Jump to content

Хромиста

(Перенаправлено с Хромальвеолаты )

Хромиста
Хромиста коллаж
Хромиста коллаж
Научная классификация Изменить эту классификацию
(устаревший)
Домен: Эукариоты
Клэйд : потогонные средства
Королевство: Хромиста
Кавалер-Смит 1981 г.
Группы включены
Кладистически включенные, но традиционно исключенные таксоны

Chromista - предложенный, но полифилетический вариант. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] биологическое царство , выделенное из Chromalveolata , состоящее из одноклеточных и многоклеточных эукариотических видов, которые имеют сходные особенности фотосинтетических органелл ( пластид ). [ 4 ] К нему относятся все эукариоты, пластиды которых содержат хлорофилл С и окружены четырьмя мембранами. Если предок уже обладал хлоропластами, полученными в результате эндосимбиоза из красных водорослей , все нефотосинтезирующие хромисты вторично утратили способность к фотосинтезу. Ее члены могли возникнуть независимо как отдельные эволюционные группы от последнего общего предка эукариот. [ 1 ]

Chromista как таксон был создан британским биологом Томасом Кавалье-Смитом в 1981 году для различения страменопилей , гаптофитов и криптофитов . [ 5 ] По мнению Кавалье-Смита, царство первоначально состояло в основном из фотосинтезирующих эукариотов ( водорослей ), но позднее он ввёл множество гетеротрофов ( простейших в предложенную группу ). По состоянию на 2018 год королевство было почти таким же разнообразным, как королевства Plantae и Animalia, и состояло из восьми типов. Известные представители включают морские водоросли, ожог , динофлагелляты , парамеции , мозговой паразит токсоплазму . и малярийный паразит плазмодий картофельный [ 6 ]

Однако гипотеза Кавальер-Смита о монофилии хромистов была отвергнута другими исследователями, которые считают более вероятным, что некоторые хромисты приобрели свои пластиды путем включения другого хромиста, а не унаследовали их от общего предка. Считается, что это происходило неоднократно, так что красные пластиды распространялись от одной группы к другой. Пластиды не только не характеризуют своих хозяев как принадлежащих к одной кладе, но и имеют историю, отличную от истории своих разрозненных хозяев. Они, по-видимому, произошли от Rhodophytina и перешли к Cryptophytina , а от них к Ochrophyta и Haptophyta , а затем от последних к Myzozoa . [ 3 ]

Биология

[ редактировать ]
Структура некоторых видов Chromista по сравнению с растительной клеткой (слева). Идея заключалась в том, что Chromista возникли, предположительно, только один раз (что сделало их монофилетическими, а, по мнению Тома Кавальер-Смита, отдельным королевством) путем порабощения красной водоросли, в результате чего вокруг того, что стало их красными пластидами, образовалось множество мембран. Предполагалось, что группы, лишенные красных пластид, вторично их потеряли. Cryptophyta Cryptista находятся ; внутри Мизозоа находятся внутри альвеол .

Члены Chromista — это одноклеточные и многоклеточные эукариоты, обладающие в основном одной или обеими характеристиками: [ 5 ]

  1. пластиды, которые содержат хлорофилл c и лежат внутри дополнительной (перипластидной) мембраны в просвете шероховатой эндоплазматической сети (обычно внутри перинуклеарной цистерны);
  2. реснички с трехраздельными или двураздельными жесткими трубчатыми волосками.

В царство входят разнообразные организмы от водорослей до малярийных паразитов ( плазмодий ). [ 7 ] Молекулярные данные указывают на то, что пластиды хромистов произошли от красных водорослей в результате вторичного симбиогенеза в одном событии. [ 8 ] Напротив, растения приобрели пластиды от цианобактерий посредством первичного симбиогенеза . [ 9 ] Эти пластиды теперь заключены в две дополнительные клеточные мембраны, образуя четырехмембранную оболочку, в результате чего они приобрели множество других мембранных белков для транспортировки молекул в органеллы и из них. Предполагается, что разнообразие хромистов возникло в результате дегенерации, потери или замены пластид в некоторых линиях. [ 10 ] Дополнительный симбиогенез зеленых водорослей обеспечил сохранение генов у некоторых представителей (например, у гетероконтов), [ 11 ] и бактериальный хлорофилл (на что указывает наличие гена рибосомального белка L36, rpl36 ) у гаптофитов и криптофитов. [ 12 ]

История и группы

[ редактировать ]

Ниже показаны некоторые примеры классификации участвующих групп, которые имеют перекрывающееся, но неидентичное членство. [ 13 ] [ 14 ]

Chromophycées (Шадефо, 1950)

[ редактировать ]

Хромофицеи (Шадефо, 1950), [ 15 ] переименован в Chromophycota (Chadefaud, 1960), [ 16 ] включали современные Ochrophyta (автотрофные Stramenopiles ), Haptophyta (входили в состав Chrysophyceae до Christensen, 1962), Cryptophyta , Dinophyta , Euglenophyceae и Choanoflagellida (входили в состав Chrysophyceae до Hibberd, 1975).

