Zoothamnium niveum - Zoothamnium niveum - Wikipedia

Zoothamnium niveum
Vědecká klasifikace
Doména:
Eukaryota
(bez hodnocení):
SAR
Kmen:
Ciliophora
Třída:
Oligohymenophorea
Objednat:
Sessilida
Rodina:
Zoothamniidae
Rod:
Zoothamnium
Druh:
Z. niveum
Binomické jméno
Zoothamnium niveum

Zoothamnium niveum je druh ciliate prvoky který tvoří mořské kolonie ve tvaru peří pobřežní prostředí. Ciliates tvoří a symbióza s oxidací síry chemosyntetické bakterie druhu "Candidatus Thiobios zoothamnicoli “, kteří žijí na povrchu kolonií a dávají jim svou neobvyklou bílou barvu.

Vlastnosti

Nápadně bílé kolonie a peří jsou složeny z jednotlivých zvonovitých buněk známých jako zooids. Stonky jednotlivých buněk vyrůstají z jedné centrální stonky. Kolonie mohou dosáhnout délky až 15 mm, vytvořené ze stovek jednotlivých zooidů, každý s délkou pouze 120 µm. Celá kolonie se může smrštit do svazku ve tvaru koule prostřednictvím kontrakce myonémy v jejich stopkách.[2][3]

Bílá barva je produkována chemolithoautotrofní bakterie oxidující síru, které pokrývají celý povrch Z. niveum kolonie.[4] U většiny ostatních druhů Zoothamnium„Je známo, že bakterie pokrývají pouze stonky. Bakterie obsahují elementární síra, které vypadají bíle. Z. niveum při nepřítomnosti bakterií vypadá bezbarvý.[3]

Stejně jako v jiných náměstcích, a kontraktilní vakuola udržuje buňku osmotickou rovnováhu a umožňuje jí přežít koncentrace solí v mořské i brakické vodě. Vakuola se nachází v Z. niveum přímo pod rty peristome.[2]

Polymorfismus

Většina nálevníků žije jako jednobuněčné organismy ve vodním prostředí a jediná buňka vykonává všechny funkce života, jako je výživa, metabolismus a reprodukce. Kolonie Z. niveum jsou složeny z mnoha jednotlivých buněk, které tvoří peří koloniální jednotka, s několika různými typy buněk. Staré větve kolonie ilustrují polymorfismus z zooids při pohledu pod mikroskopem. Jsou přítomny tři různé formy jednotlivých ciliate buněk, které se liší formou i funkcí. Ten velký makrozooidy může transformovat do roje a opustit kolonii. Usazují se na vhodných površích a vyvíjejí se do nových kolonií. The mikrozooidy jsou malé buňky specializované na krmení, které kolonie dělá konzumací svých symbiotických bakterií a jiných organických částic. Na koncových koncích kolonie jsou specializované zooidy, které se mohou prodloužit a usnadnit nepohlavní rozmnožování kolonie.[2]

Bakterie na různých částech hostitele mají různé tvary, přestože patří ke stejnému druhu (polymorfismus ). Ty na stopkách mají tvar tyčinek, ale ty v oblasti řasinkového orálního aparátu mikrozooidů mají tvar malých koulí (kokcoidů). Mezi nimi se také nacházejí přechodné formy.[4]

Rozšíření a stanoviště

The přisedlý kolonie Z. niveum byly poprvé popsány z mělkých vod v Rudé moře.[5] Později byly také nalezeny v Florida Keys v Mexický záliv a na Bariérový útes Belize v Karibské moře.[3]

Kolonie se usazují v prostředích, které obsahují sulfid. Sirovodík, sulfid a podobné sloučeniny obsahující síru thiosíran vznikají při rozkladu a remineralizaci organického materiálu. Například rostlinný materiál jako odtrhané listy Posidonia oceanica v mořská tráva louky Středomoří hromadí se v prohlubních skalních říms a rozkládají se. v mangrovové lesy z karibský, organický materiál může tvořit rašelinu a uvolňovat sulfid.[6] Sirovodík může také pocházet z geologických jevů, například pod vodou hydrotermální průduchy, např. mimo Kanárské ostrovy.

Ekologické podmínky

Extrémní ekologické podmínky panují u těchto zdrojů sulfidu, poblíž kterých jsou kolonie Z. niveum usadit. Protože pod proudem je málo vody mangrovové kořeny a na usazeninách mořské trávy pod skalními římsami jsou tato horká místa rozkladu extrémně chudá na kyslík a bohatá na sulfidy. V mangrovových lesích u pobřeží Belize byly nalezeny kolem malých otvorů v mangrovové rašelině, které se tvoří při rozložení mangrovových kořenů.[6] Tyto otvory byly nazývány sulfidové "mikroventrace",[7] protože se miniaturně podobají hydrotermální průduchy hlubokého moře, tzv černí kuřáci, i když teploty v mělkých vodách jsou mnohem nižší (28 ° C v Karibiku, 21 ° C - 25 ° C ve Středomoří (léto)), ve srovnání s gradientem mezi> 300 ° C a 2 ° C v hlubokém moři kvůli sopečné činnosti. The Zoothamnium kolonie se neusazují přímo nad rozkládajícím se materiálem, ale poblíž např. na převislých skalách, listech mořské trávy nebo mořských řas nebo mangrovových kořenech.[3]

