Paracatenula является родом миллиметрового размера свободноживущих морских безвольного catenulid плоских червей . [Ссылка 1]
Паракатенула | |
---|---|
Научная классификация | |
Королевство: | |
Тип: | |
Класс: | |
Заказ: | |
Семья: | |
Род: | Паракатенула Стеррер и Ригер, 1974 [ссылка 1] |
Paracatenula встречается во всем мире в сублиторальных отложениях с умеренно теплым климатом до тропических . Они входят в состав интерстициальной мейофауны песчаных отложений. Взрослые Paracatenula не имеют рта и кишечника и связаны с внутриклеточными симбиотическими альфа-протеобактериями рода Candidatus . Ригерия . [Ссылка 2] [Ссылка 3] Симбионты размещаются в бактериоцитах в специализированном органе, трофосоме (греч. Τροφος trophos «пища»). Ок. Ригерия может составлять половину биомассы червей. [Ссылка 3] [Ссылка 4] benefitial симбиоз с фиксацией диоксида углерода и окисляющих серу эндосимбионтов позволяет морской Flatworm жить в питательных средах , бедных . Симбионты не только обеспечивают питание, но и поддерживают резервы первичной энергии в симбиозе. [Ссылка 5]
Разнообразие
Описано пять видов Paracatenula - P. erato , P. kalliope , P. polyhymnia , P. urania и P. galateia , названных в честь муз и нимф из греческой мифологии . [Ссылка 1] [Ссылка 6] Еще несколько видов были идентифицированы морфологически и молекулярно, но формально не описаны. [Ссылка 3] Наиболее изученными видами являются P. galateia с барьерного рифа Белиза и еще не описанный вид P. sp. сантандреа с итальянского острова Эльба. [Ссылка 5]
Распределение
Паракатенулы распространены по всему миру в регионах с умеренно теплым и тропическим климатом и были собраны в Белизе ( Карибское море ), Египте ( Красное море ), Австралии ( Тихий океан ) и Италии ( Средиземное море ). Они встречаются на границе раздела кислород- отравление сублиторальными песками и были обнаружены на глубине воды до 40 м. [Ссылка 3]
Анатомия
Паракатенула может достигать длины до 15 мм и ширины до 0,4 мм. Некоторые более крупные виды Paracatenula , такие как P. galateia, имеют уплощенную форму листа, в то время как все более мелкие виды имеют округлую форму . Было обнаружено, что все изученные до сих пор виды Paracatenula содержат бактериальных симбионтов в специализированных симбионтных клетках, которые образуют питательный орган - трофосому . [Ref 3] [Ref 7] Лобная часть червей - рострум - прозрачна и не содержит бактерий, в ней находится мозг, а область трофосомы кажется белой из-за преломляющих свет включений в бактериальных симбионтах. [Ссылка 1] [Ссылка 3] Некоторые виды Paracatenula, такие как P. galateia, обладают статоцистой с единственным статолитом. [Ссылка 6]
Жизненный цикл и размножение
Хотя Paracatenula производит сперматозоиды и яйца, которые могут быть очень информативными для различения видов, половое размножение не наблюдалось. [Ссылка 5] Вместо этого черви размножаются путем бесполого деления или фрагментации , этот процесс называется паратомией . Paracatenula черви имеют высокие регенеративные способности и может восстановить потерянную голову , включая мозг в течение 10-14 дней [ссылка 8] [ссылка 9] В bacteriocytes деления червей разделение в процессе деления и популяция симбиотических бактерий распределяется к двум дочерние особи. [Ссылка 8]
Отношения хозяин-симбионт
Paracatenula размещения своих симбионтов в bacteriocytes в trophosome . Эти бактерии, названные Ca. Riegeria принадлежат к линии альфа-протеобактерий, образующих монофилетическую группу в пределах отряда Rhodospirillales [Ref 3] и семейства [Rhodospirillaceae] . [Ссылка 5] Совместное видообразование между хозяином и бактериями предполагает строгую вертикальную передачу бактерий, при которой эндосимбионты напрямую передаются от родителей к их потомству. [Ссылка 3] [Ссылка 8] [Ссылка 10] Показано, что симбиоз выгоден для обоих партнеров . [Ссылка 3] [Ссылка 4] [Ссылка 5] Отсутствие просвета кишечника и рта указывает на то, что хозяин получает большую часть своего питания от своих симбионтов, которые имеют потенциал для фиксации диоксида углерода и окисления серы . [Ссылка 2] [Ссылка 3] [Ссылка 5] В свою очередь, хозяин обеспечивает своих симбионтов стабильным источником доноров электронов, таких как сульфид и кислород, в динамической и гетерогенной среде. [Ссылка 2] [Ссылка 3] [Ссылка 5] Кроме того, симбионты, живущие внутриклеточно в червях, защищены от хищников, а также от конкуренции за питательные вещества со стороны других бактерий. [Ссылка 3]
Симбионт физиология
Несмотря на то , уменьшенную геном с примерно 1400 генов, Са . Симбионты Riegeria сохранили широкий физиологический репертуар, который отличается от всех других редуцированных симбионтов, передающихся вертикально в течение сотен миллионов лет. Са . Симбионты R. santandreae фиксируют углекислый газ, накапливают углерод в нескольких запасных соединениях и производят все необходимые строительные блоки для клеточной жизни, включая сахара, нуклеотиды, аминокислоты, витамины и кофакторы. [Ссылка 5]
Подготовка хоста
У Paracatenula нет рта и кишечника, и они питаются от своих симбионтов. Во всех других хемосинтетических симбиозах хозяин получает питание путем переваривания симбионтов. В отличие от этого, у Paracatenula симбионты обслуживают своего хозяина, секретируя пузырьки внешней мембраны (OMV), и переваривание симбионтов происходит редко. [Ссылка 5] С их огромными способностями к хранению и элегантным способом обеспечения питания через OMV, симбионты были предложены для формирования «бактериальной печени» и своеобразной «батареи» в интегрированном симбиозе Paracatenula [Ссылка 5] [Ссылка 11] [Ссылка 12]
Рекомендации
- ^ a b c d Sterrer, W .; Ригер, RM (1974). «Retronectidae - новое космополитическое морское семейство Catenulida (Turbellaria)». In Riser, N .; Морс, М. (ред.). Биология турбеллярии . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. С. 63–92.