Chromophyta (Кристенсен 1962, 1989)

[ редактировать ]

Chromophyta (Christensen 1962, 2008), определяемая как водоросли с хлорофиллом c , включала современные Ochrophyta (автотрофные Stramenopiles ), Haptophyta , Cryptophyta , Dinophyta и Choanoflagellida . Euglenophyceae состав были переведены в Chlorophyta .

Хромофита (Буррелли, 1968)

[ редактировать ]

В состав Chromophyta (Bourrelly, 1968) вошли современные Ochrophyta (автотрофные Stramenopiles ), Haptophyta и Choanoflagellida . Cryptophyceae (= Dinophyta и Dinophyceae были частью Pyrrophyta ).

Хромиста (Кавальер-Смит, 1981)

[ редактировать ]

Название Chromista было впервые введено Кавальер-Смитом в 1981 году; [ 5 ] более ранние названия Chromophyta, Chromobiota и Chromobionta соответствуют примерно одной и той же группе. Было описано, что он состоит из трех разных групп: [ 17 ] В него входят все простейшие, пластиды которых содержат хлорофилл c . [ 1 ]

В 1994 году Кавальер-Смит и его коллеги указали, что Chromista, вероятно, представляет собой полифилетическую группу, члены которой возникли независимо, имея не более чем происхождение от общего предка всех эукариот: [ 1 ]

Четыре типа, содержащие хромофитные водоросли (с хлорофиллом c, т. е. Cryptista, Heterokonta, Haptophyta, Dinozoa), имеют отдаленное родство друг с другом и с Chlorarachniophyta на наших деревьях. Однако все фотосинтетические таксоны в каждом из этих четырех типов существенно расходятся друг от друга после излучения самих четырех типов. Это подтверждает мнение о том, что общий предок этих четырех типов не был фотосинтезирующим и что хлоропласты были имплантированы отдельно в каждый из них гораздо позже. Эта вероятная полифилия хромофитных водорослей, если она подтвердится, сделает желательным рассматривать Cryptista, Heterokonta и Haptophyta как отдельные царства, а не группировать их в одно царство Chromista. [ 1 ]

В 2009 году Кавалер-Смит объяснил причину создания нового королевства, сказав: [ 7 ]

Я установил Chromista как царство, отличное от Plantae и Protozoa, на основании доказательств того, что хромистные хлоропласты были приобретены вторично в результате порабощения красной водоросли, которая сама является членом царства Plantae, и их уникальной топологии мембран. [ 7 ]

С тех пор Chromista в разное время определялась по-разному. В 2010 году Кавальер-Смит реорганизовал Chromista, включив в нее супергруппу SAR (названную в честь входящих в нее групп Stramenopiles , Alveolata и Rhizaria ) и Hacrobia ( Haptista и Cryptista ). [ 7 ]

Патрон и др . (2004) считали наличие уникального класса фермента FBA (фруктозо-1,6-биофосфат-альдолазы), не похожего на тот, который обнаружен у растений, свидетельством монофилии хромистов. [ 18 ] Фаст и др . (2001) подтвердили единое происхождение пластид мизозоа (динофлагеллята + апикомплексан), гетероконта и криптофита на основании сравнения генов GAPDH (глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы). [ 19 ] Harper & Keeling (2003) описали гомологи гаптофитов и сочли их еще одним свидетельством единого эндосимбиотического события с участием предка всех хромистов. [ 20 ]

Chromalveolata (Adl et al ., 2005)

[ редактировать ]

В состав Chromalveolata вошли Stramenopiles , Haptophyta , Cryptophyta и Alveolata . [ 21 ] Однако в 2008 году было установлено, что группа не является монофилетической. [ 22 ] [ 23 ] и более поздние исследования подтвердили это. [ 24 ] [ 25 ]

Классификация

[ редактировать ]

Кавальер-Смит и др . 2015 год

[ редактировать ]

В 2015 году Кавальер-Смит и его коллеги создали новую группировку всех организмов более высокого уровня как пересмотр модели семи королевств. В нем они разделили королевство Хромиста на 2 подцарства и 11 типов, а именно: [ 26 ]

Хромиста
2015

Кавалер-Смит 2018

[ редактировать ]
Классификация Chromista по Кавалье-Смиту, 2018 г., с предполагаемыми событиями, обозначающими групповые расхождения.

