Экскавата - Excavata

Экскавата
Временной диапазон: Неопротерозой – настоящее время
Лямблии lamblia.jpg
Лямблии лямблии, паразитическая дипломатия
Научная классификация е
Домен:Эукариоты
(без рейтинга):Экскавата
(Кавалер-Смит ), 2002
Phyla
Три типа ячеек для раскопок. Вершина: Якобида, 1-ядро, 2-передний жгутик, 3-вентральный / задний жгутик, 4-вентральная питающая борозда. Середина: Эвгленозоа, 1-ядро, 2-жгутиковый карман / резервуар, 3-дорсальный / передний жгутик, 4-вентральный / задний жгутик, 5-цитостом / питающий аппарат. Нижний: Метамонада, 1-передний жгутик, 2-парабазальное тело, 3-волнообразная перепонка, 4-задний жгутик, 5-ядро, 6-аксостиль.

Экскавата это основная супергруппа одноклеточные организмы принадлежащий к домен Эукариоты.[1][2][3] Впервые это было предложено Симпсоном и Паттерсоном в 1999 году.[4][5] и представленный Томас Кавалье-Смит в 2002 г. как формальный таксон. Он содержит множество свободноживущих и симбиотических форм, а также включает некоторых важных паразитов человека, в том числе Лямблии и Трихомонада.[6] Раскопки ранее считались включенными в ныне устаревшие Протиста Королевство.[7] Они классифицируются на основе их жгутиковых структур,[5] и они считаются самыми базальными Жгутик происхождение.[8] Филогеномный анализ разделил участников раскопок на три разные и не все тесно связанные группы: Дискобиды, Метамонады и Малавимонады.[9][10][11] Кроме Эвгленозоа, все они нефотосинтетические.

Характеристики

Большинство раскопок представляют собой одноклеточные гетеротрофные жгутиконосцы. Только Эвгленозоа фотосинтетические. У некоторых (особенно анаэробных кишечных паразитов) митохондрии значительно уменьшены.[6] В некоторых раскопках отсутствует «классический» митохондрии, и называются «амитохондриатами», хотя большинство из них сохраняют митохондриальные органеллы в сильно измененной форме (например, гидрогеносома или митосома ). Среди тех, у кого есть митохондрии, митохондриальные кристы может быть трубчатым, дискоидный, а в некоторых случаях ламинарный. В большинстве раскопок есть два, четыре или более жгутики.[5] Многие из них имеют заметную брюшную канавку для кормления с характерным ультраструктура, при поддержке микротрубочки - «раскопанный» вид этой бороздки, давший название организмам.[4][7] Однако различные группы, в которых отсутствуют эти признаки, могут считаться раскопками на основании генетических данных (в первую очередь, филогенетических деревьев молекулярных последовательностей).[7]

В Acrasidae слизевики - единственные раскопки, демонстрирующие ограниченную многоклеточность. Как и другие сотовые слизевые формы, они живут большую часть своей жизни как отдельные клетки, но иногда собираются в более крупные группы.

Классификация

Смотрите также: Эукариот § Филогения, и викивиды: Excavata

Раскопки подразделяются на шесть основных подразделений на уровне типа / класса. Они показаны в таблице ниже. Дополнительная группа, Malawimonadida (например, Малавимонас ), также могут быть включены в раскопки, хотя филогенетические свидетельства неоднозначны.

Королевство / СуперфилумТип / классРепрезентативные роды (примеры)Описание
Дискоба или JEH или EozoaЦукубеаЦукубамонас
ЭвгленозоаЭвглена, ТрипаносомаМногие важные паразиты, одна большая группа с пластидами (хлоропластами)
Heterolobosea (Перколозоа)Naegleria, AcrasisЧаще всего чередуются жгутиковые и амебовидный формы
JakobeaЯкоба, РеклиномонадыСвободноживущие, иногда лориатные жгутиковые, с очень богатыми генами митохондриальными геномами
Метамонада или PODПреаксостиляОксимонады, ТримастиксАмитохондриат жгутиконосцы, либо свободноживущие (Тримастикс, Паратримастикс) или живущие в задних кишках насекомых
FornicataЛямблии, КарпедиемонасАмитохондриты, в основном симбиоты и паразиты животных.
ПарабасалияТрихомонадаАмитохондриатные жгутиковые, как правило, кишечные комменсалы насекомых. Некоторые патогены человека.
НеолукаМалавимонадидаМалавимонас

Дискоба или JEH clade

Euglenozoa и Heterolobosea (Percolozoa) или Eozoa (Cavalier-Smith) кажутся особенно близкими родственниками и объединяются наличием дискоидных кристы в пределах митохондрии (Superphylum Discicristata ). Была показана тесная связь между Discicristata и Якобида,[12] последние имеют трубчатые кристы, как и большинство других простейших, и поэтому были объединены под названием таксон Дискоба, который был предложен для этой очевидно монофилетической группы.[2]

Метамонады

Метамонады необычны тем, что утратили классические митохондрии - вместо этого они гидрогеносомы, митосомы или не охарактеризованные органеллы. Оксимонада Monocercomonoides сообщается, что гомологичные органеллы полностью утрачены.