- ^ а б в Ott, J .; Rieger, G .; Rieger, R .; Эндерес, Ф. (1982). «Новый рот без интерстициальных червей из сульфидной системы: симбиоз с прокариотами». Морская экология . 3 (4): 313–333. Bibcode : 1982MarEc ... 3..313O . DOI : 10.1111 / j.1439-0485.1982.tb00282.x .
- ^ Б с д е е г ч я J K L Грубер-Водичка, HR; Dirks, U .; Leisch, N .; Бараньи, Ц .; Stoecker, K .; Bulgheresi, S .; Heindl, NR; Рог, М .; Lott, C .; Loy, A .; Вагнер, М .; Отт, Дж. (27 июня 2011 г.). « Paracatenula , древний симбиоз между тиотрофными Alphaproteobacteria и плоскими червями катенулид» . Труды Национальной академии наук . 108 (29): 12078–12083. Bibcode : 2011PNAS..10812078G . DOI : 10.1073 / pnas.1105347108 . PMC 3141929 . PMID 21709249 .
- ^ а б Leisch, N; Dirks, U .; Грубер-Водичка, HR; Schmid, M .; Sterrer, W .; Отт, Дж. А. (2011). «Микроанатомия области трофосомы Paracatenula cf. polyhymnia (Catenulida, Platyhelminthes) и ее внутриклеточных симбионтов» . Зооморфология . 130 (4): 261–271. DOI : 10.1007 / s00435-011-0135-у . PMC 3213344 . PMID 22131640 .
- ^ Б с д е е г ч я J Jäckle, O .; Seah, BKB; Tietjen, M .; Leisch, N .; Либеке, М .; Kleiner, M .; Berg, JS; Грубер-Водичка, HR (8 апреля 2019 г.). «Хемосинтетический симбионт с резко сокращенным геномом служит основным хранилищем энергии у морского плоского червя Paracatenula » . Труды Национальной академии наук . 116 (17): 8505–8514. DOI : 10.1073 / pnas.1818995116 .
- ^ а б Dirks, U .; Грубер-Водичка, HR; Leisch, N .; Sterrer, W .; Отт, Дж. А. (2011). «Новый вид симбиотических плоских червей, Paracatenula galateia sp. Nov. (Platyhelminthes: Catenulida: Retronectidae) из Белиза (Центральная Америка)». Исследования морской биологии . 7 (8): 769–777. DOI : 10.1080 / 17451000.2011.574880 .
- ^ Шехтер, Э. (11 июля 2019 г.). «Терминов в биологии: трофосома» .
- ^ а б в Dirks, U .; Грубер-Водичка, HR; Leisch, N .; Bulgheresi, S .; Эггер, В .; Ладурнер, П. и Отт, Дж. А. (2012). «Поддержание бактериального симбиоза у бесполого размножающегося и регенерирующего плоского червя Paracatenula galateia » . PLOS ONE . 7 (4): e34709. Bibcode : 2012PLoSO ... 734709D . DOI : 10.1371 / journal.pone.0034709 . PMC 3317999 . PMID 22509347 .
- ^ Джекле, Оливер (ноябрь 2018 г.). «Глава IV» . Эволюция и физиология симбиоза Paracatenula (докторская диссертация).
- ^ Яркий, М .; Булгереси, С. (2010). «Сложное путешествие: передача микробных симбионтов» . Обзоры природы микробиологии . 8 (3): 218–230. DOI : 10.1038 / nrmicro2262 . PMC 2967712 . PMID 20157340 .
- ^ Racaniello, V., Schaechter, E .; Swanson, M .; Шмидт, М. (26 апреля 2019 г.). «Торговля межклеточными микробами» . На этой неделе по микробиологии (Подкаст).CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ «Глисты полагаются на подачки внутренних микробов». Природа . 568 (7752): 278. 10 апреля 2019 г. Bibcode : 2019Natur.568R.278. . DOI : 10.1038 / d41586-019-01147-0 .