Телонемия
| Телонемия | |
|---|---|
 | |
| Telonema rivulare методом интерференционно-контрастной микрографии. | |
Научная классификация  | |
| Домен: | Эукариоты |
| Клэйд : | потогонные средства |
| Клэйд : | ЦАРЬ |
| Тип: | Телонемия Шалчиан-Тебризи 2006 г. [2] |
| Сорт: | Телонемеа Кавалер-Смит 1993 г. [1] |
| Заказ: | телонемид Кавалер-Смит 1993 г. [1] |
| Семья: | Телонемиды Кавалер-Смит 1993 г. [1] |
| Роды | |
| Разнообразие | |
| 7 видов | |
Телонемии — тип микроскопических эукариот, широко известный как телонемиды . Это одноклеточные свободноживущие жгутиконосцы с уникальным сочетанием клеточных структур, включая очень сложный цитоскелет, невидимый у других эукариот.
Телонемия имеет несколько общих черт со своей родственной группой — супергруппой SAR . Среди этих особенностей — кортикальные альвеолы — небольшие мешочки под поверхностью клетки, которые действуют как подушки, обеспечивая поддержку и помогая поддерживать форму клетки. Кроме того, они обладают трехчастными мастигонемами , сложными трехчастными волосообразными структурами на жгутиках и хлыстообразными хвостами, используемыми для движения. Эти конструкции улучшают их плавательные возможности за счет повышения устойчивости к воде. Кроме того, телонемия снабжена филоподиями — очень тонкими нитевидными выступами, отходящими от тела клетки. Эти выступы могут служить различным целям, например, помогать в движении или захватывать частицы пищи, обволакивая их. Вместе эти две линии составляют кладу ЦАР .
Этот тип монотипичен и состоит из одного класса Telonemea , порядка Telonemida и семейства Telonemidae . Он разделен на три рода и семь видов многочисленные неописанные клады ДНК окружающей среды , хотя известны . Они обнаруживаются во всех морских и пресноводных средах, где они питаются бактериями и мелким фитопланктоном, поглощая их своей плазматической мембраной ( фаготрофия ).
Морфология
[ редактировать ]Тип Telonemia включает микроскопические одноклеточные эукариоты или протисты . [3] Большая часть разнообразия телонемид морфологически не охарактеризована. [4] Немногочисленные описанные виды представляют собой свободноживущие хищные фаготрофные жгутиконосцы, состоящие из клеток грушевидной формы с двумя жгутиками . Эти клетки имеют длину примерно 5–10 мкм и ширину 3–7 мкм. Жгутики имеют разную длину: короткие — до 12 мкм, длинные — до 16 мкм. Между жгутиками выступает короткая хоботкообразная структура, известная как рострум. Их митохондриальные кристы трубчатые. Они имеют уникальный многослойный цитоскелет высокой сложности, состоящий из слоев микрофиламентов и микротрубочек , невидимый ни у одного другого эукариота. [4] Они демонстрируют уникальное сочетание клеточных свойств, которые ранее считались эксклюзивными для разных групп хромальвеолатов , таких как сложные трехчастные мастигонемы (как у страменопилей ), кортикальные альвеолоподобные структуры (как у альвеолят ) и филоподии (как у ризарий ). [4] Несмотря на эволюционную близость к хромальвеолатам, у них отсутствуют хлоропласты . [2]
Экология и распространение
[ редактировать ]Телонемиды питаются широким спектром организмов, а именно бактериями и фитопланктоном, размер которых варьируется от пико- до нанопланктона . Они широко распространены и иногда встречаются в изобилии, что означает, что они могут играть важную экологическую роль в водных экосистемах . [4] Около ста клад экологических последовательностей неописанных телонемид были обнаружены в различных морских местах ( Антарктический , Северный Ледовитый и Индийский океаны ; Средиземное , Балтийское , Карское , Мраморное и Белое моря), включая глубоководные и пресноводные водоемы из разных регионов ( Норвегия , Франция , Антарктида , Финляндия , Канада , Япония ). [5] [6] [4] телонемид Некоторые клады предпочитают открытые воды с низким содержанием питательных веществ, такие как Канадский бассейн и шельф реки Маккензи , что позволяет предположить, что они способны процветать в экосистемах с низкой продуктивностью (т.е. олиготрофных ). [7]
Систематика
[ редактировать ]История
[ редактировать ]Первый род и вид телонемид , Telonema subtile , был описан Карлом Гриссманом в 1913 из сырых культур зеленой водоросли Ulva и красных водорослей у берегов Роскова и Неаполя . [8] Восемьдесят лет спустя, в 1993 году, американский протистолог Томас Кавальер-Смит создал семейство Telonemidae , отряд Telonemida и класс Telonemea для содержания этого простейшего . Первоначально эта группа была включена в ныне устаревший тип Opalozoa вместе с другими несвязанными группами жгутиконосцев , такими как апусомонады , якобиды , церкомонады , спонгомонады , кататаблефариды , эбрииды , протеомиксиды и так далее. На этой схеме класс Telonemea отличался наличием двух задних ресничек одинаковой длины (изоконтных ресничек). Помимо Telonemida, он содержал еще один отряд Nephromycida, включавший род Nephromyces. [1] (позже рассматривается как апикомплексан ). [9] был описан второй вид телонемид, T. antarcticum В 2005 году из поверхностных вод Осло-фьорда . [10]
