Западная когтистая лягушка
| Западная когтистая лягушка | |
|---|---|
| |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Хордовые |
| Сорт: | Амфибия |
| Заказ: | Анура |
| Семья: | Пипиды |
| Род: | Ксеноп |
| Разновидность: | X. тропический
|
| Биномиальное имя | |
| Ксенопус тропический ( Грей , 1864)
| |
| Синонимы | |
| |
Западная шпорцевая лягушка ( Xenopus тропическая ) — вид лягушек семейства Pipidae , также известный как тропическая шпорцевая лягушка . [ 2 ] Это единственный вид рода Xenopus, имеющий диплоидный геном . [ 3 ] [ 4 ] Его геном секвенирован, [ 5 ] [ 6 ] что делает его важным модельным организмом для генетики , дополняющим родственный вид Xenopus laevis ( африканская когтистая лягушка ), [ 7 ] широко используемая модель позвоночных в биологии развития . X. тропический также имеет ряд преимуществ перед X. laevis в исследованиях, таких как гораздо более короткое время генерации (<5 месяцев), меньший размер (длина тела 4–6 см (1,6–2,4 дюйма)) и большее количество яиц за нерест . [ 8 ]
Встречается в Бенине , Буркина-Фасо , Камеруне , Кот-д’Ивуаре , Экваториальной Гвинее , Гамбии , Гане , Гвинее , Гвинее-Бисау , Либерии , Нигерии , Сенегале , Сьерра-Леоне , Того и, возможно, Мали . Его естественными местами обитания являются субтропические или тропические влажные равнинные леса , влажные саванны , реки , пересыхающие реки, болота , пресноводные озера , перемежающиеся пресноводные озера, пресноводные болота , перемежающиеся пресноводные болота, сельские сады, сильно деградировавшие бывшие леса, водохранилища, пруды , аквакультура. пруды, каналы и канавы.
Описание
[ редактировать ]Западная шпорцевая лягушка - это вид среднего размера с несколько уплощенным телом и длиной отверстия морды от 28 до 55 мм (от 1,1 до 2,2 дюйма), причем самки крупнее самцов. Глаза навыкате, расположены высоко на голове, имеется короткое щупальце под каждым глазом . Ряд непигментированных кожных бугорков проходит вдоль бока сразу за глазом и, как полагают, представляет собой орган боковой линии . Конечности короткие и пухлые, а полностью перепончатые ступни имеют роговые когти. Кожа мелкозернистая. Спинная поверхность варьируется от бледно- до темно-коричневого цвета и имеет мелкие серые и черные пятна. Брюшная поверхность тускло-белая или желтоватая с темными крапинками. [ 9 ]
Распространение и среда обитания
[ редактировать ]Западная когтистая лягушка является водным видом и встречается в поясе тропических лесов Западной Африки, ареал простирается от Сенегала до Камеруна и восточного Заира. Обычно считается лесным видом и населяет медленно текущие ручьи, но также встречается в заводях и временных прудах в саваннах северной Гвинеи и Судана . [ 9 ]
Биология
[ редактировать ]В засушливый сезон эта лягушка обитает в мелких ручьях и прячется под корнями деревьев, под плоскими камнями или в ямах на берегу реки. Питается в основном дождевыми червями, личинками насекомых и головастиками. Когда начинается сезон дождей, он ночью мигрирует по лесной подстилке в поисках временных луж. Нерест может происходить в больших водоемах с большим количеством растительности, но головастики иногда встречаются и в мутных водоемах без растительности. Одиночные яйца могут прикрепляться к растениям или плавать. широкий У головастиков рот и отсутствие челюстей, но на верхних губах имеются длинные щупальца. Брюшные плавники их хвостов шире спинных. Цвет их тела обычно оранжевый, а хвост прозрачный, но в более темных местах хвост может быть черноватым. Головастики питаются, фильтруя зоопланктон из воды. В крупных водоемах они могут образовывать плотные стаи. Метаморфоза происходит, когда головастики достигают длины около 5 см (2 дюйма). [ 9 ]
Определение пола
[ редактировать ]Определение пола у подавляющего большинства земноводных контролируется гомоморфными (морфологически неразличимыми) половыми хромосомами . [ 10 ] В результате этой трудности в идентификации половых хромосом лишь у относительно небольшой части видов бесхвостых животных , прошедших кариотипирование , также были идентифицированы половые хромосомы. [ 11 ] Все виды рода Xenopus имеют гомоморфные половые хромосомы. [ 11 ] Кроме того, ген DM-W на W-хромосоме у некоторых видов Xenopus является единственным геном, определяющим пол, который был идентифицирован у амфибий. [ 11 ] Этот ген DM-W был впервые идентифицирован у X. laevis , однако он не обнаружен у X. тропического . [ 11 ] Эксперименты с участием особей с измененным полом, гиногенезом , триплоидами и обычными скрещиваниями показали, что X. тропический