Криптомонада
| Криптомонада | |
|---|---|
Научная классификация  | |
| Домен: | Эукариоты |
| Клэйд : | потогонные средства |
| Сорт: | Криптофиции |
| Заказ: | Криптомонадалес |
| Семья: | Криптомонады |
| Род: | Криптомонада Эренберг , 1831 г. |
| Типовой вид | |
| Криптомонада овата Эренберг 1831 г. | |
| Разновидность | |
Посмотреть текст | |
| Синонимы | |
| |
Cryptomonas — это род, дающий название криптомонад, созданный немецким биологом Кристианом Готфридом Эренбергом в 1831 году. [1] Водоросли распространены в пресноводных и солоноватых водах по всему миру и часто образуют цветение на большей глубине озер. [2] Клетки обычно имеют коричневатый или зеленоватый цвет и имеют щелевидную бороздку спереди. [2] Не известно, что они производят какие-либо токсины. Их используют для кормления мелкого зоопланктона , который является источником пищи для мелкой рыбы на рыбных фермах. [2] Многие виды Cryptomonas можно идентифицировать только с помощью секвенирования ДНК . [3] [4] Cryptomonas можно найти в нескольких морских экосистемах Австралии и Южной Кореи. [2] [5]
Этимология
[ редактировать ]Криптомонас имеет значение скрытых мелких жгутиконосцев от слов «крипто» и «монас». [6] [7]
Структура генома
[ редактировать ]Виды Cryptomonas содержат четыре генома: ядерный , нуклеоморфный , пластидный и митохондриальный геномы. [3] Пластидный геном содержит 118 тысяч пар оснований и является результатом одного эндосимбиоза древней красной водоросли . [3] Изучение структур генома этого рода способствовало развитию диморфизма Cryptomonas , зависящего от жизненного цикла , который подробно обсуждается позже в разделе «Диморфизм».
Функции
[ редактировать ]Криптомоны также являются фотолитотрофами , которые способствуют фиксации кислородного углерода, что делает их очень важными для уровня углерода в пресноводной среде. [4]
Воспроизведение
[ редактировать ]Размножение Cryptomonas происходит в начале лета, когда также размножаются пресноводные виды. [4] Cryptomonas размножается посредством митоза , который занимает всего около десяти минут. [4] Половое размножение у этого рода не наблюдается, так как многие другие роды криптофитов также не размножаются половым путем. [4]
Клеточная структура
[ редактировать ]
Организмы асимметричны, имеют прозрачную оболочку снаружи. [2] Мембрана не реснитчатая. [1] Клетки Cryptomonas довольно крупные; в среднем они имеют размер около 40 микрометров и часто имеют форму овала или яйцевидной формы. [4] Есть два жгутика , но они не одинакового размера. [1] Один короче и завит, а другой длиннее и прямой. [1] Два жгутика прикреплены к клетке четырьмя уникальными микротрубчатыми корешками. [1] [8] Кроме того, жгутики покрыты мелкими волосками, которые позволяют лучше двигаться. [2] Существуют также сократительные вакуоли , которые контролируют поток воды внутрь и наружу. [1]
В клетках наблюдаются две лодочки-пластиды. [2] Во время вторичного эндосимбиоза фаготрофный предок Cryptomonas предположительно захватил красную водоросль и превратил ее в сложную пластиду с четырьмя оболочечными мембранами. [2] Фикобилисомы не бывших красных водорослей уменьшались до тех пор, пока остался только фикоэритрин . [4] Фикоэритробилин , тип красного пигмента фикобилина , представляет собой хромофор, обнаруженный у цианобактерий, хлоропластов красных водорослей и некоторых криптомонад. [4] Фикоэритробилин присутствует в фикобилипротеине фикоэритрине, конечном акцепторе энергии в процессе фотосинтеза. [9] Фикоэритрин транслоцировался в просвет тилакоида с изменением его хромофорного состава; впоследствии появились фикобилипротеины как минимум с семью различными спектрами поглощения. [4] Cryptomonas отличается фиолетовым фикоэритрином 566 в качестве вспомогательного пигмента, который придает организмам коричневатый цвет. [2]
Поведение
[ редактировать ]Криптомонады имеют большие размеры, растут довольно медленно и ограничены в питательных веществах. [4] Он также мигрирует между глубинами воды, чтобы достичь глубин, идеальных для фотосинтеза и бактериологического выпаса, а также избегает организмов, которые являются их хищниками. [4] Обычно они встречаются на глубине до 102 метров и в диапазоне температур от -1,4 до 1,5 градусов Цельсия. Криптомонады , кажется, растут и выживают без особой конкуренции. [4] Криптомоны активно плавают, при движении вращаются, а иногда и плавают по спирали. [10]