С 2006 года Telonemea была выделена в новый эукариотический тип Telonemia протистологом Камраном Шалчианом-Табризи и соавторами на основании филогенетического анализа , который поместил ее рядом с группами хромальвеолатов, такими как Haptista и Cryptista . [2] Однако в 2015 году Кавальер-Смит и соавторы отвергли их рассмотрение как независимый тип и перенесли Telonemea в тип Cryptista , в состав устаревшего подтипа Corbihelia . В этот подтип вошли и другие протисты с глоточной корзиной или радиальными аксоподиями. [11] такие как Picomonas (позже классифицированные как отдельный тип Picozoa, тесно связанный с красными водорослями ) [12] и Microheliella (теперь предложенная в качестве дочерней группы Cryptista). [13] Кроме того, они перевели T. antarcticum в новый род Lateronema , на основании филогенетической дистанции от Telonema . [11]
Многочисленные филогенетические анализы, проведенные в последующие годы, укрепили положение Telonemia как сестринской клады супергруппы SAR , обе вместе составляющие кладу TSAR ( Telonemia , Stramenopila , A lveolata и Rhizaria ). [14] что побудило Кавальер-Смита наконец считать телонемию отдельным типом в 2022 году. [15] еще пять видов и третий род — Арпакорсы . В том же году протистолог Денис Викторович Тихоненков с соавторами описал [4]
Классификация
[ редактировать ]До 2019 года было официально описано только два вида : [14] хотя последовательности ДНК, собранные из морской воды, позволяют предположить, что существовало еще много еще не описанных видов. [16] В 2022 году были описаны еще пять видов и третий новый род, в результате чего общее количество видов достигло семи. [4]
- Латеронема Кавальер-Смит 2015 [11]
- Lateronema antarctica (Томсен, 2005 г.) Кавальер-Смит, 2015 г. [11] [ Телонема антарктическая Томсен 2005 ] [10]
- Телонема Грисманн 1913 г.
- Телонема папанин Загумёный и Тихоненков 2022 [4]
- Телонема субтильная Грисманн 1913 г. [8] [ Telonema subtilis Griessmann 1913 ]
- Telonema tenere Belyaev, Borodina & Tikhonenkov 2022 [4]
- Telonema rivulare Прокина и Тихоненков [4]
- Arpakorses Tikhonenkov & Karpov 2022 [4]
- Arpakorses versatilis Borodina, Karpov, Zagumyonnyi, Belyaev, Prokina & Tikhonenkov 2022 [4]
- Арпакорсес идиомастига Бородина, Карпов, Загумёный, Беляев, Прокина и Тихоненков 2022 [4]
Эволюция
[ редактировать ]| Телонемия на древе жизни эукариот |
| Кладограмма эукариот, основанная на изменениях десятилетия 2020 года, показывает жирным шрифтом положение телонемии. [17] [18] |
Телонемия — это клада протистов, которые разветвляются независимо от других групп супергрупп эукариот и образуют собственное «микроцарство». [19] Ранний молекулярный анализ Telonemia поместил их в независимую ветвь супергруппы SAR , разнообразной клады эукариот, включающей Rhizaria , Alveolata и Stramenopila . [20] Другие анализы предположили тесную связь с центрохелидами , кататаблефаридами , криптомонадами и гаптофитами . [21] [11] В это время предполагалось, что они имеют эволюционное значение, поскольку являются возможной переходной формой между экологически важными гетеротрофными и фотосинтезирующими видами среди хромальвеолатов. [2]
Настоящий филогенетический анализ относит их к сестричкам супергруппы SAR в кладе, широко известной как TSAR . [14] [4] что широко признано научным сообществом. [17] [18] Как родственная группа SAR, Телонемия занимает ключевое положение на древе эукариотической жизни. Это морфологически сложные организмы, сочетающие в себе характеристики разных линий SAR. Основной признак, объединяющий каждую линию SAR, описан по крайней мере у одного рода Telonemia: трехраздельные мастигонемы в жгутиках , типичные для страменопилей и описанные у Lateronema ; кортикальные альвеолы под плазматической мембраной , типичные для альвеол и описаны у Lateronema ; и мелкие псевдоподии ( филоподии ), типичные для ризарий и описанные у Telonema . Более того, Arpakorses имеет структуру кинетид, аналогичную той, что наблюдается у Rhizaria, а Telonema subtile представляет микротрубочки в образовании, внешне напоминающем апикальный комплекс apicomplexans . [4]
Все роды телонемид обладают очень сложным многослойным цитоскелетом , сложность которого не встречается ни у одного другого эукариота. Это открытие может указывать на то, что телонемиды сохранили предковую организацию цитоскелета, которая была потеряна у других эукариот. [4]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Кавальер-Смит, Томас (1993). «Простейшие типа Opalozoa». Журнал эукариотической микробиологии . 40 (5): 609–615. дои : 10.1111/j.1550-7408.1993.tb06117.x . S2CID 84129692 .
