Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Лабиринтула
Научная классификация
Домен:
Эукариоты
(без рейтинга):
SAR
Суперфилум:
Гетероконта
Тип:
Bigyra
Класс:
Лабиринтулы
Приказ:
Лабиринтулида
Семья:
Лабиринтхулиды
Род:
Лабиринтула

Род Labyrinthula входит в группу Labyrinthulomycetes и включает тринадцать видов. Основная особенность этого рода - формирование эктоплазматической сети, секретируемой специализированными органеллами, называемыми ботросомами, которая окружает колонию, которая также используется лабиринтулами для передвижения. Протист размножается за счет зооспоруляции, поскольку он освобождает некоторые жгутиковые споры от спорангия. Зооспоры доказывают принадлежность лабиринтулы к типу гетероконтов из-за отчетливой морфологии жгутиков, при которой передний из них покрыт мастигонемами.

Интерес к лабиринтуле возник, поскольку он был идентифицирован как причина «болезни истощения», которая привела к гибели более 90% популяции морских водорослей на североатлантическом побережье в начале 1930-х годов. [1]

Этимология [ править ]

Лабиринт - это синоним лабиринта, отражающий эктоплазматическую сеть, которая придает протисту сетчатую форму, напоминающую лабиринт. Слово происходит от древнегреческого λαβύρινθος (лабуринтос, «лабиринт»).

История знаний [ править ]

Ченковский был первым человеком, опубликовавшим книгу о Лабиринтуле в 1867 году. [2] Он изучал в первую очередь морфологию и идентифицировал два вида: Labyrinthula vitelli и Labyrinthula macrocystis .

В 1967 году Покорный опубликовал первый обзор лабиринтулы, в котором насчитал десять морских видов, два пресноводных и один наземный. [3]

Прежде чем считаться простейшими и Stramenopiles, [4] лабиринтулы были классифицированы как Mycetozoa, [5] слизистые плесени [6] и Rhizopodia. [7]

Интерес к лабиринтуле возник, когда он был определен как причина «болезни истощения». В 1930-х годах на побережьях Северной Америки и Европы произошла эпидемия, в результате которой погибло более 90% популяции морских водорослей ( Zostera marina ). [1] Первое описание подобных симптомов у наземных трав произошло в 1995 году в Калифорнии. Целевым организмом является дерн, а патоген, идентифицированный постулатами Коха, - L. terrestris . [8] И водоросли, и газон могут быть заражены организмами родов Labyrinthula , но разных видов, морских и наземных, соответственно.

Среда обитания и экология [ править ]

Среда обитания лабиринтулы очень разнообразна, они встречаются в морской и пресноводной среде, а также в наземных средах по всему миру. Было обнаружено, что лабиринтулы живут как патогены, комменсалы или мутуалисты на нескольких организмах-хозяевах. Одним из примеров является эндосимбионт Labyrinthula sp. внутри Thecamoeba hilla , которые, кажется, живут как симбионты мутуалистов. [9]

Описание организма [ править ]

Морфология и анатомия [ править ]

Морфология отдельной клетки лабиринтулы не уникальна и сильно различается у разных видов. Клетки могут иметь веретеновидную форму, как L. macrocystis , сферическую или яйцевидную, и это лишь некоторые примеры. Форма веретена обусловлена ​​микротрубочками цитоскелета. [10] Не существует среднего размера одной клетки из-за различий между видами. Приближение все еще можно сделать при длине 8-30 мкм и ширине 1,5-8 мкм. [3] Общая морфология клетки включает одно центральное ядро, гладкую эндоплазматическую сеть, митохондрии с трубчатыми кристами, многочисленные липидные гранулы и два больших комплекса Гольджи. [9] Лабиринтулаявляются нефотосинтетическими и обычно имеют полупрозрачный белый цвет, но наблюдались некоторые желтые штаммы. [11]

Эктоплазматическая сеть [ править ]