Кавалье-Смит провел новый анализ Chromista в 2018 году, в котором он классифицировал всех хромистов на 8 типов (Gyrista соответствует вышеуказанному типу Ochrophyta и Pseudofungi, Cryptista соответствует вышеуказанному типу Cryptista и «NN», Haptista соответствует вышеуказанному типу Haptophyta). и Гелиозоа): [ 6 ]

Полифилия и серийный эндосимбиоз

[ редактировать ]

Молекулярным деревьям было трудно разрешить отношения между различными группами. Все три могут иметь общего предка с альвеолятами (см. хромальвеолаты ), но есть свидетельства того, что гаптофиты и криптомонады не принадлежат вместе с гетероконтами или кладой SAR, но могут быть связаны с Archaeplastida . [ 4 ] [ 27 ] Криптиста может быть сестрой или частью Археопластиды. [ 24 ] хотя это могло быть артефактом, связанным с приобретением криптомонадами генов красных водорослей. [ 3 ]

В филогении эукариот 2020 года говорится, что «гипотеза хромальвеолата не получила широкого признания» (с учетом Cavalier-Smith et al 2018). [ 28 ] как исключение), объясняя, что в «большинстве филогенетических анализов» линии хозяина не кажутся тесно связанными. [ 2 ] [ 29 ] Более того, ни одна из групп TSAR, Cryptista и Haptista, ранее входивших в состав Chromalveolata, по-видимому, «вероятно, не была наследственно обусловлена ​​красными вторичными пластидами». Это связано с тем, что многие нефотосинтезирующие организмы относятся к группам с хлорофиллом с , а также с возможностью того, что криптофиты более тесно связаны с растениями. [ 2 ]

Альтернативой монофилии является серийный эндосимбиоз , означающий, что «хромисты» получили свои пластиды друг от друга, а не унаследовали их от одного общего предка. Таким образом, филогения характерных пластид, которые, как принято считать, имеют общее происхождение у родофитов, отличается от филогении клеток-хозяев. [ 3 ] В 2021 году Юрген Штрассерт и его коллеги смоделировали сроки предполагаемого распространения красных пластид, придя к выводу, что «гипотезы серийного эндосимбиоза хронологически возможны, поскольку стволовые линии всех групп, содержащих красные пластиды, перекрываются во времени» во время мезопротерозоя и Неопротерозойская эра. Они предполагают, что пластиды передавались между группами следующим образом: [ 3 ]