- ^ Jump up to: а б с д Шалчиан-Тебризи, К; Эйкрем, В; Клавенесс, Д; Вало, Д; Минге, Массачусетс; Ле Галль, Ф; Ромари, К; Трондсен, Дж; Ботнен, А; Массана, Р; Томсен, штат Ха; Якобсен, К.С. (28 апреля 2006 г.). «Телонемия, новый тип протистов, родственный хромистическим линиям» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 273 (1595): 1833–1842. дои : 10.1098/rspb.2006.3515 . ПМЦ 1634789 . ПМИД 16790418 .
- ^ Фогт, Ингве (1 февраля 2012 г.). «Обнаружена неизвестная группа океанических форм жизни» . Аполлон .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п Тихоненков Денис Владимирович; Джейми, Махваш; Бородина Анастасия С.; Беляев Артем О.; Загумённый Дмитрий Георгиевич; Прокина Кристина И.; Мыльников Александр П.; Бурки, Фабьен; Карпов, Сергей А. (2022). «О происхождении ЦАР: морфология, разнообразие и филогения телонемии» . Открытая биология . 12 (3). Королевское общество. дои : 10.1098/rsob.210325 . ISSN 2046-2441 . ПМЦ 8924772 . ПМИД 35291881 .
- ^ Брате, Джон; Клавенесс, Даг; Рюг, Теллеф; Якобсен, Кжетилл С; Шалчиан-Тебризи, Кямран (2010). «ПЦР 18S рДНК окружающей среды, специфичная для телонемии, выявляет неизвестное разнообразие и множественные морско-пресноводные колонизации» . БМК Микробиология . 10 (1): 168. дои : 10.1186/1471-2180-10-168 . ПМЦ 2891722 . ПМИД 20534135 .
- ^ Лефевр, Эмили; Руссель, Бальбин; Амблар, Кристиан; Симе-Нгандо, Телесфор; Ибелингс, Бас (11 июня 2008 г.). «Молекулярное разнообразие пресноводных пикоэукариот показывает высокую распространенность предполагаемых паразитоидов в планктоне» . ПЛОС ОДИН . 3 (6): е2324. Бибкод : 2008PLoSO...3.2324L . дои : 10.1371/journal.pone.0002324 . ПМК 2396521 . ПМИД 18545660 .
- ^ Талер М., Лавджой С. (2015). «Биогеография гетеротрофных популяций жгутиковых указывает на присутствие в Северном Ледовитом океане универсальных и специализированных таксонов» . Прикладная и экологическая микробиология . 81 (6): 2137–2148. дои : 10.1128/АЕМ.02737-14 . ПМЦ 4345384 .
- ^ Jump up to: а б Грисманн, Карл (1913). морских жгутиконосцах ( О Диссертация) (на немецком языке). Рыбак. OCLC 638176877 .
- ^ Муньос-Гомес, Серхио А.; Дурнин, Кира; Эме, Лаура; Пейт, Кристофер; Лейн, Кристофер Э.; Саффо, Мэри Б.; Сламовиц, Клаудио Х. (2019). « Nephromyces представляет собой разнообразную и новую линию Apicomplexa, сохранившую апикопласты» . Геномная биология и эволюция . 11 (10): 2727–2740. дои : 10.1093/gbe/evz155 . ПМК 6777426 .
- ^ Jump up to: а б Клавенесс, Даг; Шалчиан-Тебризи, Кямран; Томсен, Хельге Абильдхауге; Эйкрем, Венче; Якобсен, Кжетилл С. (2005). « Telonema antarcticum sp. nov., обыкновенный морской фаготрофный жгутиконосец» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 55 . Общество микробиологов: 2595–2604. дои : 10.1099/ijs.0.63652-0 .
