Zoothamnium niveum - Zoothamnium niveum - Wikipedia
| Zoothamnium niveum | |
|---|---|
| Научная классификация | |
| Домен: | |
| (без рейтинга): | |
| Тип: | |
| Учебный класс: | |
| Заказ: | |
| Семья: | |
| Род: | |
| Разновидность: | Z. niveum |
| Биномиальное имя | |
| Zoothamnium niveum | |
Zoothamnium niveum это разновидность инфузория простейшие который образует перьевидные колонии в морских прибрежный среды. Инфузории образуют симбиоз с окисляющими серу хемосинтетические бактерии вида "Candidatus Thiobios zoothamnicoli », которые живут на поверхности колоний и придают им необычный белый цвет.
Характеристики
Заметно белые колонии перьевидной формы состоят из отдельных колоколообразных клеток, известных как зооиды. Стебли отдельных клеток растут из одного центрального стебля. Колонии могут достигать длины до 15 мм и образованы сотнями отдельных зооидов, каждый из которых имеет длину всего 120 мкм. Вся колония может сжаться в шарообразный пучок за счет сжатия Myonemes в их стеблях.[2][3]
Белый цвет производится хемолитоавтотрофный сероокисляющие бактерии, которые покрывают всю поверхность Z. niveum колония.[4] У большинства других видов Зоотамний, бактерии, как известно, покрывают только стебли. Бактерии содержат элементарная сера, которые кажутся белыми. Z. niveum кажется бесцветным, когда бактерии отсутствуют.[3]
Как и у других инфузорий, a сократительная вакуоль поддерживает осмотический баланс клетки и позволяет ей выдерживать концентрации солей как в морской, так и в солоноватой воде. Вакуоль находится в Z. niveum прямо под губой перистом.[2]
Полиморфизм
Большинство инфузорий живут как одноклеточные организмы в водной среде, и одна клетка выполняет все жизненные функции, такие как питание, обмен веществ и воспроизводство. Колонии Z. niveum состоят из множества отдельных ячеек, которые образуют перышкообразную колониальная единица, с несколькими разными типами клеток. Старые ветви колонии иллюстрируют полиморфизм из зооиды при просмотре под микроскопом. Присутствуют три разные формы отдельных инфузорий, которые различаются как по форме, так и по функциям. Большой макрозооиды может превратиться в роевики и покинуть колонию. Они оседают на подходящих поверхностях и развиваются в новые колонии. В микрозооиды представляют собой небольшие клетки, специализирующиеся на питании, которое колония получает за счет потребления своих симбиотических бактерий и других органических частиц. На конечных концах колонии находятся специализированные зооиды, которые могут удлиняться и способствовать бесполому размножению колонии.[2]
Бактерии на разных частях тела хозяина имеют разную форму, несмотря на принадлежность к одному виду (полиморфизм ). Те, что на стеблях, имеют форму палочек, но те, что находятся в области реснитчатого ротового аппарата микрозооидов, имеют форму небольших сфер (кокковидных). Промежуточные формы также встречаются между ними.[4]
Распространение и среда обитания
В сидячий колонии Z. niveum были впервые описаны с мелководья красное море.[5] Позже их также нашли в Флорида-Кис в Мексиканский залив, а на Белизский Барьерный Риф в Карибское море.[3]
Колонии расселяются в среде, содержащей сульфид. Сероводород, сульфид, и родственные серосодержащие соединения, такие как тиосульфат образуются при разложении и реминерализации органического материала. Например, такой растительный материал, как оторванные листья Посидония океаническая в водоросли луга Средиземноморье накапливаются во впадинах скальных уступов и разлагаются. В мангровые леса из Карибский бассейн, органический материал может образовывать торф и выделять сульфид.[6] Сероводород также может возникать в результате геологических явлений, например, подводных гидротермальные источники, например от Канарские острова.