Диморфизм
[ редактировать ]Диморфизм, зависящий от истории жизни, был впервые описан у организмов в 1986 году. [4] У Proteomonas , другого рода Cryptophyceae, эти две морфы выявили большие различия в размерах клеток, что, по-видимому, привело к их открытию и последующему распознаванию. Было обнаружено, что Cryptomonas - еще один род, обладающий особенностью диморфизма. [4]
Традиционно Cryptomonas считали тремя отдельными родами: Chilomonas , Cryptomonas и Campylomonas . [4] Перед дальнейшим молекулярным анализом Cryptomonas были охарактеризованы в основном по морфологическим признакам, таким как размер клеток, форма клеток, количество и цвет пластид. Однако определить Cryptomonas по-прежнему было сложно из-за недостаточного понимания морфологических признаков и недостаточной видимости живых клеток с использованием только световой микроскопии для наблюдения за клеточными структурами. Кроме того, в лабораториях не было возможности обнаружить различные стадии развития конкретных организмов. [4]
Система борозда-пищевод на протяжении многих лет использовалась как стандарт организации родов. [2] У большинства других родов Cryptophyte есть либо бороздка, либо пищевод, но Cryptomonas - один из родов, которые обладают комбинацией этих двух, образуя комплекс бороздка-пищевод. [2] Комплекс борозда-пищевод используется клетками для переваривания пищи более мелких организмов. [8] Кроме того, обнаружено, что комплекс окружают эжектазомы. [2] Ранее для классификации родов использовали разную текстуру бороздчатых пластинок. Например, пластинка борозды (проходящая назад вдоль одной стороны вентрального комплекса борозда-пищевод) была описана как «лестничная» у Campylomonas , но «волокнистая» у Cryptomonas . [2] Кроме того, у Cryptomonas внутренний перипластовый компонент состоит из полигональных пластинок. Напротив, у Campylomonas внутренний компонент перипласта представляет собой непрерывный листовидный слой. [2]
Однако в ходе более поздних исследований было обнаружено больше доказательств как молекулярной филогении , так и морфологии, подтверждающих утверждение о том, что эти три рода следует рассматривать как один диморфный род. [4] Было обнаружено, что признаки, ранее использовавшиеся для различения Cryptomonas от Campylomonas, встречаются вместе в диморфных штаммах, например, тип перипласта (многоугольные пластинки перипласта по сравнению с непрерывным листом перипласта), что указывает на то, что типы перипластов относятся к различным стадиям жизненного цикла одного таксона. [4] Для оценки таксономической значимости типа перипласта и других признаков, ранее использовавшихся для различения родов и видов, молекулярно-филогенетический анализ был использован для изучения двух областей ядерной рибосомальной ДНК (ITS2, частичная LSU рДНК) и нуклеоморфного рибосомного гена (SSU рДНК). . [4] Результаты филогенетического исследования предоставляют молекулярные доказательства диморфизма, зависящего от истории жизни, у рода Cryptomonas : род Campylomonas представляет собой альтернативную морфу Cryptomonas . Campylomonas и Chilomonas сводятся к синонимам Cryptomonas .
Дальнейшие исследования
[ редактировать ]Помимо пластид, содержащих фикоэритробилин, кампиломорфы, ранее роды Campylomonas и Chilomonas , также содержат бесцветную пластиду, лишенную фотосинтетического пигмента: лейкопласт . [4]
Поскольку полная потеря фотопигментов четко отличает лейкопластидные криптофиты от криптомонад , объединение « хиломонад » с криптомонадами является весьма дискуссионным. Ученые до сих пор не нашли объяснения тому, как лейкопласты исчезают на более позднем этапе жизни и когда они исчезают. [4]
Разновидность
[ редактировать ]- Cryptomonas ampulla Playfair
- Cryptomonas anomala Ф. Ф. Фрич, 1914 г.
- Cryptomonas Appendiculata Шиллер, 1957 г.
- Cryptomonas baltica (Г.Карстен) Мясник, 1967 г.
- Cryptomonas Borealis Skuja, 1956 г.
- Cryptomonas brevis Дж.Шиллер
- Cryptomonas commutata (Pascher) Хоф-Эмден, 2007 г.
- Cryptomonas compressa Пашер, 1913 г.
- Cryptomonas croatanica PHCampbell, 1973 г.
- Cryptomonas curvata Эренберг, 1831 г.
- Cryptomonas cylindracea Skuja, 1956 г.