Определяющей характеристикой родов Labyrinthula является формирование эктоплазматической сети вокруг клеток, охватывающей всю колонию. Эктоплазматическая сеть секретируется и прикрепляется к клетке с помощью специализированных органелл, называемых сегенетосомами или ботросомами. Ботросома - это органелла, непрозрачная для электронов, которая предотвращает попадание органелл в сетку. Этимология словосочетаний «ботросома» и «сагенетосома» произошла от слов Bothros : hole и soma : body, а также от sagena : net, genetes : ancestor и soma.: body соответственно. Сеть состоит из секретируемой эктоплазмы и ограничена плазматической мембраной. У него нет клеточной стенки и органелл. Образуя длинные волокна, эктоплазматическая сеть позволяет колонии прикрепляться к поверхностям и выделяет пищеварительные ферменты для всасывающего питания. Эти ферменты могут быть связаны с поверхностью или секретироваться в среду, чтобы помочь перевариванию органических веществ. Отдельные клетки используют эктоплазматическую сеть для движения, скользя внутри нее. Они движутся во всех направлениях, но имеют тенденцию двигаться к периферии эктоплазматической сети, чтобы увеличить сеть и, таким образом, увеличить ее площадь поверхности. [12] [13]

Стена клетки [ править ]

Несмотря на отсутствие клеточной стенки эктоплазматической сети, каждая отдельная клетка окружена клеточной стенкой, расположенной близко к клеточной мембране и состоящей из одного слоя круглых чешуек, полученных из Гольджи, которые перекрываются на несколько нанометров, но не сливаются. . Основными компонентами клеточной стенки являются вещества, производные от фруктозы или галактозы. [12]

Жизненный цикл [ править ]

Размножение лабиринтулы происходит путем зооспоруляции, половых репродуктивных клеток или структур пока не выявлено. Во-первых, вегетативные клетки собираются внутри эктоплазматической сети и образуют желто-оранжевые сети в различных областях сети. Клетки в этих агрегатах сжимаются вместе, и границы размываются, что приводит к появлению плазмодиевого вида. Затем вегетативные клетки округляются и увеличиваются, образуя преспорангий. Преспорангий ограничен оболочкой из чешуек, которые образуют довольно толстую мембрану. Далее преспорангий делится на спорангии, а у некоторых видов - на сори [14], пока в каждом из них не будет по восемь зооспор. Зооспоры попадают прямо в эктоплазматическую сеть, где они уплывают от спорангия.[15]

Морфология зооспор сходна с «стандартной» страменопильной клеткой. Зооспоры содержат глазное пятно и два жгутика. Только передний жгутик покрыт мастигонемами, а задний жгутик продвигает клетку через эктоплазматическую сеть. Оба жгутика вставлены латерально и медиально. Примерно через 24 часа зооспоры теряют свои жгутики и округляются, чтобы окончательно дифференцироваться в клетки вегетативного веретена. [15] [14] Вегетативные клетки перестают скользить по сети в старых культурах или в плохих условиях. Лишь немногие из старых клеток автолизируются, но большинство из них собираются. [16]

Вегетативные клетки размножаются преимущественно митозом. Некоторые особенности их бинарного деления - это синтез ботросомы de novo и цитокинез, который происходит за счет накопления и слияния везикул. [10]

Практическое значение [ править ]

Лабиринтула пробудила интерес ученых тем, что была причиной «болезни истощения» морских водорослей на североамериканском и европейском побережьях в 1930-х годах. С тех пор было идентифицировано несколько патогенных видов, которые в основном обитают в морской воде.

Исследования, проверяющие вирулентность протистов в морских травах, показали низкую вирулентность лабиринтулы . Протист часто живет внутри многоклеточного организма, но не инициирует никаких патогенных событий. Патогенез может быть запущен биотическим или абиотическим стрессом высшего организма, например, значительным повышением температуры или уменьшением воздействия света. [17]

Самый известный паразитический симбионт - L. zosterae , который колонизирует морские водоросли в связи с упомянутым выше событием. Типичными признаками «болезни истощения» являются обесцвечивание листьев из-за разрушения хлоропластов эпидермиса, мезофилла и образования повреждений. Второй этап - появление коричневых и черных пятен. [13] Инфекция и следующие последствия вызывают озабоченность из-за экологической и экономической важности морских водорослей в морской среде. [18] Инфекция передается при прямом контакте между целевыми организмами и зависит от солености воды. [18]