Экологические условия
Экстремальные экологические условия преобладают у этих источников сульфидов, вблизи которых колонии Z. niveum селиться. Потому что под корни мангрового дерева а в отложениях водорослей под уступами горных пород эти горячие точки разложения чрезвычайно бедны кислородом и богаты сульфидами. В мангровых лесах у побережья Белиза они были обнаружены вокруг небольших отверстий в мангровом торфе, которые образуются при разложении корешков мангрового дерева.[6] Эти отверстия получили название сульфидных «микровент [ов]»,[7] потому что они напоминают в миниатюре гидротермальные источники глубокого моря, так называемый черные курильщики, хотя температура на мелководье намного ниже (28 ° C в Карибском бассейне, 21 ° C-25 ° C в Средиземном море (летом)) по сравнению с градиентом между> 300 ° C и 2 ° C в глубоком море. из-за вулканической активности. В Зоотамний колонии не оседают непосредственно над разлагающимся материалом, а располагаются поблизости, например, на нависающих скалах, листьях водорослей или водорослей или корнях мангровых деревьев.[3]
Симбиоз
Симбиотические преимущества, обеспечиваемые колониями Z. niveum для прикрепленных бактерий Candidatus Thiobios zoothamnicoli (член Гаммапротеобактерии[4]) являются его активным чередованием богатых кислородом и богатых сульфидами условий. Это чередование может происходить за счет регулярного сокращения и расширения колоний, а также за счет потоков воды, создаваемых биением ресничек в области ротового отверстия инфузорий.[8]
Быстрое сокращение и медленное повторное расширение колоний вызывает поток как воды, богатой сульфидами, для питания бактерий, так и нормальной насыщенной кислородом морской воды для дыхания Z. niveum. Через биение ресничек его ротового аппарата Зоотамний регулируется перемешивание. Когда количество соединений серы мало, бактерии используют серу, которая хранится внутри их клеток. Через четыре часа они в конечном итоге кажутся бледными и прозрачными, потому что сера была израсходована. Однако, если концентрация сульфида слишком высока, он может быть токсичным для Зоотамний колонии и убивают инфузории, несмотря на бактерии.[8]
Бактерии, расположенные рядом с оральным концом микрозооидов, имеют кокковидную форму, больший объем и более высокую скорость деления, чем палочковидные бактерии на стеблях, несмотря на то, что оба принадлежат к одному виду. Это связано с тем, что смешивание воды путем взбивания ресничек полости рта приводит к более оптимальной концентрации кислорода и сульфида в воде.[8] Таким образом, бактерии в области ротовой полости могут использоваться в качестве источника пищи и попадают в рот (цитостом ) инфузории и переваривается.
Рекомендации
- ^ Уоррен, Алан (2009). "Zoothamnium niveum Эренберг, 1838 г. ". Черви. Всемирный регистр морских видов. Получено 9 августа 2017.
- ^ а б c Бауэр-Небельзик, Моника; Bardele, Christian F .; Отт, Йорг А. (1996). «Переописание Zoothamnium niveum (Hemprich & Ehrenberg, 1831) Ehrenberg, 1838 (Oligohymenophora, Peritrichida), инфузории с эктосимбиотическими, хемоавтотрофными бактериями». Европейский журнал протистологии. 32 (1): 18–30. Дои:10.1016 / s0932-4739 (96) 80036-8.
- ^ а б c d Яркая, Моника; Эспада-Инохоса, Сальвадор; Лагкувардос, Илиас; Волланд, Жан-Мари (2014). «Гигантская инфузория Zoothamnium niveum и ее тиотрофный эпибионт Candidatus Thiobios zoothamnicoli: модельная система для изучения межвидового сотрудничества». Границы микробиологии. 5: 145. Дои:10.3389 / fmicb.2014.00145. ISSN 1664-302X. ЧВК 3985026. PMID 24778630.
- ^ а б c Ринке, Кристиан; Шмитц-Эссер, Стефан; Стокер, Килиан; Nussbaumer, Andrea D .; Мольнар, Давид А .; Ванура, Катрина; Вагнер, Майкл; Хорн, Матиас; Отт, Йорг А. (март 2006 г.). ""Candidatus Thiobios zoothamnicoli, «эктосимбиотическая бактерия, покрывающая гигантскую морскую инфузорию Zoothamnium niveum». Прикладная и экологическая микробиология. 72 (3): 2014–2021. Дои:10.1128 / AEM.72.3.2014-2021.2006. ISSN 0099-2240. ЧВК 1393213. PMID 16517650.
- ^ Готфрид, Эренберг, Кристиан (1838). "Die Infusionsthierchen als vollkommene Organismen" (на немецком). [Текст п.2]. Л. Восс. Цитировать журнал требует
| журнал =(помощь) - ^ а б Отт, Йорг А .; Яркая, Моника; Шимер, Фридрих (1 сентября 1998 г.). "Экология нового симбиоза между морскими инфузориями перитриха и хемоавтотрофными бактериями". Морская экология. 19 (3): 229–243. Bibcode:1998MarEc..19..229O. Дои:10.1111 / j.1439-0485.1998.tb00464.x. ISSN 1439-0485.
- ^ Вопель, Кей; Чертополох, Дэвид; Отт, Йорг; Яркая, Моника; Рой, Ханс (01.01.2005). «Волновой поток H2S поддерживает хемоавтотрофный симбиоз» (PDF). Лимнология и океанография. 50 (1): 128–133. Bibcode:2005LimOc..50..128V. Дои:10.4319 / lo.2005.50.1.0128. HDL:10292/1466. ISSN 1939-5590.
- ^ а б c Ринке, Кристиан; Ли, Раймонд; Кац, Сигрид; Яркая, Моника (22 сентября 2007). «Влияние сульфида на рост и поведение тиотрофного симбиоза Zoothamnium niveum». Труды Королевского общества B: биологические науки. 274 (1623): 2259–2269. Дои:10.1098 / rspb.2007.0631. ISSN 0962-8452. ЧВК 1950315. PMID 17660153.
Литература
- Кристиан Ринке, Йорг А. Отт унд Моника Брайт: «Питательные процессы в хемоавтотрофных симбиозах Zoothamnium niveum», Симпозиум по биологии тропических мелководных местообитаний, Лунц, Остеррайх, октябрь 2001 г., С. 19–21.