- ^ Jump up to: а б с д и Кавалер-Смит, Томас; Чао, Эма Э.; Льюис, Родри (декабрь 2015 г.). «Множественное происхождение Heliozoa от предков жгутиковых: новый подтип криптистов Corbihelia, суперкласс Corbistoma и монофилия Haptista, Cryptista, Hacrobia и Chromista» . Молекулярная филогенетика и эволюция . 93 : 331–362. дои : 10.1016/j.ympev.2015.07.004 . ПМИД 26234272 .
- ^ Шён, Макс Э.; Златогурский Василий Владимирович; Сингх, Рохан П.; Пуарье, Камилла; Уилкен, Сюзанна; Матур, Варша; Штрассерт, Юрген Ф.Х.; Пинхасси, Хароне; Уорден, Александра З.; Килинг, Патрик Дж.; Эттема, Тейс Дж.Г.; Уайдман, Джереми Г.; Бурки, Фабьен (2021). «Одноклеточная геномика показывает, что пикозоа, лишенные пластид, являются близкими родственниками красных водорослей» . Природные коммуникации . 12 : 6651. doi : 10.1038/s41467-021-26918-0 .
- ^ Ядзаки, Юки; Ябуки, Акинори; Имаидзуми, Аяка; Куме, Кейтаро; Хашимото, Тецуо; Инагаки, Юдзи (2022). «Ближайшая линия Archaeplastida выявляется с помощью филогеномного анализа, включающего Microheliella maris» . Открытая Биол . 12 :210376.doi : rsob.210376 10.1098/ . ПМК 9006020 .
- ^ Jump up to: а б с Штрассерт, Юрген Ф.Х.; Джейми, Махваш; Мыльников, Александр П; Тихоненков Денис В.; Бурки, Фабьен; Шапиро, Бет (апрель 2019 г.). «Новый филогеномический анализ загадочного типа телонемии дает дальнейшее представление о древе жизни эукариот» . Молекулярная биология и эволюция . 36 (4): 757–765. дои : 10.1093/molbev/msz012 . ПМК 6844682 . PMID 30668767 .
- ^ Кавальер-Смит, Томас (2022). «Эволюция ресничной переходной зоны и корень дерева эукариот: значение для происхождения опистоконтов и классификации царств простейших, растений и грибов» . Протоплазма . 259 : 487–593. дои : 10.1007/s00709-021-01665-7 . ПМК 9010356 .
- ^ Шалчиан-Тебризи, К; Каузеруд, Х; Массана, Р; Клавенесс, Д; Якобсен, К.С. (18 апреля 2007 г.). «Анализ последовательностей 18S рибосомальной РНК окружающей среды выявляет неизвестное разнообразие космополитического типа телонемии». Протист . 158 (2): 173–180. дои : 10.1016/j.protis.2006.10.003 . ПМИД 17196879 .
- ^ Jump up to: а б Бурки, Фабьен; Роджер, Эндрю Дж.; Браун, Мэтью В.; Симпсон, Аластер ГБ (2020). «Новое дерево эукариотов» . Тенденции в экологии и эволюции . 35 (1): 43–55. дои : 10.1016/j.tree.2019.08.008 .
- ^ Jump up to: а б Бурки, Фабьен; Сандин, Мигель М.; Джейми, Махваш (2021). «Разнообразие и экология протистов, выявленных с помощью метабаркодирования» . Современная биология . 31 (19): Р1267–Р1280. дои : 10.1016/j.cub.2021.07.066 .
- ^ Павловский, Январь (15 апреля 2013 г.). «Новые микроцарства эукариот» . БМК Биология . 11:40 . дои : 10.1186/1741-7007-11-40 . ПМЦ 3626909 . ПМИД 23587248 .
- ^ Риб, Валери К.; Пеглар, Майкл Т.; Юн, Хван Су; и др. (октябрь 2009 г.). «Взаимоотношения хромальвеолатов внутри широко выборочного дерева фотосинтезирующих протистов». Молекулярная филогенетика и эволюция . 53 (1): 202–211. дои : 10.1016/j.ympev.2009.04.012 . ПМИД 19398025 .
- ^ Бурки, Фабьен; Инагаки, Юдзи; Брате, Джон; и др. (2009). «Крупномасштабный филогеномический анализ показывает, что две загадочные линии протистов, Telonemia и Centroheliozoa, связаны с фотосинтезирующими хромальвеолатами» . Геномная биология и эволюция . 1 : 231–238. дои : 10.1093/gbe/evp022 . ПМК 2817417 . ПМИД 20333193 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Таксономия , из браузера таксономии Национального центра биотехнологической информации .
- Изображения и т. д. с iSpecies.org.