Лабиринтула - Labyrinthula

Лабиринтула
Научная классификация
Домен:
Эукариоты
(без рейтинга):
SAR
Суперфилум:
Гетероконта
Тип:
Бигира
Класс:
Лабиринтулы
Порядок:
Лабиринтулида
Семья:
Лабиринтхулиды
Род:
Лабиринтула

Род Лабиринтула является частью группы Лабиринтуломицеты и содержит тринадцать видов. Главная особенность этого рода - формирование эктоплазматическая сеть секретируются специализированными органеллами, называемыми ботросомами, которые окружают колонию, которые также используются Лабиринтула для переезда. Протист размножается с помощью зооспоруляции, поскольку он освобождает некоторые жгутиковые споры от спорангия. Зооспоры доказать принадлежность Лабиринтула в филюме Гетероконт из-за отчетливой морфологии жгутиков, в которой передний покрыт мастигонемами.

Интерес к Лабиринтула возник, поскольку он был идентифицирован как причина «болезни истощения», которая привела к гибели более 90% популяции морских водорослей североатлантического побережья в начале 1930-х годов.[1]

Этимология

Лабиринт - это синоним лабиринта, отражающий эктоплазматическую сеть, которая придает протисту сетчатую форму, напоминающую лабиринт. Слово происходит от древнегреческого λαβύρινθος (лабуринтос, «лабиринт»).

История знаний

Ченковский был первым, кто опубликовал Лабиринтула в 1867 г.[2] Он изучал в первую очередь морфологию и выделил два вида: Лабиринтула vitelli и Лабиринтула макроцистис.

В 1967 г. Покорный опубликовал первую рецензию на Лабиринтула и насчитал десять морских видов, два пресноводных и один наземный.[3]

Прежде чем считаться протистами и страменопилами,[4] Лабиринтула были классифицированы как Mycetozoa,[5] формы слизи[6] и Rhizopodia.[7]

Интерес к Лабиринтула началось, когда оно было определено как причина «болезни истощения». В 1930-х годах на побережьях Северной Америки и Европы произошла эпидемия, в результате которой погибло более 90% морских водорослей (Зостера Марина ) Население.[1] Первое описание подобных симптомов у наземных трав произошло в 1995 году в Калифорнии. Целевым организмом является газон, а патоген, идентифицированный постулатами Коха, - это L. terrestris.[8] И водоросли, и дерн могут быть заражены организмами Лабиринтула родов, но от разных видов, одного морского и одного наземного соответственно.

Среда обитания и экология

Среда обитания Лабиринтула очень разнообразны, они встречаются в морской и пресноводной среде, а также в наземных средах по всему миру. Лабиринтула было обнаружено, что они живут как патогены, комменсалы или мутуалисты на нескольких организмах-хозяевах. Один из примеров - эндосимбионт. Labyrinthula sp. внутри Thecamoeba Hilla, которые, кажется, живут как симбионты мутуалистов.[9]

Описание организма

Морфология и анатомия

Морфология одиночной клетки Лабиринтула не уникален и сильно различается у разных видов. Клетки могут иметь веретенообразную форму, как L. macrocystis, сферической или яйцевидной формы - вот лишь несколько примеров. Форма веретена обусловлена ​​микротрубочками цитоскелета.[10] Не существует среднего размера одной клетки из-за различий между видами. Приближение все еще может быть сделано при длине 8-30 мкм и ширине 1,5-8 мкм.[3] Общая морфология клетки включает одно центральное ядро, гладкую эндоплазматическую сеть, митохондрии с трубчатыми кристами, многочисленные липидные гранулы и два крупных комплекса Гольджи.[9] Лабиринтула являются нефотосинтетическими и обычно имеют полупрозрачный белый цвет, но наблюдались некоторые желтые штаммы.[11]

