оцеллоид
Оцеллоид семействе — это субклеточная структура, обнаруженная в Warnowiaceae ( варновииды), которые являются членами группы одноклеточных организмов, известных как динофлагелляты . Оцеллоид по строению и функциям аналогичен глазам многоклеточных организмов , которые фокусируют, обрабатывают и обнаруживают свет. Оцеллоид намного сложнее глазного пятна — светочувствительной структуры, также встречающейся у одноклеточных организмов, и фактически является одной из самых сложных известных субклеточных структур. [2] Его описывают как яркий пример конвергентной эволюции . [3]
История
[ редактировать ]Оцеллоид был впервые описан в 1884 году. [4] Ранние описания были встречены со скептицизмом и предполагалось, что это глаз многоклеточного организма, случайно поглощенный одноклеточным организмом. [2] Возможность того, что он имел эволюционное родство с пластидами, рассматривалась по крайней мере с 1970-х годов, хотя до 2010-х прямых доказательств было мало. [5]
Структура
[ редактировать ]
Оцеллоиды содержат подкомпоненты, аналогичные структурам глаза, включая хрусталик , роговицу , радужную оболочку и сетчатку . [2] Его можно разделить на две подструктуры: полупрозрачную округлую гиалосому и сильно пигментированную меланосому , также известную как тело сетчатки или пигментная чашка. [5] Гиалосома служит преломляющей линзой оцеллоида; он окружен слоем митохондрий, служащих роговицей, и имеет сужающие кольца, аналогичные радужной оболочке . Тело сетчатки имеет внутреннюю структуру, напоминающую тилакоидные мембраны в хлоропластах , и содержит белки, родственные бактериородопсину , светочувствительному белку, обнаруженному у некоторых архей . [2] [5]
С помощью отдельных клеток геномики и методов электронной микроскопии было показано, что оцеллоид состоит из множества мембраносвязанных органелл с различным эндосимбиотическим происхождением, происходящих от множества линий перидинин содержащих пластид . [2] Это открытие получило широкое внимание в научно-популярных СМИ после того, как о нем стало известно в 2015 году. [6] [7] [8]
Функция
[ редактировать ]
Из-за сильного структурного сходства между глазками оцеллоида и глазами многоклеточных животных долгое время предполагалось, что оцеллоид функционирует как фоторецептор; однако это трудно определить экспериментально, поскольку варновииды невозможно культивировать в лаборатории, а изоляты из естественных местообитаний быстро разлагаются. Было показано, что морфология оцеллоида изменяется в ответ на освещение окружающей среды, что структура оцеллоида может быть нарушена под воздействием чрезвычайно яркого света и что он содержит белки, последовательности которых сходны с известными светочувствительными белками. [5] Было высказано предположение, что оцеллоид помогает обнаруживать добычу , возможно, других динофлагеллят. [2]
Эволюция
[ редактировать ]Оцеллоиды считаются синапоморфным признаком варновиид, то есть они присутствуют у всех варновиид и предположительно присутствуют у общего предка, но не присутствуют у ближайших современных родственников, поликрикоидных динофлагеллят. Эти две группы имеют и другие необычно сложные субклеточные структуры, такие как нематоцисты и поршни . [1] [4]
Молекулярные доказательства убедительны в пользу того, что оцеллоиды состоят из множества эндосимбионтов : митохондрий и по крайней мере одного типа пластид . Оцеллоиды, вероятно, гомологичны гораздо менее сложным глазным пятнам , содержащим пластиды, обнаруженным у других, отдаленно родственных динофлагеллят. [2]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с Хоппенрат, М; Бачваров, Т.Р.; Хэнди, СМ; Делвич, CF; Леандер, Б.С. (25 мая 2009 г.). «Молекулярная филогения динофлагеллят, несущих оцеллоид (Warnowiaceae), как следует из последовательностей рДНК SSU и LSU» . Эволюционная биология BMC . 9 (1): 116. Бибкод : 2009BMCEE...9..116H . дои : 10.1186/1471-2148-9-116 . ПМК 2694157 . ПМИД 19467154 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Грегори С. Гавелис; Сихо Хаякава; Ричард А. Уайт III; Такаси Годобори; Кертис А. Саттл; Патрик Дж. Килинг; Брайан С. Леандер (2015). «Глазоподобные оцеллоиды построены из различных эндосимбиотически приобретенных компонентов». Природа . 523 (7559): 204–7. Бибкод : 2015Natur.523..204G . дои : 10.1038/nature14593 . hdl : 10754/566109 . ПМИД 26131935 . S2CID 4462376 .
- ^ Ричардс, Томас А.; Гомес, Суэли Л. (1 июля 2015 г.). «Протистология: Как построить микробный глаз» . Природа . 523 (7559): 166–167. Бибкод : 2015Natur.523..166R . дои : 10.1038/nature14630 . ПМИД 26131934 .
- ^ Перейти обратно: а б Гомес, Фернандо; Лопес-Гарсия, «Очищение»; Морейра, Дэвид (сентябрь 2009 г.). «Молекулярная филогения динофлагеллят, несущих оцеллоид, и (Warnowiaceae, Dinophyceae)». Журнал эукариотической микробиологии . 56 (5): 440–445. дои : 10.1111/j.1550-7408.2009.00420.x . ПМИД 19737196 . S2CID 41132911 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Хаякава, Сихо; Такаку, Ясухару; Хван, Юнг Шан; Хоригучи, Такео; Суга, Хироши; Геринг, Вальтер; Икео, Казухо; Годобори, Такаши; Грибальдо, Симонетта (3 марта 2015 г.). «Функция и эволюционное происхождение одноклеточной структуры глаза камерного типа» . ПЛОС ОДИН . 10 (3): e0118415. Бибкод : 2015PLoSO..1018415H . дои : 10.1371/journal.pone.0118415 . ПМЦ 4348419 . ПМИД 25734540 .
- ^ Йонг, Эд (2 июля 2015 г.). «У одноклеточного существа глаз сделан из одомашненных микробов» . Феномены: не совсем ракетостроение . Нэшнл Географик. Архивировано из оригинала 2 июля 2015 года . Проверено 30 июля 2015 г.
- ^ «У одноклеточного хищника развивается крошечный, похожий на человеческий «глаз» » . Физика.орг . 1 июля 2015 года . Проверено 30 июля 2015 г.
- ^ Эк, Эллисон (16 июля 2015 г.). «Самый невероятный глаз на Земле принадлежит существу без мозга» . Нова Далее . ПБС . Проверено 30 июля 2015 г.