Symbióza

Symbiotické výhody poskytované koloniemi Z. niveum pro jeho připojené bakterie Candidatus Thiobios zoothamnicoli (člen skupiny Gammaproteobakterie[4]) jsou jeho aktivní střídání mezi podmínkami bohatými na kyslík a sulfidy. K této střídání může docházet pravidelným stahováním a rozšiřováním kolonií a vodními proudy vytvářenými bušením řasinek v oblasti ústního otevření nálevníků.[8]

Rychlá kontrakce a pomalé opětovné rozšiřování kolonií způsobí tok vody bohaté na sulfidy pro krmení bakterií a normální okysličené mořské vody pro dýchání Z. niveum. Skrz porážku řasinek u ústního aparátu Zoothamnium je směšování regulováno. Při nízkém přísunu sloučenin síry bakterie používají síru, která je uložena v jejich buňkách. Nakonec vypadají bledě a transparentně po čtyřech hodinách, protože uložená síra byla spotřebována. Je-li však koncentrace sulfidu příliš vysoká, může být toxický pro Zoothamnium kolonie a zabíjejí nálevníky navzdory bakteriím.[8]

Bakterie v blízkosti orálního konce mikrozooidů mají kokcoidní formu, větší objem a vyšší rychlost dělení než tyčinkovité bakterie na stoncích, přestože obě patří ke stejnému druhu. Je to proto, že míchání vody tepáním řasinek má za následek optimálnější koncentraci kyslíku i sulfidu ve tamní vodě.[8] Bakterie v ústní oblasti mohou být tedy použity jako zdroj potravy a jsou vířeny do úst (cytostom ) nálevníka a stráveného.

Reference

  1. ^ Warren, Alan (2009). "Zoothamnium niveum Ehrenberg, 1838 ". WoRMS. Světový registr mořských druhů. Citováno 9. srpna 2017.
  2. ^ A b C Bauer-Nebelsick, Monika; Bardele, Christian F .; Ott, Jörg A. (1996). „Redescription of Zoothamnium niveum (Hemprich & Ehrenberg, 1831) Ehrenberg, 1838 (Oligohymenophora, Peritrichida), nálevník s ektosymbiotickými, chemoautotrofními bakteriemi“. European Journal of Protistology. 32 (1): 18–30. doi:10.1016 / s0932-4739 (96) 80036-8.
  3. ^ A b C d Bright, Monika; Espada-Hinojosa, Salvador; Lagkouvardos, Ilias; Volland, Jean-Marie (2014). „Obří nálevník Zoothamnium niveum a jeho thiotrofický epibiont Candidatus Thiobios zoothamnicoli: modelový systém ke studiu mezidruhové spolupráce“. Hranice v mikrobiologii. 5: 145. doi:10.3389 / fmicb.2014.00145. ISSN  1664-302X. PMC  3985026. PMID  24778630.
  4. ^ A b C Rinke, Christian; Schmitz-Esser, Stephan; Stoecker, Kilian; Nussbaumer, Andrea D .; Molnár, Dávid A .; Vanura, Katrina; Wagner, Michael; Horn, Matthias; Ott, Jörg A. (březen 2006). ""Candidatus Thiobios zoothamnicoli, „ektosymbiotická bakterie pokrývající obrovského mořského nálevníka Zoothamnium niveum“. Aplikovaná a environmentální mikrobiologie. 72 (3): 2014–2021. doi:10.1128 / AEM.72.3.2014-2021.2006. ISSN  0099-2240. PMC  1393213. PMID  16517650.
  5. ^ Gottfried, Ehrenberg, Christian (1838). „Die Infusionsthierchen als vollkommene Organismen“ (v němčině). [Text bod 2]. L. Voss. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  6. ^ A b Ott, Jörg A .; Bright, Monika; Schiemer, Friedrich (01.09.1998). „Ekologie nové symbiózy mezi mořským peritrichovým nálevníkem a chemoautotrofními bakteriemi“. Mořská ekologie. 19 (3): 229–243. Bibcode:1998MarEc..19..229O. doi:10.1111 / j.1439-0485.1998.tb00464.x. ISSN  1439-0485.
  7. ^ Vopel, Kay; Thistle, David; Ott, Jörg; Bright, Monika; Røy, Hans (01.01.2005). „Tok H2S vyvolaný vlnami udržuje chemoautotrofickou symbiózu“ (PDF). Limnologie a oceánografie. 50 (1): 128–133. Bibcode:2005LimOc..50..128V. doi:10.4319 / lo.2005.50.1.0128. hdl:10292/1466. ISSN  1939-5590.
  8. ^ A b C Rinke, Christian; Lee, Raymond; Katz, Sigrid; Bright, Monika (22.09.2007). „Účinky sulfidu na růst a chování thiotrofické symbiózy Zoothamnium niveum“. Sborník Královské společnosti B: Biologické vědy. 274 (1623): 2259–2269. doi:10.1098 / rspb.2007.0631. ISSN  0962-8452. PMC  1950315. PMID  17660153.

Literatura

  • Christian Rinke, Jörg A. Ott und Monika Bright: „Nutriční procesy v chemoautotrofních symbiózách Zoothamnium niveum“, Symposium of Biology of Tropical Shallow Water Habitats, Lunz, Österreich, říjen 2001, S. 19-21

externí odkazy