 のことである。体腔は、初期発生に影響を与える特定の種類の遺伝子の突然変異の結果として、明らかに失われたか縮小した。したがって、偽体腔動物は真体腔動物から進化した。[ 15 ] 「偽体腔動物」は単系統群ではないため、もはや有効な分類群とはみなされていない。しかし、記述用語としてはまだ使用されている。
重要な特徴:
BruscaとBruscaによる左右相称動物の偽体腔動物門: [ 12 ]
無体腔動物は、体壁と消化管の間に体液で満たされた体腔を持たない。これは深刻な不利益をもたらす可能性がある。体液の圧縮は無視できるほど小さいが、これらの動物の臓器を囲む組織は圧縮される。したがって、無体腔動物の臓器は、動物の外面に加わる圧迫力から保護されない。体腔は、ガスや代謝物などの拡散に利用できる。これらの生物は、背腹方向に扁平化しているため、表面積対体積比が十分に大きく、拡散のみで栄養素の吸収とガス交換が可能であるため、この必要性はない。
プラコゾア類、刺胞動物(クラゲ類とその近縁種)、有櫛動物(クシクラゲ類)にも体腔は存在しないが、これらの動物は左右相称動物でも三胚葉動物でもない。
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