Эктоплазматическая сеть

Определяющая характеристика родов Лабиринтула это формирование эктоплазматической сети вокруг клеток и вложение всей колонии. Эктоплазматическая сеть секретируется и прикрепляется к клетке с помощью специализированных органелл, называемых сегенетосомами или ботросомами. Ботросома - это электронно-непрозрачная органелла, которая предотвращает попадание органелл в сетку. Этимология терминов «ботросома» и «сагенетосома» произошла от ботрос: отверстие и сома: body, а также из сагена: сеть, Genetes: предок и сома: body соответственно. Сеть состоит из секретируемой эктоплазмы и ограничена плазматической мембраной. У него нет клеточной стенки и органелл. Образуя длинные волокна, эктоплазматическая сеть позволяет колонии прикрепляться к поверхностям и выделяет пищеварительные ферменты для всасывающего питания. Эти ферменты могут быть связаны с поверхностью или секретироваться в среду, чтобы помочь перевариванию органических веществ. Отдельные клетки используют эктоплазматическую сеть для движения, скользя внутри нее. Они движутся во всех направлениях, но имеют тенденцию двигаться к периферии эктоплазматической сети, чтобы увеличить сеть и, таким образом, увеличить ее площадь поверхности.[12][13]

Клеточная стенка

Несмотря на отсутствие клеточной стенки эктоплазматической сети, каждая отдельная клетка окружена клеточной стенкой, расположенной близко к клеточной мембране и состоящей из одного слоя круговых чешуек, полученных из Гольджи, которые перекрываются на несколько нанометров, но не сливаются. . Основными компонентами клеточной стенки являются вещества, производные от фруктозы или галактозы.[12]

Жизненный цикл

Воспроизведение Лабиринтула происходит путем зооспоруляции, половые репродуктивные клетки или структуры еще не идентифицированы. Во-первых, вегетативные клетки собираются внутри эктоплазматической сети и образуют желто-оранжевые сети в различных областях сети. Клетки в этих агрегатах сжимаются вместе, и границы размываются, что приводит к появлению плазмодия. Затем вегетативные клетки округляются и увеличиваются, образуя преспорангий. Преспорангий ограничен оболочкой из чешуек, которые образуют довольно толстую мембрану. Преспорангий делится на спорангии, а у некоторых видов - на сори,[14] пока в каждой из них не будет по восемь зооспор. Зооспоры попадают прямо в эктоплазматическую сеть, где они уплывают от спорангия.[15]

Морфология зооспор сходна с «стандартной» страменопильной клеткой. Зооспоры содержат глазное пятно и два жгутика. Только передний жгутик покрыт мастигонемами, а задний жгутик продвигает клетку через эктоплазматическую сеть. Оба жгутика вставлены латерально и медиально. Примерно через 24 часа зооспоры теряют свои жгутики и округляются, чтобы окончательно дифференцироваться в клетки вегетативного веретена.[15][14] Вегетативные клетки перестают скользить по сети в более старых культурах или в плохих условиях. Лишь немногие из старых клеток автолизуются, но большинство из них собираются.[16]

Вегетативные клетки размножаются преимущественно путем митоза. Некоторые особенности их двойного деления: de novo синтез ботросомы и цитокинез, который происходит путем накопления и слияния везикул.[10]

Практическое значение

Лабиринтула пробудили интерес ученых тем, что были причиной «болезни истощения» морских водорослей на побережьях Северной Америки и Европы в 1930-х годах. С тех пор было идентифицировано несколько патогенных видов, которые в основном обитают в морской воде.

Исследования, проверяющие вирулентность простейшего в морских травах, показали низкую вирулентность Лабиринтула. Протист часто живет внутри многоклеточного организма, но не инициирует никаких патогенных событий. Патогенез может быть вызван биотическим или абиотическим стрессом высшего организма, например, значительным повышением температуры или уменьшением воздействия света.[17]

Самый известный паразитический симбионт - это L. zosterae, который заселяет морские водоросли в связи с упомянутым выше событием. Типичным признаком «болезни истощения» является изменение цвета листьев из-за разрушения хлоропластов эпидермиса, мезофилла и образования повреждений. Второй этап - появление коричневых и черных пятен.[13] Инфекция и следующие последствия вызывают беспокойство из-за экологической и экономической важности морских водорослей в морской среде.[18] Инфекция передается при прямом контакте между целевыми организмами и зависит от солености воды.[18]