- Cryptomonas chosnowskie Киселев
- Cryptomonas erosa Эренберг, 1832 г.
- Cryptomonas gemma Playfair
- Cryptomonas gracilis Игла
- Cryptomonas gyropyrenoidosa Hoef-Emden & Melkonian, 2003 г.
- Cryptomonas marssonii Skuja, 1948 г.
- Cryptomonas maxima Playfair
- Cryptomonas mikrokuamosa РЕНоррис, 1964 г.
- Криптомонас Насута Пашер
- Криптомонас продолговатый Плейфэр
- Cryptomonas obovata Чосновского, 1948 г.
- Cryptomonas obovoidea Pascher, 1913 г.
- Cryptomonas ovata Эренберг, 1832 г.
- Cryptomonas paramaecium (Ehrenberg) Hoef-Emden & Melkonian, 2003 г.
- Cryptomonas parapyrenoidifera Skuja
- Cryptomonas pelagica H.Lohmann
- Cryptomonasphaseolus Skuja, 1948 г.
- Cryptomonas platyuris Skuja, 1948 г.
- Cryptomonas profunda RWButcher, 1967 г.
- Cryptomonas prora В.Конрад и Х.Куферат
- Cryptomonaspyrenoidifera Geitler, 1922 г.
- Cryptomonas rhynchophora (W.Conrad) Мясник
- Cryptomonas richei Ф.Ф. Фрич, 1914 г.
- Cryptomonas rostrata Skuja, 1948 г.
- Cryptomonas splendida Й.Чосновский
- Криптомонас туис Пашер
- Cryptomonas testacea PHCampbell, 1973 г.
- Cryptomonas Tetrapyrenoidosa Skuja, 1948 г.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж Ли, Джей-Джей (2000). Иллюстрированный справочник по простейшим. 2-е изд . Нью-Джерси: Уайли-Блэквелл.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н Чой, Боми; Сын, Мисун; Ким, Чон Им; Шин, Унги (2013). «Таксономия и филогения рода Cryptomonas (Cryptophyceae, Cryptophyta) из Кореи» . Водоросли . 28 (4): 307–330. дои : 10.4490/algae.2013.28.4.307 .
- ^ Jump up to: а б с Парфри, Лаура Вегенер ; Лар, Дэниел Дж.Г.; Нолл, Эндрю Х.; Кац, Лаура А. (16 августа 2011 г.). «Оценка времени ранней диверсификации эукариот с помощью мультигенных молекулярных часов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (33): 13624–13629. дои : 10.1073/pnas.1110633108 . ПМК 3158185 . ПМИД 21810989 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в Хоф-Эмден, Керстин; Мелконян, Михаил (2003). «Пересмотр рода Cryptomonas (Cryptophyceae): сочетание молекулярной филогении и морфологии дает представление о давно скрытом диморфизме». Протист . 154 (3–4): 371–409. дои : 10.1078/143446103322454130 . ПМИД 14658496 .
- ^ Хилл, ДРА (1 марта 1991 г.). «Пересмотренное описание Cryptomonas (Cryptophyceae) на основе изучения австралийских штаммов». Психология . 30 (2): 170–188. дои : 10.2216/i0031-8884-30-2-170.1 .
- ^ «Медицинское определение МОНАС» . www.merriam-webster.com . Проверено 28 апреля 2017 г.
- ^ «Определение КРИПТО» . www.merriam-webster.com . Проверено 28 апреля 2017 г.
- ^ Jump up to: а б Робертс, Кейт Р. (1 декабря 1984 г.). «Строение и значение жгутикового аппарата криптомонад. I. Cryptomonas Ovata (cryptophyta)1». Журнал психологии . 20 (4): 590–599. дои : 10.1111/j.0022-3646.1984.00590.x . ISSN 1529-8817 . S2CID 84268839 .
- ^ Чепмен, Дэвид Дж.; Коул, Вашингтон; Сигельман, Гарольд В. (1 ноября 1967 г.). «Структура фикоэритробилина». Журнал Американского химического общества . 89 (23): 5976–5977. дои : 10.1021/ja00999a058 . ISSN 0002-7863 .
- ^ Канеда, Хисако; Фуруя, Масаки (1 мая 1987 г.). «Влияние времени вспышек света во время вращения клеток на фототаксическую ориентацию отдельных клеток Cryptomonas» . Физиология растений . 84 (1): 178–181. дои : 10.1104/стр.84.1.178 . ISSN 0032-0889 . ПМЦ 1056548 . ПМИД 16665394 .
- ^ «Браузер таксономии :: База водорослей» . www.algaebase.org . Проверено 28 апреля 2017 г.