Монофилия

Взаимоотношения при раскопках все еще не определены; возможно, что они не монофилетический группа. Монофилия раскопок далеко не ясна, хотя кажется, что внутри раскопок есть несколько клад, которые являются монофилетическими.[13]

Некоторые раскопки часто считаются одними из самых примитивных эукариоты, частично основываясь на их размещении во многих эволюционных деревьях. Это может стимулировать предложения о том, что раскопки парафилетический сорт, в который входят предки других ныне живущих эукариот. Однако размещение некоторых раскопок как «ранних ветвей» может быть артефактом анализа, вызванным аттракцион длинной ветви, как это было замечено с некоторыми другими группами, например, микроспоридиями.

Малавимонады

В малавимонады обычно считаются членами Excavata из-за их типичной морфологии раскопок и филогенетической близости к другим группам раскопок в некоторых молекулярных филогенезах. Однако их положение среди эукариот остается неясным.[3]

Анкиромонады

Анкиромонады представляют собой небольшие свободноживущие клетки с узкой продольной бороздкой на одной стороне клетки. Борозда анкиромонады нет используется для «взвешенного питания», в отличие от «типичных раскопок» (например, малавимонады, якобиды, Тримастикс, Карпедиемонас, Киперферлия, так далее). Вместо этого анциромонады захватывают прокариоты, прикрепленные к поверхностям. Филогенетическое расположение анкиромонад плохо изучено (в 2020 г.), однако некоторые филогенетические анализы относят их к близким родственникам малавимонад.[14] Следовательно, возможно, что анкиромонады важны для понимания эволюции «настоящих» раскопок.

Кладограмма

Вот предлагаемая кладограмма для расположения Excavata с корнем Eukaryote в раскопках, в основном по Кавалье-Смиту.[15][16][17][18][19][20][21][22][23]

Эукариоты
 

Цукубеа

 
 
Discicristata
 

Эвгленозоа

 
 

Перколозоа

 
 
Ортокариоты
 

Jakobea

 
Неокариоты
Скотокариоты /
 

Метамонада

 
 
 

Малавимонас

 
Sulcozoa /Подята /
 

Planomonadida

 
 
 

CRuM

 
Аморфея /
 

Амебозоа

 
Obazoa
 

Breviata

 
 
 

Апусомонадида

 
 

Опистоконта /Хоанозоа

 
 
 
Юниконт
 
Саркомастигота
 
Opimoda /Neozoa
Кортиката /
 

Archaeplastida

 
Chromista
 

Хакробия

 
 

SAR

 
 
Биконт /Потогонные
 
 
 
 

С этой точки зрения, excata очень парафилетична, и от нее предлагается отказаться.[24] С другой стороны, Discoba - сестра остальной части Diphoda.[16][25]

Эукариоты
Opimoda
 

Метамонада

 
 
 

Малавимонас

 
Подята
 

CRuM

 
Аморфея
 

Амебозоа

 
Obazoa
 

Breviata

 
 
 

Апусомонадида

 
 

Опистоконта

 
 
 
 
 
 
 
Дифода
Дискоба
 

Jakobea

 
 
 

Цукубеа

 
Discicristata
 

Гетеролобоза

 
 

Эвгленозоа

 
 
 
 
 
 
 

Archaeplastida

 
 

Криптомонадиды

 
 
 
 

Гаптофита

 
 

SAR

 
 
 
 
 

