Volvocaceae - Volvocaceae

Volvocaceae
Gonium pectorale EPA.jpg
Gonium pectorale
Vědecká klasifikace E
Kmen:Chlorophyta
Třída:Chlorophyceae
Objednat:Chlamydomonadales
Rodina:Volvocaceae
Ehrenberg
Rody

The Volvocaceae plocha rodina z jednobuněčný nebo koloniální biflageláty, včetně typického rod Volvox. Rodina byla pojmenována Ehrenberg v roce 1834,[1] a je známý ve starších klasifikacích jako Volvocidae. Všechny druhy jsou koloniální a obývají sladkovodní prostředí.

Popis

Nejjednodušší z Volvocaeanů jsou uspořádané sestavy buněk, každá podobná souvisejícímu jednobuněčnému protistovi Chlamydomonas a vložené do želatinové matrice. V rodu Gonium například každý jednotlivý organismus je plochá destička skládající se ze 4 až 16 samostatných buněk, každá se dvěma bičíky. Podobně rody Eudorina a Pandorina tvoří duté koule, první se skládá ze 16 buněk, druhá z 32 až 64 buněk. V těchto rodech může každá buňka reprodukovat nový organismus mitóza.[2]

Volvox sp.

Další rody Volvocaceans představují další princip biologického vývoje, protože každý organismus vyvíjí odlišné typy buněk. v Pleodorina a Volvox, většina buněk je somatický a jen málo z nich je reprodukčních. v Pleodorina californica kolonie má obvykle 128 nebo 64 buněk, z nichž ty v přední oblasti mají pouze somatickou funkci, zatímco ty v zadní oblasti se mohou množit; poměr je 3: 5. v Volvox jen velmi málo buněk je schopno reprodukovat nové jedince a u některých druhů Volvox reprodukční buňky jsou odvozeny z buněk, které vypadají a chovají se jako somatické buňky. v V. carteri na druhou stranu je dělba práce kompletní s tím, že během buněčného dělení jsou vyčleněny reprodukční buňky, které nikdy nepřijímají somatické funkce ani nevyvíjejí funkční bičíky.[2]

Nejjednodušší Volvocacaeans jsou tedy koloniální organismy, ale ostatní jsou skutečně mnohobuněčné organismy. Větší volcacaeans vyvinuli specializovanou formu heterogamie volala oogamie, výroba malých pohyblivý sperma podle jednoho páření a relativně větší nepohyblivá vajíčka u druhého. Mezi Volvocacaeans jsou tedy nejjednodušší organismy s rozlišitelnými mužskými a ženskými členy. U všech Volvocaceanů vede reakce oplodnění k produkci spícího diploidní zygota (zygospore ) schopné přežít v drsném prostředí. Jakmile se podmínky zlepšily, zygospora vyklíčí a prochází redukční dělení buněk k výrobě haploidní potomky obou typů páření.[2]

Obrácení kolonie

Inverze kolonií během vývoje je speciální charakteristikou tohoto řádu, která vede k tomu, že nové kolonie mají své bičíky směrem ven. Během tohoto procesu reprodukční buňky nejprve podstoupí postupné buněčné dělení a vytvoří embryo ve tvaru konkávního šálku nebo plakea složené z jediné buněčné vrstvy. Okamžitě poté je buněčná vrstva naruby ve srovnání s konfigurací pro dospělé - apikální konce protoplastů embrya, ze kterých jsou vytvořeny bičíky, jsou orientovány směrem dovnitř plakea. Potom embryo prochází inverzí, během níž se buněčná vrstva převrací a vytváří sféroidní dceřinnou kolonii s apikálními konci a bičíky dceřiných protoplastů umístěných venku. Tento proces umožňuje vhodnou lokaci sféroidních kolonií Volvocaceae. Mechanismus inverze byl rozsáhle zkoumán na buněčné a molekulární úrovni pomocí modelového druhu, Volvox carteri.[3]

Během vývoje Chlamydomonadales se inverze sféroidních kolonií vyvinula dvakrát. U Volvocaceae došlo k inverzi poprvé, když se Volvocaceae odchýlil od blízce příbuzných Goniaceae (viz obrázek). Vyskytlo se to také během vývoje Astrephomene. Inverze se mezi těmito dvěma liniemi liší: rotace dceřiných protoplastů během postupného dělení buněk v Astrephomene a inverze po dělení buněk v Volvocaceae. [3]

Schematické znázornění fylogenetických vztahů s řasami volvocinu a paralelní vývoj sféroidní kolonie. Řasy Volvocine se pohybují od jednobuněčných Chlamydomonas po mnohobuněčné Volvox prostřednictvím různých přechodných forem a používají se jako model pro výzkum vývoje mnohobuněčnosti. Předpokládá se, že sférická kolonie se v rámci této skupiny vyvinula dvakrát nezávisle: jednou ve Volvocaceae, z Pandorina společnosti Volvox a další v rodu Astrephomene. Fylogeneze je založena na předchozích zprávách. Všechny kresby a fotografie představují boční pohledy na jedince s předními konci orientovanými k horní části tohoto obrázku.[3]

Poznámky

  1. ^ Ehrenberg (1833). „Dritter Beitrag zur Erkenntniss Grosser Organisation in der Richtung des kleinsten Raumes“ [Třetí příspěvek k [našemu] poznání větší organizace ve směru do nejmenší říše]. Abhandlungen der Königlichen Akademie der Wissenschaften zu Berlin [Pojednání Královské akademie věd v Berlíně] (v němčině): 145–336. Od p. 281: „VOLVOCINA Nova Familia.“ (Volvocina New Family.) [Poznámka: Podle str. 145, Ehrenbergův článek byl poprvé představen v roce 1832, poněkud přepracován a publikován v roce 1834.]
  2. ^ A b C Scott 2000
  3. ^ A b C Yamashita S, Arakaki Y, Kawai-Toyooka H, ​​Noga A, Hirono M, Nozaki H. Alternativní vývoj sféroidní kolonie v řasách volvocinu: vývoj analýza embryogeneze v astrephomenu (Volvocales, Chlorophyta). BMC Evol Biol. 2016 9. listopadu; 16 (1): 243. PubMed PMID: 27829356; PubMed Central PMCID: PMC5103382. CC-BY icon.svg Materiál byl zkopírován z tohoto zdroje, který je k dispozici pod a Mezinárodní licence Creative Commons Attribution 4.0.

Reference

  • Gilbert, Scott F. (c. 2000). „Volvocaceans“. Vývojová biologie. Sunderland (MA): Sinauer Associates, Inc. (NCBI ). Citováno 9. srpna 2016.

externí odkazy