Еще один паразит Лабиринтула является L. terrestris, который является наземным паразитом дерновых трав. Постулаты Коха определили, что он ответственен за «быстрый ожог», убивающий инфицированные травы дерна.[8] Некоторые другие симбионты хозяев Лабиринтула находятся Chaetomorpha средства массовой информации, зеленые водоросли[19] и Thecamoeba холм где они живут как мутуалистический симбионт.[9]

Список видов

ВидыОбнаружитьГод
L. macrocystis [2]CIenkowski1867
L. vitellina [2]Cienkowski1867
L. cienkowskii [5]Zopf1892
L. zopfiiDangeard1910
L. chattonii [20]Dangeard1932
L. valkanovii [21]Карлинг1944
L. algeriensis [22]Олланд и Энджумет1955
L. roscoffensis [23]Chadefaud1956
L. spp / L. zosterasWatson1957
L. sp Тип LXWatson1957
L. sp Тип SELXWatson1957
L. coenocystis [24]Шмоллер1960
L. terrestris [8]Бигелоу2005

использованная литература

  1. ^ а б Мюльштейн, Лиза К .; Портер, Дэвид; Шорт, Фредерик Т. (1 января 1991). "Labyrinthula zosterae sp. Nov., Возбудитель истощающей болезни Eelgrass, Zostera marina". Микология. 83 (2): 180–191. Дои:10.2307/3759933. JSTOR  3759933.
  2. ^ а б c Ценковский, Л. (1867-12-01). "Ueber den Bau und die Entwickelung der Labyrinthuleen". Archiv für Mikroskopische Anatomie (на немецком). 3 (1): 274–310. Дои:10.1007 / BF02960460. ISSN  0176-7364.
  3. ^ а б Покорный, Кэтрин Штайн (1967-11-01). «Лабиринтула». Журнал протозоологии. 14 (4): 697–708. Дои:10.1111 / j.1550-7408.1967.tb02065.x. ISSN  1550-7408.
  4. ^ Паттерсон, Д. Дж. (1989). «Страменопилы, хромофиты с точки зрения протистана». Проблемы и перспективы хромафитных водорослей: 357–379.
  5. ^ а б Цопф, В. (1892). "Zur Kenntnis der Labyrinthuleen einer Familie der Myceozoen". Beitr. Hysiol. Морфол. Nied. Орган. 2: 36–48.
  6. ^ Тайлер., Боннер, Джон (2015-12-08). Клеточные формы слизи. Издательство Принстонского университета. ISBN  9781400876884. OCLC  957504952.
  7. ^ Honigberg, B.M .; Balamuth, W .; Bovee, E.C .; Corliss, J. O .; Gojdics, M .; Холл, Р. П .; Kudo, R. R .; Levine, N.D .; Лобблич, А. Р. (1964-02-01). «Пересмотренная классификация Phylum Protozoa *». Журнал протозоологии. 11 (1): 7–20. Дои:10.1111 / j.1550-7408.1964.tb01715.x. ISSN  1550-7408. PMID  14119564.
  8. ^ а б c Бигелоу, Д. М .; Olsen, M. W .; Гилбертсон, Р. Л. (2005-03-01). «Labyrinthula terrestris sp. Nov., Новый патоген дерновой травы». Микология. 97 (1): 185–190. Дои:10.1080/15572536.2006.11832852. ISSN  0027-5514.
  9. ^ а б c Дыкова, Ива; Фиала, Иван; Дворжакова, Елена; Пецкова, Хана (1 ноября 2008 г.). «Совместное проживание: морская амеба Thecamoeba hilla Schaeffer, 1926 и ее эндосимбионт Labyrinthula sp». Европейский журнал протистологии. 44 (4): 308–316. Дои:10.1016 / j.ejop.2008.04.001. PMID  18619822.
  10. ^ а б Портер, Дэвид (1972-12-01). «Деление клеток в морской слизистой плесени, Labyrinthula sp., И роль ботросомы в производстве внеклеточных мембран». Протоплазма. 74 (4): 427–448. Дои:10.1007 / BF01281960. ISSN  0033-183X.