Галерея

Рекомендации

  1. ^ Hampl, V .; Hug, L .; Leigh, J. W .; Dacks, J. B .; Lang, B.F .; Simpson, A.G.B .; Роджер, А. Дж. (2009). «Филогеномный анализ поддерживает монофилию Excavata и разрешает отношения между эукариотическими» супергруппами."". Труды Национальной академии наук. 106 (10): 3859–3864. Bibcode:2009PNAS..106.3859H. Дои:10.1073 / pnas.0807880106. ЧВК  2656170. PMID  19237557.
  2. ^ а б Хэмпл В., Хуг Л., Ли Дж. В. и др. (2009). «Филогеномный анализ поддерживает монофилию Excavata и разрешает отношения между эукариотическими» супергруппами."". Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 106 (10): 3859–64. Bibcode:2009PNAS..106.3859H. Дои:10.1073 / pnas.0807880106. ЧВК  2656170. PMID  19237557.
  3. ^ а б Simpson, Ag; Инагаки, Y; Роджер, Эйджей (2006). «Комплексные мультигенные филогении протистов из раскопок раскрывают эволюционные позиции« примитивных »эукариот». Молекулярная биология и эволюция. 23 (3): 615–25. Дои:10.1093 / molbev / msj068. PMID  16308337.
  4. ^ а б Simpson, Alastair G.B .; Паттерсон, Дэвид Дж. (Декабрь 1999 г.). «Ультраструктура Carpediemonasmbranifera (Eukaryota) со ссылкой на« гипотезу раскопок ».'". Европейский журнал протистологии. 35 (4): 353–370. Дои:10.1016 / S0932-4739 (99) 80044-3.
  5. ^ а б c Симпсон, Аластер Дж. Б. (2003-11-01). «Цитоскелет организация, филогенетическое родство и систематика в спорном таксоне Excavata (Eukaryota)». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии. 53 (6): 1759–1777. Дои:10.1099 / ijs.0.02578-0. ISSN  1466-5026. PMID  14657103.
  6. ^ а б Докинз, Ричард; Вонг, Ян (2016). Рассказ предков. ISBN  978-0544859937.
  7. ^ а б c Кавальер-Смит, Т. (2002). «Фаготрофное происхождение эукариот и филогенетическая классификация простейших». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии. 52 (2): 297–354. Дои:10.1099/00207713-52-2-297. PMID  11931142.
  8. ^ Доусон, Скотт К.; Паредес, Александр R (2013). «Альтернативные пейзажи цитоскелета: новизна цитоскелета и эволюция у базальных протистов из экскрементов». Текущее мнение в области клеточной биологии. 25 (1): 134–141. Дои:10.1016 / j.ceb.2012.11.005. ЧВК  4927265. PMID  23312067.
  9. ^ Коричневый, MW; Heiss, AA; Камикава, Р. Инагаки, Y; Ябуки, А; Тайс, АК; Ширатори, Т; Ishida, KI; Хашимото, Т; Симпсон, AGB; Роджер, AJ (1 февраля 2018 г.). «Филогеномика помещает сиротские линии протистанского происхождения в новую эукариотическую супергруппу». Геномная биология и эволюция. 10 (2): 427–433. Дои:10.1093 / gbe / evy014. ЧВК  5793813. PMID  29360967.
  10. ^ Heiss, Aaron A .; Колиско, Мартин; Экелунд, Флеминг; Браун, Мэтью У .; Роджер, Эндрю Дж .; Симпсон, Аластер Г. Б. (4 апреля 2018 г.). «Комбинированное морфологическое и филогеномное повторное исследование малавимонад, критического таксона для вывода эволюционной истории эукариот». Королевское общество открытой науки. 5 (4): 171707. Bibcode:2018RSOS .... 571707H. Дои:10.1098 / rsos.171707. ЧВК  5936906. PMID  29765641.
  11. ^ Килинг, П.Дж.; Бурки, Ф (19 августа 2019 г.). «Прогресс к Древу эукариот». Текущая биология. 29 (16): R808 – R817. Дои:10.1016 / j.cub.2019.07.031. PMID  31430481.
  12. ^ Найара Родригес-Эспелета; Хеннер Бринкманн; Гертрауд Бургер; Эндрю Дж. Роджер; Майкл В. Грей; Эрве Филипп и Б. Франц Ланг (2007). «На пути к разрешению эукариотического дерева: филогенетические положения якобид и серкозоидов». Curr. Биол. 17 (16): 1420–1425. Дои:10.1016 / j.cub.2007.07.036. PMID  17689961.
  13. ^ Лаура Вегенер Парфри; Эрика Барберо; Элиз Лассер; Мика Дантхорн; Дебашиш Бхаттачарья; Дэвид Дж. Паттерсон; Лаура Кац (2006). «Оценка поддержки современной классификации эукариотического разнообразия». PLOS Genet. 2 (12): e220. Дои:10.1371 / journal.pgen.0020220. ЧВК  1713255. PMID  17194223.
