Jump to content

Миксотроф

(Перенаправлено с Миксотрофного )

Миксотроф — это организм, который может использовать смесь различных источников энергии и углерода вместо одного трофического режима в континууме от полной автотрофии на одном конце до гетеротрофии на другом. Подсчитано, что миксотрофы составляют более половины всего микроскопического планктона. [1] Существует два типа эукариотических миксотрофов: имеющие собственные хлоропласты и эндосимбионты , а также те, которые приобретают их посредством клептопластики или посредством симбиотических ассоциаций с добычей или порабощения своих органелл. [2]

Возможные комбинации — фото- и хемотрофия , лито- и органотрофия ( осмотрофия , фаготрофия и мизоцитоз ), ауто- и гетеротрофия или другие их комбинации. Миксотрофы могут быть как эукариотами , так и прокариотами . [3] Они могут использовать различные условия окружающей среды. [4]

Если трофический режим обязателен, то он всегда необходим для поддержания роста и поддержания; если это факультативно, его можно использовать в качестве дополнительного источника. [3] неполный У некоторых организмов цикл Кальвина , поэтому они не способны связывать углекислый газ и вынуждены использовать органические источники углерода.

Организмы могут использовать миксотрофию облигатно или факультативно .

  • Облигатная миксотрофия: для поддержания роста и поддержания организм должен использовать как гетеротрофные, так и автотрофные способы.
  • Облигатная автотрофия с факультативной гетеротрофией: одной аутотрофии достаточно для роста и поддержания, но гетеротрофию можно использовать в качестве дополнительной стратегии, когда автотрофной энергии недостаточно, например, когда интенсивность света низкая.
  • Факультативная автотрофия с облигатной гетеротрофией: Гетеротрофии достаточно для роста и поддержания, но автотрофность можно использовать в качестве дополнения, например, когда доступность добычи очень низкая.
  • Факультативная миксотрофия: поддержание и рост могут быть достигнуты только гетеротрофными или автотрофными способами, а миксотрофия используется только при необходимости. [5]

Растения

[ редактировать ]
Миксотрофное растение, использующее микоризные грибы для получения продуктов фотосинтеза из других растений.

Среди растений миксотрофия классически применяется к плотоядным , гемипаразитическим и микогетеротрофным видам. Однако эту характеристику как миксотрофных можно распространить на большее количество клад, поскольку исследования показывают, что органические формы азота и фосфора, такие как ДНК, белки, аминокислоты или углеводы, также являются частью питательных веществ ряда растений. разновидность. [6]

Животные

[ редактировать ]

Миксотрофия менее распространена среди животных, чем среди растений и микробов, но существует множество примеров миксотрофных беспозвоночных и по крайней мере один пример миксотрофных позвоночных .

  • -рифостроители Кораллы ( Scleractinia ), как и многие другие книдарии (например, медузы, анемоны), содержат в своих клетках эндосимбиотические микроводоросли , что делает их миксотрофами.
  • Восточный шершень может Vespa orientalis получать энергию из солнечного света, поглощаемого его кутикулой. [11] Таким образом, он контрастирует с другими перечисленными здесь животными, которые являются миксотрофами с помощью эндосимбионтов.

Микроорганизмы

[ редактировать ]

Бактерии и археи

[ редактировать ]
  • Paracoccus pantotropus — это бактерия, которая может жить хемоорганогетеротрофно, благодаря чему может метаболизироваться большое количество органических соединений. факультативный хемолитоавтотрофный Также возможен метаболизм, как это наблюдается у бесцветных серобактерий (некоторые Thiobacillus ), при котором соединения серы, такие как сероводород , элементарная сера или тиосульфат , окисляются до сульфата. Соединения серы служат донорами электронов и расходуются на производство АТФ . Источником углерода для этих организмов может быть углекислый газ (автотрофия) или органический углерод (гетеротрофия). [13] [14] [15]
    Органогетеротрофия может возникать в аэробных или анаэробных условиях; литоавтотрофия протекает аэробно. [16] [17]

Протисты

[ редактировать ]
Традиционная классификация миксотрофных простейших.
На этой диаграмме введите в открытые поля, как предложил Стокер. [18] были сопоставлены с группами в серых прямоугольниках, как предложил Джонс. [19] [20]
                              DIN = растворенные неорганические питательные вещества

Для характеристики субдоменов миксотрофии было предложено несколько очень похожих схем категоризации. Рассмотрим пример морского простейшего с гетеротрофными и фотосинтетическими способностями:В распаде, предложенном Джонсом, [19] Существует четыре миксотрофные группы, основанные на относительной роли фаготрофии и фототрофии.