Rhodophytina Cryptophytina Ochrophyta
Haptophyta Мизозоа

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с д и Кавалер-Смит, Томас; Олсопп, Монтана; Чао, Э.Э. (ноябрь 1994 г.). «Химерная загадка: нуклеоморфы и хромисты монофилетичны или полифилетичны?» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 91 (24): 11368–11372. Бибкод : 1994PNAS...9111368C . дои : 10.1073/pnas.91.24.11368 . ПМК   45232 . ПМИД   7972066 .
  2. ^ Jump up to: а б с Бурки, Фабьен; Роджер, Эндрю Дж.; Браун, Мэтью В.; Симпсон, Аластер ГБ (2020). «Новое дерево эукариотов» . Тенденции в экологии и эволюции . 35 (1). Эльзевир: 43–55. дои : 10.1016/j.tree.2019.08.008 . ISSN   0169-5347 . ПМИД   31606140 . S2CID   204545629 .
  3. ^ Jump up to: а б с д и Штрассерт, Юрген Ф.Х.; Ирисарри, Икер; Уильямс, Том А.; Бурки, Фабьен (25 марта 2021 г.). «Молекулярная временная шкала эволюции эукариот с последствиями для происхождения пластид, полученных из красных водорослей» . Природные коммуникации . 12 (1): 1879. Бибкод : 2021NatCo..12.1879S . дои : 10.1038/s41467-021-22044-z . ISSN   2041-1723 . ПМЦ   7994803 . ПМИД   33767194 .
  4. ^ Jump up to: а б Парфри, Лаура Вегенер; Барберо, Эрика; Лассер, Элиз; и др. (декабрь 2006 г.). «Оценка поддержки текущей классификации эукариотического разнообразия» . ПЛОС Генетика . 2 (12): е220. дои : 10.1371/journal.pgen.0020220 . ПМЦ   1713255 . ПМИД   17194223 .
  5. ^ Jump up to: а б с Кавальер-Смит, Томас (1981). «Царства эукариот: семь или девять?». Биосистемы . 14 (3–4): 461–81. дои : 10.1016/0303-2647(81)90050-2 . ПМИД   7337818 .
  6. ^ Jump up to: а б Кавальер-Смит, Томас (2018). «Королевство Chromista и его восемь типов: новый синтез, подчеркивающий нацеливание на перипластидные белки, эволюцию цитоскелета и перипластид, а также древние расхождения» . Протоплазма . 255 (1): 297–357. дои : 10.1007/s00709-017-1147-3 . ПМЦ   5756292 . ПМИД   28875267 .
  7. ^ Jump up to: а б с д Кавальер-Смит, Томас (2009). «Царства Protozoa и Chromista и эозойный корень эукариотического дерева» . Письма по биологии . 6 (3): 342–345. дои : 10.1098/rsbl.2009.0948 . ПМК   2880060 . ПМИД   20031978 .
  8. ^ Килинг, Патрик Дж. (2009). «Хромальвеолаты и эволюция пластид путем вторичного эндосимбиоза». Журнал эукариотической микробиологии . 56 (1): 1–8. дои : 10.1111/j.1550-7408.2008.00371.x . ПМИД   19335769 . S2CID   34259721 .
  9. ^ Понсе-Толедо, Рафаэль И.; Дешам, Филипп; Лопес-Гарсия, «Очищение»; Живанович, Иван; Бензерара, Карим; Морейра, Дэвид (2017). «Ранневетвящаяся пресноводная цианобактерия у происхождения пластид» . Современная биология . 27 (3): 386–391. дои : 10.1016/j.cub.2016.11.056 . ПМК   5650054 . ПМИД   28132810 .
  10. ^ Килинг, Патрик Дж. (2010). «Эндсимбиотическое происхождение, диверсификация и судьба пластид» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 365 (1541): 729–748. дои : 10.1098/rstb.2009.0103 . ПМК   2817223 . ПМИД   20124341 .
  11. ^ Морозов А.А.; Галачанц, Юрий П. (2019). «Гены диатомовых водорослей, происходящие из красных и зеленых водорослей: значение для моделей вторичного эндосимбиоза». Морская геномика . 45 : 72–78. Бибкод : 2019Март..45...72М . дои : 10.1016/j.margen.2019.02.003 . ПМИД   30792089 . S2CID   73458340 .
  12. ^ Райс, Дэнни В.; Палмер, Джеффри Д. (2006). «Исключительный горизонтальный перенос генов в пластидах: замена гена отдаленным бактериальным паралогом и свидетельство того, что гаптофитные и криптофитные пластиды являются сестрами» . БМК Биология . 4 (1): 31. дои : 10.1186/1741-7007-4-31 . ПМК   1570145 . ПМИД   16956407 .
  13. ^ де Ревье, Бруно (2006). Биология и филогения водорослей . Порту-Алегри: Редакция Artmed. стр. 156–157. ISBN  9788536315102 .
  14. ^ Блэквелл, Уилл Х. (2009). «Возвращение к Хромисте: дилемма перекрывающихся предполагаемых королевств и попытка применения ботанического номенклатурного кода» (PDF) . Фитология . 91 (2): 191–225.
  15. ^ Шадефо, Мариус (1950). «Плавательные клетки морских водорослей ветви Chromophyceae». Еженедельные отчеты сессий Академии наук (на французском языке). 231 : 788–790.
  16. ^ Шадефо, Мариус (1960). «Бессосудистые растения (криптогамия)». В Шадефо, Мариус; Эмбергер, Л. (ред.). Трактат по систематической ботанике . Париж: Том I.