  14. ^ Браун, Мэтью В.; Хейсс, Аарон А; Камикава, Риома; Инагаки, Юдзи; Ябуки, Акинори; Тайс, Александр К; Ширатори, Такаши; Исида, Кен-Ичиро; Хашимото, Тецуо; Симпсон, Аластер; Роджер, Эндрю (19.01.2018). «Филогеномика помещает сиротские линии протистанского происхождения в новую эукариотическую супергруппу». Геномная биология и эволюция. 10 (2): 427–433. Дои:10.1093 / gbe / evy014. ISSN  1759-6653. ЧВК  5793813. PMID  29360967.
  15. ^ Кавальер-Смит, Томас; Chao, Ema E .; Льюис, Родри (2016-06-01). «Филогения из 187 генов простейших типа Amoebozoa раскрывает новый класс (Cutosea) глубоко разветвленных, ультраструктурно уникальных, обволакивающих морских лобоза и проясняет эволюцию амеб». Молекулярная филогенетика и эволюция. 99: 275–296. Дои:10.1016 / j.ympev.2016.03.023. PMID  27001604.
  16. ^ а б Дерелль, Ромен; Торруэлла, Гифре; Климеш, Владимир; Бринкманн, Хеннер; Ким, Ынсу; Влчек, Честмир; Ланг, Б. Франц; Элиаш, Марек (17 февраля 2015 г.). «Бактериальные белки определяют единственный корень эукариот». Труды Национальной академии наук. 112 (7): E693 – E699. Bibcode:2015PNAS..112E.693D. Дои:10.1073 / pnas.1420657112. ISSN  0027-8424. ЧВК  4343179. PMID  25646484.
  17. ^ Кавальер-Смит, Т .; Chao, E. E .; Snell, E. A .; Berney, C .; Fiore-Donno, A.M .; Льюис, Р. (2014). «Многогенная филогения эукариотов раскрывает вероятных простейших предков опистоконтов (животных, грибов, хоанозоа) и амебозоа». Молекулярная филогенетика и эволюция. 81: 71–85. Дои:10.1016 / j.ympev.2014.08.012. PMID  25152275.
  18. ^ Кавальер-Смит, Томас (2010-06-23). «Царства Protozoa и Chromista и эозойный корень эукариотического дерева». Письма о биологии. 6 (3): 342–345. Дои:10.1098 / rsbl.2009.0948. ISSN  1744-9561. ЧВК  2880060. PMID  20031978.
  19. ^ Он, Дин; Физ-Паласиос, Омар; Фу, Чэн-Цзе; Фелинг, Йоханна; Цай, Чун-Цзе; Балдауф, Сандра Л. (2014). «Альтернативный корень для древа жизни эукариотов». Текущая биология. 24 (4): 465–470. Дои:10.1016 / j.cub.2014.01.036. PMID  24508168.
  20. ^ Кавелье Смит (2013). «Ранняя эволюция режимов питания эукариот, структурное разнообразие клеток и классификация простейших типов Loukozoa, Sulcozoa и Choanozoa». Европейский журнал протистологии. 49 (2): 115–178. Дои:10.1016 / j.ejop.2012.06.001. PMID  23085100.
  21. ^ Hug, Laura A .; Бейкер, Бретт Дж .; Анантараман, Картик; Браун, Кристофер Т .; Probst, Alexander J .; Кастель, Синди Дж .; Баттерфилд, Кристина Н .; Hernsdorf, Alex W .; Амано, Юки (2016-04-11). «Новый взгляд на древо жизни». Природная микробиология. 1 (5): 16048. Дои:10.1038 / nmicrobiol.2016.48. ISSN  2058-5276. PMID  27572647.
  22. ^ Кавальер-Смит, Томас (2017-09-05). «Kingdom Chromista и его восемь типов: новый синтез, подчеркивающий нацеливание на перипластидные белки, эволюцию цитоскелета и перипластид, а также древние расхождения». Протоплазма. 255 (1): 297–357. Дои:10.1007 / s00709-017-1147-3. ISSN  0033-183X. ЧВК  5756292. PMID  28875267.
  23. ^ Кавальер-Смит, Томас (2017). «Морфогенез и эволюция евгленоидной пленки в свете сравнительной ультраструктуры и биологии трипаносоматид: полуконсервативная дупликация микротрубочек / полос, формирование и трансформация полос». Европейский журнал протистологии. 61 (Pt A): 137–179. Дои:10.1016 / j.ejop.2017.09.002. PMID  29073503.
  24. ^ Кавальер-Смит, Томас (2016-10-01). «Высшая классификация и филогения Euglenozoa». Европейский журнал протистологии. 56: 250–276. Дои:10.1016 / j.ejop.2016.09.003. PMID  27889663.
  25. ^ Ябуки, Акинори; Камикава, Риома; Ishikawa, Sohta A .; Колиско, Мартин; Ким, Ынсу; Tanabe, Akifumi S .; Куме, Кейтаро; Исида, Кен-ичиро; Инагки, Юдзи (10.04.2014). «Palpitomonas bilix представляет собой базальную линию криптистов: понимание эволюции персонажа в Cryptista». Научные отчеты. 4 (1): 4641. Bibcode:2014НатСР ... 4E4641Y. Дои:10.1038 / srep04641. ISSN  2045-2322. ЧВК  3982174. PMID  24717814.

внешняя ссылка