  • Ответ: Гетеротрофия (фаготрофия) является нормой, а фототрофия используется только тогда, когда концентрация добычи ограничена.
  • Б: Фототрофия является доминирующей стратегией, а фаготрофия используется в качестве дополнения, когда свет ограничен.
  • C: Фототрофия приводит к образованию веществ как для роста, так и для употребления в пищу, фаготрофия используется, когда свет ограничен.
  • D: Фототрофия – наиболее распространенный тип питания, фаготрофия используется только в длительные темные периоды, когда свет крайне ограничен.

Альтернативная схема Стокера [18] также учитывает роль питательных веществ и факторов роста и включает миксотрофов, имеющих фотосинтетический симбионт или сохраняющих хлоропласты от своей добычи. Эта схема характеризует миксотрофы по их эффективности.

  • Тип 1: «Идеальные миксотрофы», одинаково хорошо использующие добычу и солнечный свет.
  • Тип 2: Дополнение фототрофной активности потреблением пищи.
  • Тип 3: преимущественно гетеротрофный, использует фототрофную активность в периоды очень низкой численности добычи. [21]

Другая схема, предложенная Mitra et al. , специально классифицирует морские планктонные миксотрофы, чтобы миксотрофию можно было включить в моделирование экосистемы. [20] Эта схема классифицировала организмы как:

  • Конститутивные микстотрофы (CM): фаготрофные организмы, которые по своей природе способны также фотосинтезировать.
  • Неконститутивные миксотрофы (NCM): фаготрофные организмы, которые должны поедать добычу, чтобы обрести способность к фотосинтезу. NCM подразделяются на:
    • Специфические неконститутивные миксотрофы (SNCM), которые приобретают способность к фотосинтезу только из определенного объекта добычи (либо за счет сохранения пластид только при клептопластидии, либо за счет сохранения целых клеток-жертв при эндосимбиозе).
    • Общие неконститутивные миксотрофы (GNCM), которые могут приобретать способность к фотосинтезу из различных объектов добычи.


Пути, использованные Mitra et al. вывести функциональные группы планктонных протистов [20]
уровни сложности среди этих разных типов протистов. По данным Mitra et al., [20]
(А) фаготрофный (без фототрофии); (Б) фототрофный (без фаготрофии); (C) конститутивный миксотроф с врожденной способностью к фототрофии; (D) универсальный неконститутивный миксотроф, приобретающий фотосистемы от разных фототрофных жертв; (E) специализированный неконститутивный миксотроф, приобретающий пластиды от определенного типа добычи; (F) специализированный неконститутивный миксотроф, приобретающий фотосистемы от эндосимбионтов. DIM = растворенный неорганический материал (аммоний, фосфат и т. д.).                                РОВ = растворенный органический материал