имеет три половые хромосомы: Y, W и Z. [ 11 ] Эти три половые хромосомы производят три разных мужских генотипа: YW, YZ и ZZ (все фенотипически идентичны) и два разных женских генотипа: ZW и WW (все фенотипически идентичны). [ 11 ] В результате потомство X. тропического может иметь соотношение полов, отличное от общеизвестного 1:1, обычно встречающегося у видов только с двумя разными половыми хромосомами. Например, потомство, полученное от самки ZW и самца YZ, будет иметь соотношение полов самок и самцов 1:3, а потомство, полученное от самки WW и самца ZZ, будет полностью женским. [ 11 ] В результате такой системы определения пола как самцы, так и самки X. тропических могут быть как гетерогаметными, так и гомогаметными, что крайне редко встречается в природе. [ 11 ] Точный генетический механизм и точные аллели, лежащие в основе этой системы, пока не известны. [ 12 ] Одно из возможных объяснений состоит в том, что W-хромосома содержит аллель, определяющую самку, функция которой не обнаружена в Z-хромосоме, тогда как Y-хромосома содержит аллель, действующую как негативный регулятор и доминантную над аллелем, определяющим самку на W-хромосоме. . [ 12 ]
Хотя у X. тропических есть эти три половые хромосомы, частота этих трех половых хромосом неравномерно распределена среди популяций этого вида на всем его естественном ареале. Y-хромосома была идентифицирована в двух местах в Гане и в лабораторном штамме, происходящем из Нигерии, а наличие Z-хромосомы было подтверждено у людей из западной и восточной Ганы. [ 12 ] Кроме того, было обнаружено, что все три половые хромосомы существуют вместе в популяциях X. тропических в Гане и, возможно, в других местах ее ареала. [ 12 ] Кроме того, нерегулярное соотношение полов у потомства обычно считается невыгодным, поэтому вопрос о том, является ли существование трех половых хромосом у X. тропических эволюционно стабильным или признаком того, что вид переживает переход половых хромосом (обмен), по-прежнему остается открытым. вопрос. [ 12 ] Кажется вероятным, что появление Y-хромосомы является самым последним событием в эволюции половых хромосом этого вида. [ 12 ] Вполне возможно, что в будущем вымирание Z-хромосомы приведет к тому, что W-хромосома перейдет в X-хромосому, что приведет к созданию этого вида, пол которого будет определяться системой XY . [ 12 ] Также возможно, что если бы Y-хромосома вымерла, этот вид вернулся бы к использованию наследственной системы ZW . [ 12 ]
Статус
[ редактировать ]МСОП », поскольку она имеет широкое распространение и является адаптируемым видом, живущим относит западную шпорцевую лягушку к категории « наименьших опасений в различных средах обитания, а тенденция численности популяции кажется устойчивой. [ 1 ]
Использование в качестве генетической модельной системы.
[ редактировать ]Эмбрионы и яйца Xenopus являются популярной модельной системой для широкого спектра биомедицинских исследований. [ 3 ] [ 13 ] Это животное широко используется из-за мощного сочетания экспериментальной послушности и тесного эволюционного родства с человеком, по крайней мере, по сравнению со многими модельными организмами. [ 13 ]
В отличие от своего родственного вида X. laevis , X. тропический диплоиден и имеет короткое время генерации , что облегчает генетические исследования. [ 3 ] Полный геном X. тропического секвенирован. [ 5 ] Этот вид имеет n=10 хромосом. [ 14 ]
X. тропический имеет три гена трансферрина , каждый из которых является близким ортологом других позвоночных. Они относительно далеки от хордовых беспозвоночных и сильно отличаются от протостом . ортологов [ 15 ]
Онлайн-база данных модельных организмов
[ редактировать ]Ксенбаза [ 16 ] представляет собой базу данных модельных организмов (MOD) как для Xenopus laevis , так и для Xenopus тропического . [ 17 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Группа специалистов МСОП по амфибиям SSC (2019). « Ксенопус тропический » . Красный список исчезающих видов МСОП . 2019 : e.T89256756A107607050. doi : 10.2305/IUCN.UK.2019-2.RLTS.T89256756A107607050.en . Проверено 11 ноября 2021 г.
- ^ Фрост, Даррел Р. (2014). « Xenopus тропический (Серый, 1864)» . Виды амфибий мира: онлайн-справочник. Версия 6.0 . Американский музей естественной истории . Проверено 3 марта 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с Харланд Р.М., Грейнджер Р.М. (декабрь 2011 г.). «Исследования Xenopus: метаморфизованные генетикой и геномикой» . Тенденции в генетике . 27 (12): 507–15. дои : 10.1016/j.tig.2011.08.003 . ПМК 3601910 . ПМИД 21963197 .