  17. ^ Чурос, М.; Рогозин И.Б.; Кунин, Евгений В. (май 2008 г.). «Гены, богатые интронами у альвеолятных предков, выявленные с помощью гибкого подхода максимального правдоподобия» . Молекулярная биология и эволюция . 25 (5): 903–911. дои : 10.1093/molbev/msn039 . ПМИД   18296415 .
  18. ^ Покровитель Никола Дж.; Роджерс, Мэтью Б.; Килинг, Патрик Дж. (2004). «Замена гена фруктозо-1,6-бисфосфатальдолазы подтверждает гипотезу о единственном фотосинтетическом предке хромальвеолатов» . Эукариотическая клетка . 3 (5): 1169–1175. doi : 10.1128/EC.3.5.1169-1175.2004 . ISSN   1535-9778 . ПМК   522617 . ПМИД   15470245 .
  19. ^ Фаст, Наоми М.; Киссинджер, Джессика С.; Роос, Дэвид С.; Килинг, Патрик Дж. (01 марта 2001 г.). «Ядерно-кодируемые гены, нацеленные на пластиды, предполагают единое общее происхождение пластид апикомплексана и динофлагеллят» . Молекулярная биология и эволюция . 18 (3): 418–426. doi : 10.1093/oxfordjournals.molbev.a003818 . ISSN   1537-1719 . ПМИД   11230543 .
  20. ^ Харпер, Джей Ти (27 июня 2003 г.). «Кодируемая в ядре глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа (GAPDH), нацеленная на пластиды, указывает на единое происхождение хромальвеолатных пластид» . Молекулярная биология и эволюция . 20 (10): 1730–1735. дои : 10.1093/molbev/msg195 . ISSN   0737-4038 . ПМИД   12885964 .
  21. ^ Адл, Сина М.; и др. (2005). «Новая классификация эукариот более высокого уровня с упором на таксономию протистов» . Журнал эукариотической микробиологии . 52 (5): 399–451. дои : 10.1111/j.1550-7408.2005.00053.x . ПМИД   16248873 . S2CID   8060916 .
  22. ^ Бурки, Фабьен; Шалчиан-Тебризи, Камран и Павловский, Январь (2008). «Филогеномика открывает новую «мегагруппу», включающую большинство фотосинтезирующих эукариот» . Письма по биологии . 4 (4): 366–369. дои : 10.1098/rsbl.2008.0224 . ПМК   2610160 . ПМИД   18522922 .
  23. ^ Ким, Э.; Грэм, Луизиана (июль 2008 г.). Редфилд, Розмари Джин (ред.). «Анализ EEF2 бросает вызов монофилии Archaeplastida и Chromalveolata» . ПЛОС ОДИН . 3 (7): е2621. Бибкод : 2008PLoSO...3.2621K . дои : 10.1371/journal.pone.0002621 . ПМК   2440802 . ПМИД   18612431 .
  24. ^ Jump up to: а б Бурки, Фабьен; Каплан, Майя; Тихоненков Денис Владимирович; и др. (январь 2016 г.). «Распутывание ранней диверсификации эукариот: филогеномное исследование эволюционного происхождения Centrohelida, Haptophyta и Cryptista» . Слушания. Биологические науки . 283 (1823): 20152802. doi : 10.1098/rspb.2015.2802 . ПМК   4795036 . ПМИД   26817772 .
  25. ^ Бурки, Ф.; Окамото, Н.; Помберт, Дж. Ф.; Килинг, ПиДжей (2012). «Эволюционная история гаптофитов и криптофитов: филогеномные доказательства раздельного происхождения» . Труды Королевского общества . 279 (1736): 2246–2254. дои : 10.1098/rspb.2011.2301 . ПМК   3321700 . ПМИД   22298847 .
  26. ^ Руджеро, Майкл А.; Гордон, Деннис П.; Оррелл, Томас М.; и др. (2015). «Классификация всех живых организмов более высокого уровня» . ПЛОС ОДИН . 10 (4): e0119248. Бибкод : 2015PLoSO..1019248R . дои : 10.1371/journal.pone.0119248 . ПМЦ   4418965 . ПМИД   25923521 .
  27. ^ Бурки, Фабьен; Шалчиан-Тебризи, Кямран; Минге, Марианна; и др. (август 2007 г.). «Филогеномика меняет супергруппы эукариот» . ПЛОС ОДИН 2 (8): е790. Бибкод : 2007PLoSO...2..790B . дои : 10.1371/journal.pone.0000790 . ЧВК   1949142 . ПМИД   17726520 .
  28. ^ Кавальер-Смит, Томас ; Чао, Эма Э.; Льюис, Родри (17 апреля 2018 г.). «Мультигенная филогения и клеточная эволюция хромистского инфрацарства Rhizaria: контрастная клеточная организация сестринских типов Cercozoa и Retaria» . Протоплазма . 255 (5): 1517–1574. дои : 10.1007/s00709-018-1241-1 . ISSN   0033-183X . ПМК   6133090 . ПМИД   29666938 .
  29. ^ Бурки, Ф. (2017). «Запутанная эволюция эукариот со сложными пластидами». Ин Хиракава, Ю. (ред.). Достижения в ботанических исследованиях . Том. 84. Академическая пресса. стр. 1–30.
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 11b94b2bece2540e90045bd2558d6359__1715795700
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/11/59/11b94b2bece2540e90045bd2558d6359.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Chromista - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)