См. также

[ редактировать ]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Остерегайтесь миксотрофов — они могут уничтожить целые экосистемы «за считанные часы».
  2. ^ [С.Г. Лелес и др., Океанические протисты с различными формами приобретенной фототрофии демонстрируют контрастирующую биогеографию и численность, Труды Королевского общества B: Биологические науки (2017).]
  3. ^ Jump up to: а б Эйлер А. (декабрь 2006 г.). «Доказательства повсеместного распространения миксотрофных бактерий в верхних слоях океана: последствия и последствия» . Appl Environ Microbiol . 72 (12): 7431–7. Бибкод : 2006ApEnM..72.7431E . дои : 10.1128/АЕМ.01559-06 . ПМК   1694265 . ПМИД   17028233 .
  4. ^ Катечакис А., Стибор Х. (июль 2006 г.). «Миксотроф Ochromonas tuberculata может вторгаться и подавлять специализированные фаго- и фототрофные планктонные сообщества в зависимости от условий питания». Экология . 148 (4): 692–701. Бибкод : 2006Oecol.148..692K . дои : 10.1007/s00442-006-0413-4 . ПМИД   16568278 . S2CID   22837754 .
  5. ^ Шунховен, Эрвин (19 января 2000 г.). «Экофизиология миксотрофов» (PDF) . Диссертация .
  6. ^ Шмидт, Сюзанна; Джон А. Рэйвен; Чаньярат Паунгфу-Лонхиенн (2013). «Миксотрофная природа фотосинтезирующих растений» . Функциональная биология растений . 40 (5): 425–438. дои : 10.1071/FP13061 . ISSN   1445-4408 . ПМИД   32481119 .
  7. ^ Петерик, Анна (30 июля 2010 г.). «Солнечная саламандра» . Природа : новости.2010.384. дои : 10.1038/news.2010.384 . ISSN   0028-0836 .
  8. ^ Фрейзер, Дженнифер (18 мая 2018 г.). «Водоросли, живущие внутри саламандр, недовольны сложившейся ситуацией» . Сеть блогов Scientific American .
  9. ^ Бернс, Джон А; Чжан, Хуаньцзя; Хилл, Элизабет; Ким, Ынсу; Керни, Райан (2 мая 2017 г.). «Транскриптомный анализ проливает свет на природу внутриклеточного взаимодействия в симбиозе позвоночных и водорослей» . электронная жизнь . 6 . doi : 10.7554/eLife.22054 . ПМК   5413350 . ПМИД   28462779 .
  10. ^ Компер, Пьер (ноябрь 1999 г.). «Отчет Комитета по водорослям: 6». Таксон . 48 (1): 135–136. JSTOR   1224630 .
  11. ^ Плоткин, Ход, Забан; и др. (2010). «Сбор солнечной энергии в эпикутикуле восточного шершня (Vespa orientalis)». Naturwissenschaften . 97 (12): 1067–1076. Бибкод : 2010NW.....97.1067P . дои : 10.1007/s00114-010-0728-1 . ПМИД   21052618 . S2CID   14022197 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  12. ^ Джегри, Николя; Пондавен, Филипп; Стибор, Хервиг; Доусон, Майкл Н. (2019). «Обзор разнообразия, особенностей и экологии зооксантелловых медуз» (PDF) . Морская биология . 166 (11). дои : 10.1007/s00227-019-3581-6 . S2CID   208553146 .
  13. ^ Либес, Сьюзен М. (2009). Введение в морскую биогеохимию (2-е изд.). Академическая пресса. п. 192. ИСБН  978-0-7637-5345-0 .
  14. ^ Дворкин, Мартин (2006). Прокариоты: экофизиология и биохимия . Том. 2 (3-е изд.). Спрингер. п. 988. ИСБН  978-0-387-25492-0 .
  15. ^ Ленгелер, Джозеф В.; Дрюс, Герхарт; Шлегель, Ганс Гюнтер (1999). Биология прокариотов . Георг Тиме Верлаг. стр. 238. ИСБН  978-3-13-108411-8 .
  16. ^ Бартосик Д., Сочачка М., Бадж Дж. (июль 2003 г.). «Идентификация и характеристика мобильных элементов Paracoccus pantotropus » . J Бактериол . 185 (13): 3753–63. дои : 10.1128/JB.185.13.3753-3763.2003 . ПМК   161580 . ПМИД   12813068 .
  17. ^ Фридрих, Корнелиус Г.; и др. (2007). «Окислительно-восстановительный контроль хемотрофного окисления серы Paracoccus pantotropus » . Микробный метаболизм серы . Спрингер. стр. 139–150. [ постоянная мертвая ссылка ] PDF [ мертвая ссылка ]
  18. ^ Jump up to: а б Стокер, Дайан К. (1998). «Концептуальные модели миксотрофии планктонных протистов и некоторые экологические и эволюционные последствия». Европейский журнал протистологии . 34 (3): 281–290. дои : 10.1016/S0932-4739(98)80055-2 .
  19. ^ Jump up to: а б Джонс, Харриет (1997). «Классификация миксотрофных простейших на основе их поведения». Пресноводная биология . 37 : 35–43. дои : 10.1046/j.1365-2427.1997.00138.x .
  20. ^ Jump up to: а б с д Митра, Адите; Флинн, Кевин Дж.; Тильманн, Урбан; Рэйвен, Джон А.; Кэрон, Дэвид; Стокер, Дайан К.; Нет, Фабрис; Хансен, Пер Дж.; Халлеграефф, Густав; Сандерс, Роберт; Уилкен, Сюзанна; Макманус, Джордж; Джонсон, Мэтью; Питта, Параскеви; Воге, Селина; Берге, Терье; Кальбет, Альберт; Тингстад, Фреде; Чон, Хэ Джин; Буркхолдер, Джоанн; Глиберт, Патрисия М .; Гранели, Эдна; Лундгрен, Вероника (2016). «Определение функциональных групп планктонных протистов по механизмам приобретения энергии и питательных веществ: включение разнообразных миксотрофных стратегий» . Протист . 167 (2): 106–120. дои : 10.1016/j.protis.2016.01.003 . hdl : 10261/131722 . ПМИД   26927496 . Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  21. ^ Тарангкун, Ворапорн (29 апреля 2010 г.). «Миктрофные протисты среди морских инфузорий и динофлагеллят: распространение, физиология и экология» (PDF) . Диссертация . [ постоянная мертвая ссылка ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 4148873c869c837a040c21fbdb8d805d__1717687680
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/41/5d/4148873c869c837a040c21fbdb8d805d.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Mixotroph - 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.)