  11. ^ Салливан, Брук К .; Робинсон, Кэти Л .; Trevathan-Tackett, Stacey M .; Lilje, Erna S .; Глисон, Фрэнк Х .; Лилье, Осу (2017-02-01). «Первая изоляция и характеристика Protist Labyrinthula sp. В Юго-Восточной Австралии». Журнал эукариотической микробиологии. 64 (4): 504–513. Дои:10.1111 / jeu.12387. ISSN  1550-7408. PMID  28004878.
  12. ^ а б Томас., Мосс, Стивен (1986-01-01). Биология морских грибов. Издательство Кембриджского университета. ISBN  9780521308991. OCLC  610636209.
  13. ^ а б Рагхукумар, Сешагири (2002). «Экология морских протистов, лабиринтуломицетов (траустохитриды и лабиринтулиды)». Европейский журнал протистологии. 38 (2): 127–145. Дои:10.1078/0932-4739-00832.
  14. ^ а б У., Дик, Майкл (01.01.2010). Straminipilous грибки. Springer Нидерланды. ISBN  9789401597333. OCLC  961064561.
  15. ^ а б Perkins, Frank O .; Амон, Джеймс П. (1969-05-01). «Зооспоруляция в Labyrinthula sp.; Исследование под электронным микроскопом1». Журнал протозоологии. 16 (2): 235–257. Дои:10.1111 / j.1550-7408.1969.tb02265.x. ISSN  1550-7408.
  16. ^ Babtsch, G .; Бартч, Г. (1971-01-01). "Cytologische Beobachtungen an Labyrinthula coenocystis SCHMOLLER bei verschiedenen Kulturbedingungen". Zeitschrift für Allgemeine Mikrobiologie. 11 (2): 79–90. Дои:10.1002 / jobm.19710110202. ISSN  1521-4028.
  17. ^ Бракель, Янина; Вернер, Франциска Джули; Тамс, Верена; Reusch, Thorsten B.H .; Бокельманн, Анна-Кристина (01.04.2014). «Современные европейские лабиринтулы не вирулентны и не модулируют экспрессию защитного гена морских водорослей (Zostera marina)». PLOS ONE. 9 (4): e92448. Bibcode:2014PLoSO ... 992448B. Дои:10.1371 / journal.pone.0092448. ISSN  1932-6203. ЧВК  3972160. PMID  24691450.
  18. ^ а б Muehlstein, LK (1989). «Перспективы истощения угря Зостера марина». Болезни водных организмов. 7: 211–221. Дои:10.3354 / dao007211.
  19. ^ Рагхукумар, К. (1987). «Грибковые паразиты морских водорослей из Мандапама (Южная Индия)». Болезни водных организмов. 3: 137–145. Дои:10.3354 / dao003137.
  20. ^ Дангерд, П.А. (1932). «Наблюдения за семейством лабиринтов и паразитов кладофора». Le Botaniste. 24: 217.
  21. ^ Карлинг, Джон С. (1944-01-01). «Phagomyxa algarum N. Gen., N. Sp., Необычный паразит с плазмодиофоральными и протеомиксовыми характеристиками». Американский журнал ботаники. 31 (1): 38–52. Дои:10.2307/2437666. JSTOR  2437666.
  22. ^ Олланд, А .; Энджумет М. (1955). "Sur l'évolution et la systématique des Labyrinthulidae; étude de Labyrinthula algeriensis nov. Sp". Annls. Sci. Nat. Zool. Биол. Аним. 17: 357–368.
  23. ^ Шадефо, М. (1956). "Sur un Labyrinthula de Roscoff". C. R. Acad. Наука. 243: 1794–1797.
  24. ^ Шмоллер, Х. (1960). "Kultur und Entwicklung yon Labyrinthula coenocystis n. Sp.". Arch. Микробиол. 36 (4): 365–372. Дои:10.1007 / bf00418643.

внешние ссылки