Криптомонады - Cryptomonas

Криптомонады
Научная классификация
Домен:
Эукариоты
Разделение:
Криптофита
Учебный класс:
Cryptophyceae
Заказ:
Cryptomonadales
Семья:
Cryptomonadaceae
Род:
Криптомонады

Типовой вид
Cryptomonas ovata
Эренберг 1831
Разновидность

См. Текст

Синонимы

Криптомонады названный род криптомонад, установленный немецким биологом Кристиан Готфрид Эренберг в 1831 г.[1] Водоросли распространены в пресноводных средах обитания и солоноватой воде во всем мире и часто цветут на больших глубинах озер.[2] Клетки обычно коричневатого или зеленоватого цвета и имеют характерную щелевидную борозду спереди.[2] Неизвестно, что они вырабатывают токсины. Их используют для кормления мелких зоопланктон, который является источником корма для мелкой рыбы на рыбных фермах.[2] Многие виды Криптомонады может быть идентифицирован только по Секвенирование ДНК.[3][4] Криптомонады можно найти в нескольких морских экосистемах Австралии и Южной Кореи.[2][5]

Этимология

Криптомонады имеет значение скрытых мелких жгутиконосцев от «крипто» и «монас».[6][7]

Структура генома

Виды внутри Криптомонады содержат четыре генома: ядерный, то нуклеоморф, то пластида, и митохондриальный геномы.[3] В геноме пластид содержится 118 пары килобаз и является результатом одного эндосимбиоз событие древнего красная водоросль.[3] Изучение структур генома рода внесло свой вклад в диморфизм, зависящий от жизненного цикла. Криптомонады, который подробно обсуждается далее в разделе Диморфизм.

Функции

Криптомонады являются также фотолитотрофы которые способствуют кислородной фиксации углерода, что делает их критически важными для уровня углерода в окружающей среде пресной воды.[4]

Размножение

Репликация Криптомонады происходит в начале лета, когда также размножаются пресноводные виды.[4] Криптомонады реплицируется через митоз это займет около десяти минут.[4] Половое размножение у этого рода не наблюдается, так как многие другие роды криптофитов также не размножаются половым путем.[4]

Структура клетки

Организмы асимметричны с прозрачным мембрана снаружи.[2] Мембрана не реснитчатая.[1] Криптомонады клетки довольно большие; в среднем они имеют размер около 40 микрометров и часто имеют форму овала или яйцевидной формы.[4] Есть два жгутики присутствуют, но оба жгутика не одинакового размера.[1] Один короче и закручен, а другой длиннее и прямее.[1] Два жгутика прикреплены к клетке четырьмя уникальными микротрубчатый корни.[1][8] Кроме того, жгутики покрыты небольшими волосками, которые позволяют лучше двигаться.[2] Это также сократительные вакуоли которые контролируют поток воды внутрь и наружу.[1]

В клетках наблюдаются две пластиды в форме лодочки.[2] При вторичном эндосимбиозе фаготрофный предок Криптомонады предположительно захватил красную водоросль и превратил ее в сложную пластиду с четырьмя оболочками.[2] В фикобилисомы бывших красных водорослей были сокращены до фикоэритрин остался.[4] Фикоэритробилин, разновидность красного фикобилин пигмент, это хромофор обнаружен у цианобактерий, хлоропластов красных водорослей и некоторых криптомонад.[4] Фикоэритробилин присутствует в фикобилипротеин фикоэритрин, конечный акцептор энергии в процессе фотосинтеза.[9] Фикоэритрин переместился в тилакоид просвет с измененным хромофорным составом; впоследствии возникли фикобилипротеины по крайней мере с семью различными спектрами поглощения.[4] Криптомонады отличается пурпурным фикоэритрином 566 как дополнительным пигментом, который придает организмам коричневатый цвет по внешнему виду.[2]

Поведение

Криптомонады имеют большие размеры, растут довольно медленно и ограничены в питательных веществах.[4] Он также мигрирует между глубинами воды, чтобы достичь глубин, идеально подходящих для фотосинтеза и бактериологического размножения, а также избегая организмов, которые являются их хищниками.[4] Обычно они встречаются на глубине до 102 метров и в диапазоне температур от -1,4 до 1,5 градусов Цельсия. Криптомонады кажется, что они растут и выживают при небольшой конкуренции.[4] Криптомонады активно плавать.[10] Они вращаются при движении и иногда плавают по спирали.[10]

Диморфизм

Диморфизм, зависящий от жизненного цикла, был впервые описан у организмов в 1986 году.[4] В Протеомоны, другой род Cryptophyceae, две морфы выявили большие различия в размере клеток, что, по-видимому, привело к его открытию и последующему признанию. Криптомонады было обнаружено, что это еще один род, обладающий характеристикой диморфизма.[4]

Традиционно Криптомонады считалось 3 отдельными родами: Хиломонада, Криптомонады и Campylomonas.[4] Перед дальнейшим молекулярным анализом Криптомонады были охарактеризованы в основном морфологическими признаками, такими как размер клетки, форма клетки, количество и цвет пластид. Однако по-прежнему трудно было определить Криптомонады из-за недостаточного понимания морфологических признаков и недостаточной видимости живых клеток с использованием только световой микроскопии для наблюдения за клеточными структурами. Кроме того, лабораториям не хватало условий для выявления различных стадий развития определенных организмов.[4]

