Гониум - Gonium

Гониум
Гониум грудной EPA.jpg
Гониум грудной Мюллер
Научная классификация е
Тип:Хлорофита
Класс:Chlorophyceae
Заказ:Chlamydomonadales
Семья:Goniaceae
Род:Гониум
О. Ф. Мюллер, 1773
Разновидность
Колония гония из 16 клеток при номинальном увеличении 450x.

Гониум это род колониальных водоросли, член ордена Chlamydomonadales. Типичные колонии содержат от 4 до 16 клеток одинакового размера, расположенных на плоской пластине, без передне-задней дифференцировки. В колонии из 16 клеток четыре находятся в центре, а остальные 12 - с четырех сторон, по три с каждой.[1] Описание Г. Смит (1920, с. 94):[2]

Гониум Мюллер 1773: Колонии из 4-8-16 клеток, расположенные в плоской четырехугольной пластине и заключенные в общую студенистую матрицу или соединенные широкими желатиновыми нитями. Клетки яйцевидной формы грушевидная форма, с одной чашеобразной хлоропласт содержащий один пиреноид. Каждая ячейка с двумя реснички равной длины, сократительный вакуоли у основания ресничек и глазное пятно. Четырех- и восьмиклеточные колонии с ресничками на одной стороне; шестнадцатиклеточные колонии с четырьмя центральными клетками с ресничками на одной стороне и двенадцатью маргинальными клетками с радиально расположенными ресничками.

Бесполое размножение путем одновременного деления всех клеток в колонии с образованием автоколонии, или построением 2-4 зооспоры в каждой ячейке.

Половое размножение изогамный, путем слияния двояковыпуклый зоогаметы.

Эволюция

Род Гониум представляет виды, тесно связанные с одноклеточными Хламидомонада и многоклеточные дифференцированные Volvox. Приказ Volvocales уже давно является хорошо известной модельной системой для изучения эволюции многоклеточных. Гониум и род Tetrabaenecae содержат виды, репрезентативные для образования колоний среди одноклеточных. Гониум 'морфология колоний схожих клеток предполагает, что он более генетически похож на Хламидомонада чем Volvox, факт подтвержден филогенетическим анализом.[3]

В Volvocales были выдвинуты гипотезы, что они эволюционировали в двенадцать дискретных шагов.[4] Гоний представляет собой первые шесть этапов эволюции многоклеточности;[3] (1) неполный цитокинез, (2) частичная инверсия, (3) вращение базальных тел, (4) полярность организма, (5) трансформация клеточной стенки во внеклеточный матрикс (ECM), (6) генетический контроль номер мобильного. Хотя точный порядок и последовательность двенадцати шагов многоклеточной эволюции Дэвида Кирка [4] вероятно, не обязательно линейны, и каждое происходит более динамично, чем предполагалось изначально.[3]

Жизненный цикл

Гониум будучи эволюционно связанными с Хламидомонада имеет жизненный цикл, производный от жизненного цикла Хламидомонада. Гониум клетки растут бесполым путем в виде колоний из 4, 8 или 16 колониальных клеток. Рост клеток и колоний Гониум не связан с делением клеток так же, как Хламидомонада и каждая клетка в колонии делится путем множественного деления. Таким образом, каждая клетка в колонии делится 2, 3 или 4 раза, производя 2"п" дочерние клетки или 4, 8 или 16 клеток в колонии. В отличие от Хламидомонада где каждая из дочерних клеток отделена друг от друга, Гониум дочерние клетки остаются прикрепленными друг к другу в своем ECM.

Половой цикл Гониум также очень похож на Хламидомонада. Сексуальная программа Гониум индуцируется недостатком азота, при котором каждая вегетативная клетка в колонии дифференцируется на гаметы. Гониум гаметы изогомны или равны по размеру и одноклеточные. Таким образом, одноклеточный Гониум гаметы отделяются от многоклеточных колоний при запуске половой программы. Так же как Хламидомонада, существует два «пола», плюс или минус контролируемых генами, гомологичными [5] тем, кто найден в Хламидомонада и Volvox.[6]

Рекомендации

  1. ^ Пеннак, Роберт В. (1978). Пресноводные беспозвоночные в США (Второе изд.). Джон Уайли и сыновья. стр.43. ISBN  0-471-04249-8.
  2. ^ Смит, GM. Фитопланктон внутренних озер штата Висконсин, часть I, Висконсинское геологическое и естественнонаучное исследование, Мэдисон, Висконсин. (1920).
  3. ^ а б c Херрон, доктор медицины, Хакетт Дж. Д., Эйлвард Ф. О., Мичод Р. Э. (2009). «Триасовое происхождение и ранняя радиация многоклеточных вольвоциновых водорослей». Труды Национальной академии наук США. 106 (9): 3254–3258. Дои:10.1073 / pnas.0811205106. ЧВК  2651347. PMID  19223580.
  4. ^ а б Кирк, DL (2005). «Программа из двенадцати шагов для развития многоклеточности и разделения труда». BioEssays. 27 (3): 299–310. Дои:10.1002 / bies.20197. PMID  15714559.[мертвая ссылка ]
  5. ^ Hamaji, T .; Феррис, П. Дж .; Коулман, А.В.; Waffenschmidt, S .; Takahashi, F .; Нишии И. и Нозаки Х. (2008). «Идентификация ортолога гена с минус-доминированием в локусе типа спаривания Gonium pectoral». Генетика. 178 (1): 283–294. Дои:10.1534 / genetics.107.078618. ЧВК  2206078. PMID  18202374.
  6. ^ Феррис, П. Дж .; Olson, B .; de Hoff, P. L .; Дуглас, С .; Casero, D .; Прочник, С. Э .; Geng, S .; и другие. (2010). «Эволюция расширенного локуса определения пола у Volvox». Наука. 328 (5976): 351–354. Дои:10.1126 / science.1186222. ЧВК  2880461. PMID  20395508.

внешняя ссылка

  • Гониум - Описание с картинками
  • Michod Lab - Обзор исследований доктора Ричарда Мичода из Университета Аризоны, который изучает эволюцию многоклеточных и чья лаборатория опубликовала подробное филогенетическое дерево Volvocales
  • VIP - Информационный проект Volvocales, возглавляемый доктором Авророй М. Неделку из Университета Нью-Брансуика
  • Olson Lab - Доктор Брэдли Олсон из Университета штата Канзас, изучающий эволюцию многоклеточных клеток с помощью методов выращивания гония.
  • Лаборатория Нодзаки - Доктор Хисайоши Нодзаки из Университета Токойо, который изучает эволюцию многоклеточных клеток и вырастил множество Volvocales штаммы, в том числе Gonium
  • Лаборатория Холлмана - Доктор Армин Холлман из Университета Билефельда, лаборатория которого разработала метод преобразования гония.
  • Лерче, К. и Халльманн, А. (2009). «Стабильная ядерная трансформация Gonium pectorale». BMC Biotechnology. 9: 64. Дои:10.1186/1472-6750-9-64. ЧВК  2720962. PMID  19591675.
  • UTEX - Коллекция культур водорослей UTEX, в которой хранится множество штаммов гония, включая изображения
  • CCAP - Коллекция культур водорослей CCAP, в которой хранится множество штаммов гония, включая изображения