- ^ Амайя Э., Оффилд М.Ф., Грейнджер Р.М. (июль 1998 г.). «Генетика лягушек: Xenopus тропический прыгает в будущее». Тенденции в генетике . 14 (7): 253–5. дои : 10.1016/s0168-9525(98)01506-6 . ПМИД 9676522 .
- ^ Jump up to: а б Хеллстен У., Харланд Р.М., Гилкрист М.Дж., Хендрикс Д., Юрка Дж., Капитонов В. и др. (30 апреля 2010 г.). «Геном западной шпорцевой лягушки Xenopus тропический » . Наука . 328 (5978): 633–636. Бибкод : 2010Sci...328..633H . дои : 10.1126/science.1183670 . ПМЦ 2994648 . ПМИД 20431018 .
- ^ JGI X. тропический v4.1
- ^ Боуз Дж.Б., Снайдер К.А., Сегерделл Э., Гибб Р., Джарабек С., Ноумен Э. и др. (январь 2008 г.). «Xenbase: ресурс по биологии и геномике Xenopus» . Исследования нуклеиновых кислот . 36 (Проблема с базой данных): D761-7. дои : 10.1093/нар/gkm826 . ПМК 2238855 . ПМИД 17984085 .
- ^ «Привнесение генетики в Xenopus : половина генома, в два раза быстрее» . Университет Вирджинии . Проверено 24 октября 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с М.О. Редель; Вэнс Вреденбург; Эм Джей Махони; Тейт Танстолл; Келли Уиттакер (01 мая 2010 г.). « Ксенопус тропический » . АмфибияВеб . Проверено 6 декабря 2013 г.
- ^ Бахтрог, Дорис; Мэнк, Джудит Э .; Пайхель, Кэтрин Л.; Киркпатрик, Марк; Отто, Сара П.; Эшман, Тиа-Линн; Хан, Мэтью В.; Китано, Джун; Мэйроуз, Италия; Мин, Рэй; Перрен, Николя (июль 2014 г.). «Определение пола: почему так много способов сделать это?» . ПЛОС Биология . 12 (7): e1001899. дои : 10.1371/journal.pbio.1001899 . ISSN 1545-7885 . ПМК 4077654 . ПМИД 24983465 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Роко, Альваро С.; Олмстед, Аллен В.; Дегиц, Зигмунд Дж.; Амано, Тосиказу; Циммерман, Лайл Б.; Бульехос, Моника (август 2015 г.). «Сосуществование половых хромосом Y, W и Z у Xenopus тропического» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (34): Е4752-61. Бибкод : 2015PNAS..112E4752R . дои : 10.1073/pnas.1505291112 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 4553762 . ПМИД 26216983 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Фурман, Бенджамин Л.С.; Коре, Кэролайн М.С.; Найтл, Мартин; Сун, Сюэ-Ин; Премачандра, Таринду; Офори-Боатенг, Калеб; Джордан, Даниэль С.; Хорб, Марко Э.; Эванс, Бен Дж. (9 ноября 2020 г.). Пайхель, Кэтрин Л. (ред.). «Лягушка с тремя половыми хромосомами, которые в природе смешиваются вместе: Xenopus тропическая имеет вырожденную W и Y, которые произошли из Z-хромосомы» . ПЛОС Генетика . 16 (11): e1009121. дои : 10.1371/journal.pgen.1009121 . ISSN 1553-7404 . ПМЦ 7652241 . ПМИД 33166278 .
- ^ Jump up to: а б Уоллингфорд Дж., Лю К. и Чжэн Ю. 2010. Current Biology vol. 20, с. Р263–4
- ^ « Xenopus тропический (ID 80) — Геном — NCBI» . www.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 1 декабря 2020 г.
- ^ Габальдон, Тони; Кунин, Евгений В. (04 апреля 2013 г.). «Функциональные и эволюционные последствия ортологии генов» . Обзоры природы Генетика . 14 (5). Портфолио природы : 360–366. дои : 10.1038/nrg3456 . ISSN 1471-0056 . ПМЦ 5877793 . ПМИД 23552219 .
- ^ Карими К., Фортрид Дж.Д., Лотай В.С., Бернс К.А., Ван Д.З., Фишер М.Е. и др. (январь 2018 г.). «Xenbase: база данных геномных, эпигеномных и транскриптомных модельных организмов» . Исследования нуклеиновых кислот . 46 (Д1): Д861–Д868. дои : 10.1093/нар/gkx936 . ПМЦ 5753396 . ПМИД 29059324 .
- ^ «База данных модельных организмов Xenopus» . Xenbase.org .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Xenbase Xenopus База данных модельных организмов
- Посмотреть геном ксенопуса в Ensembl
- Просмотрите сборку генома xenTro7 в браузере генома UCSC .