Система борозда-глотка долгие годы использовалась как стандарт для организации родов.[2] Большинство других родов Cryptophyte имеют борозду или пищевод, но Криптомонады является одним из родов, которые обладают сочетанием этих двух, образующих комплекс борозда-глотка.[2] Комплекс борозда-глотка используется клетками для переваривания пищи для более мелких организмов.[8] Кроме того, комплекс окружают выбросы.[2] Раньше для классификации родов использовались разные текстуры бороздок. Например, бороздчатая пластинка (проходящая кзади вдоль одной стороны комплекса брюшная борозда-глотка) была описана как «скалярная» в Campylomonas но «волокнистый» в Криптомонады.[2] Кроме того, в Криптомонадывнутренний перипласт состоит из пластин многоугольной формы. Напротив, в Campylomonasвнутренний перипласт представляет собой сплошной пластинчатый слой.[2]

Однако в ходе более поздних исследований появилось больше доказательств того, что оба молекулярная филогения и было обнаружено, что морфология поддерживает утверждение о том, что три рода следует рассматривать как один диморфный род.[4] Символы, ранее использовавшиеся для различения Криптомонады из Campylomonas были обнаружены вместе в диморфных штаммах, таких как тип перипласт (полигональные пластины перипласта в сравнении с непрерывным листом перипласта), что указывает на то, что типы перипластов относятся к различным стадиям жизненного цикла одного таксона.[4] Чтобы оценить таксономическое значение типа перипласта и других признаков, ранее использовавшихся для различения родов и видов, был использован молекулярный филогенетический анализ для изучения двух ядерных рибосомная ДНК области (ITS2, частичная рДНК LSU) и нуклеоморфный рибосомный ген (SSU рДНК).[4] Результаты филогенетического исследования предоставляют молекулярные доказательства диморфизма, зависящего от жизненного цикла, у этого рода. Криптомонады: род Campylomonas представляет собой альтернативный морф Криптомонады. Campylomonas и Хиломонада сводятся к синонимам Криптомонады.

Дальнейшие исследования

Помимо пластид, содержащих фикоэритробилин, кампиломорфы, ранее роды Campylomonas и Хиломонада, также содержат бесцветный пластид, лишенный фотосинтетического пигмента: лейкопласт.[4]

Поскольку полная потеря фотопигментов четко отличает лейкопластидные криптофиты от Криптомонады, включение "Хиломонада" с Криптомонады было весьма спорным. Ученые еще не нашли объяснения того, как лейкопласты исчезают на более позднем этапе жизни и когда они исчезают.[4]

Разновидность[11]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Ли, Джей Джей (2000). Иллюстрированный путеводитель по простейшим. 2-е изд. Нью-Джерси: Уайли-Блэквелл.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п Чой, Боми; Сын, Мисун; Ким, Чен Им; Шин, Woongghi (2013). «Таксономия и филогения рода Cryptomonas (Cryptophyceae, Cryptophyta) из Кореи». Водоросли. 28 (4): 307–330. Дои:10.4490 / водоросли.2013.28.4.307.
  3. ^ а б c Парфри, Лаура Вегенер; Lahr, Daniel J. G .; Knoll, Andrew H .; Кац, Лаура А. (2011-08-16). «Оценка сроков ранней диверсификации эукариот с помощью мультигенных молекулярных часов». Труды Национальной академии наук. 108 (33): 13624–13629. Bibcode:2011ПНАС..10813624П. Дои:10.1073 / pnas.1110633108. ISSN  0027-8424. ЧВК  3158185. PMID  21810989.
  4. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты Хеф-Эмден, Керстин; Мелконян, Майкл (2003). «Ревизия рода Cryptomonas (Cryptophyceae): сочетание молекулярной филогении и морфологии дает представление о давно скрытом диморфизме». Протист. 154 (3–4): 371–409. Дои:10.1078/143446103322454130. PMID  14658496.
  5. ^ Хилл, Д. Р. А. (1991-03-01). «Пересмотренное описание Cryptomonas (Cryptophyceae) на основе изучения австралийских штаммов». Phycologia. 30 (2): 170–188. Дои:10.2216 / i0031-8884-30-2-170.1.
  6. ^ «Медицинское определение МОНАС». www.merriam-webster.com. Получено 2017-04-28.
  7. ^ «Определение CRYPTO». www.merriam-webster.com. Получено 2017-04-28.
  8. ^ а б Робертс, Кейт Р. (1984-12-01). «Структура и значение жгутикового аппарата криптомонад. I. Cryptomonas Ovata (cryptophyta) 1». Журнал психологии. 20 (4): 590–599. Дои:10.1111 / j.0022-3646.1984.00590.x. ISSN  1529-8817. S2CID  84268839.
  9. ^ Чепмен, Дэвид Дж .; Cole, W. J .; Сигельман, Гарольд В. (1967-11-01). «Структура фикоэритробилина». Журнал Американского химического общества. 89 (23): 5976–5977. Дои:10.1021 / ja00999a058. ISSN  0002-7863.
  10. ^ а б Канеда, Хисако; Фуруя, Масаки (1987-05-01). «Влияние времени световых вспышек во время клеточного вращения на фототаксическую ориентацию отдельных клеток криптомонад». Физиология растений. 84 (1): 178–181. Дои:10.1104 / pp.84.1.178. ISSN  0032-0889. ЧВК  1056548. PMID  16665394.
  11. ^ "Браузер таксономии :: База водорослей". www.algaebase.org. Получено 2017-04-28.

внешняя ссылка