Другой паразитический лабиринтула - L. terrestris , наземный паразит дерновых трав. Постулаты Коха определили, что он ответственен за «быстрый ожог», убивающий зараженные травы дерна. [8] Некоторые другие симбионты-хозяева Лабиринтулы - это Chaetomorpha media , зеленые водоросли [19] и Thecamoeba hilla, где они живут как мутуалистические симбионты. [9]

Список видов [ править ]

РазновидностьОбнаружитьГод
L. macrocystis [2]CIenkowski1867 г.
L. vitellina [2]Cienkowski1867 г.
Ценковский Л. [5]Zopf1892 г.
L. zopfiiDangeard1910 г.
L. chattonii [20]Dangeard1932 г.
L. valkanovii [21]Карлинг1944 г.
L. algeriensis [22]Олланд и Энджумет1955 г.
L. roscoffensis [23]Chadefaud1956 г.
L. spp / L. zosterasWatson1957 г.
L. sp Тип LXWatson1957 г.
L. sp Тип SELXWatson1957 г.
L. coenocystis [24]Шмоллер1960 г.
L. terrestris [8]Бигелоу2005 г.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Muehlstein, Lisa K .; Портер, Дэвид; Шорт, Фредерик Т. (1991-01-01). "Labyrinthula zosterae sp. Nov., Возбудитель истощающей болезни Eelgrass, Zostera marina". Mycologia . 83 (2): 180–191. DOI : 10.2307 / 3759933 . JSTOR  3759933 .
  2. ^ a b c Cienkowski, L. (1867-12-01). "Ueber den Bau und die Entwickelung der Labyrinthuleen" . Archiv für Mikroskopische Anatomie (на немецком языке). 3 (1): 274–310. DOI : 10.1007 / BF02960460 . ISSN 0176-7364 . 
  3. ^ a b Покорный, Кэтрин Стейн (1967-11-01). «Лабиринтула». Журнал протозоологии . 14 (4): 697–708. DOI : 10.1111 / j.1550-7408.1967.tb02065.x . ISSN 1550-7408 . 
  4. Перейти ↑ Patterson, DJ (1989). «Страменопилы, хромофиты с точки зрения протистана». Проблемы и перспективы хромафитных водорослей : 357–379.
  5. ^ a b Цопф, W. (1892). "Zur Kenntnis der Labyrinthuleen einer Familie der Myceozoen". Beitr. Hysiol. Морфол. Nied. Орган . 2 : 36–48.
  6. ^ Тайлер., Боннер, Джон (2015-12-08). Клеточные формы слизи . Издательство Принстонского университета. ISBN 9781400876884. OCLC  957504952 .
  7. ^ Хонигберг, BM; Balamuth, W .; Bovee, EC; Корлисс, Джо; Gojdics, M .; Холл, РП; Кудо, RR; Левин, Северная Дакота; Лобблич, А.Р. (01.02.1964). «Пересмотренная классификация Phylum Protozoa *». Журнал протозоологии . 11 (1): 7–20. DOI : 10.1111 / j.1550-7408.1964.tb01715.x . ISSN 1550-7408 . PMID 14119564 .  
  8. ^ a b c Бигелоу, DM; Olsen, MW; Гилбертсон, Р.Л. (01.03.2005). «Labyrinthula terrestris sp. Nov., Новый патоген дерновой травы». Mycologia . 97 (1): 185–190. DOI : 10.1080 / 15572536.2006.11832852 . ISSN 0027-5514 . 
  9. ^ a b c Дыкова, Ива; Фиала, Иван; Дворжакова, Елена; Пецкова, Хана (1 ноября 2008 г.). «Совместное проживание: морская амеба Thecamoeba hilla Schaeffer, 1926 и ее эндосимбионт Labyrinthula sp». Европейский журнал протистологии . 44 (4): 308–316. DOI : 10.1016 / j.ejop.2008.04.001 . PMID 18619822 . 
  10. ^ a b Портер, Дэвид (1972-12-01). «Деление клеток в морской слизистой плесени, Labyrinthula sp., И роль ботросомы в производстве внеклеточных мембран». Протоплазма . 74 (4): 427–448. DOI : 10.1007 / BF01281960 . ISSN 0033-183X . 
