Обыкновенная дафния является наиболее распространенными видами из воды блохи . [3] Он имеет космополитическое распространение : этот вид встречается по всей Америке, Европе и Австралии. [4] Это модельный вид , и он был первым ракообразным, чей геном был секвенирован.
Дафния пулекс | |
---|---|
Научная классификация | |
Королевство: | Animalia |
Тип: | Членистоногие |
Подтип: | Ракообразные |
Класс: | Браншиоподы |
Заказ: | Cladocera |
Семья: | Дафнии |
Род: | Дафния |
Подрод: | Дафния |
Разновидность: | Д. пулекс |
Биномиальное имя | |
Дафния пулекс |
Описание
D. pulex - это членистоногие, чьи сегменты тела трудно различить. Его можно распознать только по его придаткам (только по одной паре на сегмент) и изучив его внутреннюю анатомию. [5] Голова отчетливая и состоит из шести сегментов, которые слились вместе, даже как эмбрион . Он имеет ротовой аппарат и две пары усиков , вторая пара которых увеличена в мощные органы, используемые для плавания. [5] Нет четкого разделения между грудной клеткой и брюшной полостью , которые вместе несут пять пар придатков. [5] Раковина, окружающая животное, простирается кзади в позвоночник . [6] Как и большинство других видов дафний , D. pulex размножается путем циклического партеногенеза , чередуя половое и бесполое размножение. [7]
Экология
D. pulex встречается в самых разных водных средах обитания, но наиболее тесно связан с небольшими затененными бассейнами. [8] В олиготрофных озерах D. pulex имеет слабую пигментацию, в то время как в гиперэвтрофных водах он может стать ярко-красным из-за производства гемоглобина . [8]
Хищничество
Виды дафнии являются добычей множества позвоночных и беспозвоночных хищников. Роль хищников напопуляционную экологию D. pulex широко изучается, и было показано, что это основная ось вариаций в формировании динамики популяции [9] и распределения на уровне ландшафта. [10] В дополнение к прямым экологическим воздействиям хищниковна популяцию , этот процесс вносит свой вклад в фенотипическую эволюцию разными способами; более крупныеособи D. pulex более заметны для позвоночных хищников, но беспозвоночные хищники не могут справиться с более крупными. В результате более крупные водяные блохи, как правило, встречаются с беспозвоночными хищниками, тогда как меньшие размеры связаны с хищниками позвоночных.
Подобно некоторым другим Daphnia видов, морфология из D. Pulex проявляет пластическую ответ на присутствие хищников. Личинки фантомных мошек ( Chaoborus ) выделяют кайромоны - химические сигналы, которые вызывают образование небольших зазубренных выступов на голове, известных как «шейные зубы» [11], которые увеличивают выживаемость в присутствии беспозвоночного хищника, но за определенную плату. - например, более длительное время развития - когда этих хищников нет. [12]
Экологическая стехиометрия
Экология D. pulex определяется наличием и балансом питательных веществ , которые влияют на черты, опосредующие внутри- и межвидовые взаимодействия. Поскольку питательные вещества необходимы для множества биологических процессов - например, для синтеза аминокислот, - доступность этих питательных веществ в окружающей среде регулирует последующие характеристики организма. [13] Низкая доступность питательных веществ снижает как размер тела, так и скорость роста, что, как отмечалось выше, регулирует отношения дафний к хищникам. D. pulex, в частности, был важным модельным видом для исследования экологической стехиометрии , демонстрируя, что затенение пруда деревьями увеличивает концентрацию питательных веществ относительно углерода в водорослях , что увеличивает размер тела D. pulex и, следовательно, конкурентоспособность и восприимчивость к хищничеству позвоночных. [14]
Геномика
D. pulex был первым ракообразным, геном которого был секвенирован. [15] [16] Его геном содержит 31 000 генов - на 8 000 больше, чем присутствует в геноме человека - в результате обширной дупликации генов . [17]
Одной из наиболее удивительных особенностей генома D. pulex является его компактность: несмотря на то , что он имеет размер около 200 мегабазных пар (Мбит / с) (примерно 1/16 от размера генома человека , который составляет 3200 Мбит / с); его 12 хромосом содержат минимальный набор из 30 907 предсказанных генов, кодирующих белок, больше, чем 20 000–25 000 генов человека. [17]
Такая эффективная упаковка генов достигается за счет небольшого размера интрона. В самом деле, в то время как средняя длина белка у D. pulex очень похожа на таковую у Drosophila , средний размер гена на 1000 п.н. короче у D. pulex . Как следует из анализа экспрессируемых тегов последовательности , средний размер интрона, обнаруженного в генах D. pulex, составляет 170 п.н. [17]
Однако плотность интронов в геноме D. pulex аналогична плотности интронов Apis mellifera , которая, в свою очередь, вдвое больше, чем у Drosophila . [17]
Pulex Д. геном претерпел дублирование обширны генов с последующим быстрой Paralog дивергенцией и тандемной перегруппировкой. В результате этих процессов около 20% его генного каталога состоит из тандемов, состоящих от трех до 80 генов-паралогов, многие из которых являются эко-отзывчивыми, то есть они по-разному экспрессируются при воздействии на D. pulex экологических проблем, таких как биотический или абиотический стресс или колебания уровня света или кислорода. [17]
Заметки
- ^ Некоторые источники цитируют авторитетные источники «Лейдиг, 1860», [2] или «(Де Гир, 1776)».
Рекомендации
- ^ Грегорио Фернандес-Леборанс; Мария Луиза Тато-Порто (2000). «Обзор видов простейших эпибионтов на ракообразных. II. Сукторианские инфузории». Ракообразные . 73 (10): 1205–1237. DOI : 10.1163 / 156854000505209 . JSTOR 20106394 .
- ^ " Дафния пулекс Лейдиг, 1860 г." . Интегрированная система таксономической информации . Проверено 27 августа 2010 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Кэрри Миллер. « Дафния пулекс » . Сеть разнообразия животных . Мичиганский университет .
- ^ « Дафния пулекс » . Определитель зоопланктона Северо-Востока на основе изображений (США) . Университет Нью-Гэмпшира . Архивировано из оригинала на 2011-02-07 . Проверено 28 ноября 2009 .
- ^ а б в Александр Иванович Петрункевич (1916). « Дафния пулекс » . Морфология типов беспозвоночных . С. 113–121. ISBN 978-0-554-71763-0.
- ^ Херрик, Кларенс Лютер (2009). «Раздел 6» . Заключительный отчет по ракообразным Миннесоты . ООО "Дженерал Букс". С. 21–66. ISBN 978-1-150-02333-0.
- ^ Eads, BD; Бохуски, E; Эндрюс, Дж. (18 декабря 2007 г.). «Профилирование экспрессии генов, обусловленных полом во время партеногенетического размножения у Daphnia pulex » . BMC Genomics . 8 (2007): 464. DOI : 10.1186 / 1471-2164-8-464 . PMC 2245944 . PMID 18088424 .
- ^ а б « Дафния пулекс » . Определитель зоопланктона Северо-Востока на основе изображений (США). Версия 4.0 . Университет Нью-Гэмпшира . Архивировано из оригинального 7 -го февраля 2011 года . Проверено 12 мая 2011 года .
- ^ Барбара Леони; Летиция Гарибальди (2009). «Динамика популяций Chaoborus flavicans и Daphnia spp .: влияние на сообщество зоопланктона в вулканическом эвтрофном озере с естественно высокими концентрациями металлов (Л. Монтиччио Гранде, Южная Италия)» . Журнал лимнологии . 68 (1): 37–45. DOI : 10,4081 / jlimnol.2009.37 .
- ^ JH Pantel; TE Juenger; М.А. Лейбольд (2011). «Структура градиентов окружающей среды Распространение клонов Daphnia pulex × pulicaria ». Журнал эволюционной биологии . 24 (4): 723–732. DOI : 10.1111 / j.1420-9101.2010.02196.x . PMID 21288271 . S2CID 12013868 .
- ^ Винфрид Ламперт; Ульрих Зоммер (2007). «Хищничество» . Лимноэкология: Экология озер и ручьев (2-е изд.). Издательство Оксфордского университета . С. 162–179. ISBN 978-0-19-921393-1.
- ^ Р. Толлриан (1993). «Формирование шейных зубов у Daphnia pulex как пример постоянной фенотипической пластичности: морфологические эффекты концентрации кайромона Chaoborus и их количественная оценка». Журнал исследований планктона . 15 (11): 1309–1318. DOI : 10.1093 / plankt / 15.11.1309 .
- ^ Роберт Уорнер Стернер; Джеймс Дж. Эльзер (2002). Экологическая стехиометрия: биология элементов от молекул до биосферы . Издательство Принстонского университета . ISBN 978-0-691-07491-7.
- ^ Спенсер Р. Холл; Мэтью А. Лейбольд; Дэвид А. Литл; Вэл Х. Смит (2004). «Стехиометрия и состав планктонных травоядных по градиентам света, питательных веществ и риска хищничества». Экология . 85 (8): 2291–2301. DOI : 10.1890 / 03-0471 . hdl : 1808/16742 .
- ^ « Дафния пулекс v1.0» . Объединенный институт генома DOE . Проверено 29 ноября 2009 .
- ^ Флориан Одрониц; Себастьян Беккер; Мартин Коллмар (2009). «Реконструкция филогении 21 полностью секвенированного вида членистоногих на основе их моторных белков» . BMC Genomics . 10 : 173. DOI : 10.1186 / 1471-2164-10-173 . PMC 2674883 . PMID 19383156 .
- ^ а б в г д Джон К. Колборн; Майкл Э. Пфрендер; Дональд Гилберт; и другие. (2011). «Экоответственный геном Daphnia pulex » . Наука . 331 (6017): 555–561. Bibcode : 2011Sci ... 331..555C . DOI : 10.1126 / science.1197761 . PMC 3529199 . PMID 21292972 .