  11. ^ Салливан, Брук К .; Робинсон, Кэти Л .; Trevathan-Tackett, Stacey M .; Lilje, Erna S .; Глисон, Фрэнк Х .; Лилье, Осу (2017-02-01). «Первая изоляция и характеристика Protist Labyrinthula sp. В Юго-Восточной Австралии». Журнал эукариотической микробиологии . 64 (4): 504–513. DOI : 10.1111 / jeu.12387 . ISSN 1550-7408 . PMID 28004878 .  
  12. ^ a b Томас., Мосс, Стивен (1 января 1986 г.). Биология морских грибов . Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780521308991. OCLC  610636209 .
  13. ^ a b Рагхукумар, Сешагири (2002). «Экология морских протистов, лабиринтуломицетов (траустохитриды и лабиринтулиды)». Европейский журнал протистологии . 38 (2): 127–145. DOI : 10.1078 / 0932-4739-00832 .
  14. ^ a b W., Дик, Майкл (01.01.2010). Straminipilous Fungi . Springer Нидерланды. ISBN 9789401597333. OCLC  961064561 .
  15. ^ a b Перкинс, Фрэнк О.; Амон, Джеймс П. (1969-05-01). "Зооспоруляция в Labyrinthula sp .; исследование под электронным микроскопом1". Журнал протозоологии . 16 (2): 235–257. DOI : 10.1111 / j.1550-7408.1969.tb02265.x . ISSN 1550-7408 . 
  16. ^ Babtsch, G .; Бартч, Г. (1971-01-01). "Cytologische Beobachtungen an Labyrinthula coenocystis SCHMOLLER bei verschiedenen Kulturbedingungen". Zeitschrift für Allgemeine Mikrobiologie . 11 (2): 79–90. DOI : 10.1002 / jobm.19710110202 . ISSN 1521-4028 . 
  17. ^ Бракель, Янина; Вернер, Франциска Джули; Тамс, Верена; Reusch, Thorsten BH; Бокельманн, Анна-Кристина (01.04.2014). «Современные европейские лабиринтулы не вирулентны и не модулируют экспрессию защитного гена морских водорослей (Zostera marina)» . PLOS ONE . 9 (4): e92448. Bibcode : 2014PLoSO ... 992448B . DOI : 10.1371 / journal.pone.0092448 . ISSN 1932-6203 . PMC 3972160 . PMID 24691450 .   
  18. ^ a b Muehlstein, LK (1989). «Перспективы истощения угря Зостера марина» . Болезни водных организмов . 7 : 211–221. DOI : 10,3354 / dao007211 .
  19. ^ Raghukumar, С (1987). «Грибковые паразиты морских водорослей из Мандапама (Южная Индия)» . Болезни водных организмов . 3 : 137–145. DOI : 10,3354 / dao003137 .
  20. ^ Dangeard, PA (1932). «Наблюдения за семейством лабиринтов и паразитов кладофора». Le Botaniste . 24 : 217.
  21. ^ Карлинг, Джон С. (1944-01-01). «Phagomyxa algarum N. Gen., N. Sp., Необычный паразит с плазмодиофоральными и протеомиксическими характеристиками». Американский журнал ботаники . 31 (1): 38–52. DOI : 10.2307 / 2437666 . JSTOR 2437666 . 
  22. ^ Hollande, A .; Энджумет М. (1955). "Sur l'évolution et la systématique des Labyrinthulidae; étude de Labyrinthula algeriensis nov. Sp". Annls. Sci. Nat. Zool. Биол. Anim . 17 : 357–368.
  23. ^ Chadefaud, М. (1956). "Sur un Labyrinthula de Roscoff". CR Acad. Sci . 243 : 1794–1797.
  24. ^ Шмоллер, Х. (1960). "Kultur und Entwicklung yon Labyrinthula coenocystis n. Sp". Arch. Микробиол . 36 (4): 365–372. DOI : 10.1007 / bf00418643 .

Внешние ссылки [ править ]

  • https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Labyrinthula
  • http://www.mycobank.org/