Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску


Тетраспора
Иллюстрация "Tetraspora gelatinosa"
Иллюстрация из Tetraspora желатинозной
Научная классификация
Домен:
Эукариоты
Царство:
Виридипланты
Тип:
Хлорофита
Класс:
Chlorophyceae
Приказ:
Volvocales
Род:
Тетраспора
Разновидность
Синонимы

Tetraspora - это род зеленых водорослей, встречающихся в монофилетической группе Volvocales , которая находится под филумом Chlorophyta . [1] Виды Tetraspora - это одноклеточные зеленые водоросли, которые существуют по четыре и состоят из клеток, упакованных вместе в студенистую оболочку, которая создает макроскопические колонии. [2] Это в основном пресноводные организмы, хотя было немного случаев, когда они были обнаружены в морской среде и даже в загрязненных водоемах.Виды Tetraspora можно найти по всему миру, за исключением Антарктиды. [1]Несмотря на повсеместное присутствие, наибольший рост видов этого рода наблюдается в полярных климатических зонах . [1]

Виды Tetraspora неподвижны [2] и вместо жгутиков они обладают парами псевдофлагелл, которые являются частью псевдоцилиарного аппарата . [3] В среднем диаметр клеток Tetraspora колеблется от 6 до 13 мкм. [1] Энергия накапливается посредством фотосинтеза через два чашевидных хлоропласта, что делает вид основными продуцентами . [4] Цветение было отмечено в загрязненной окружающей среде из-за чрезмерного увеличения количества аммиака из промышленных отходов, и в настоящее время оно связано с сокращением биоразнообразия в таких водоемах. [5]

У видов этого рода возможно половое и бесполое размножение. Кроме того, митоз хорошо определен у видов Tetraspora ; особенно исследован на T. gelatinosa . Клеточное деление включает сложное расположение микротрубочек , комплексов базальных тел и включает использование таких структур, как фикопласты и протопласты . [1]

Исследования показали антимикробные свойства некоторых видов. Кроме того, Tetraspora является важным фотобиологическим продуцентом водорода и поэтому активно изучается в качестве биотоплива . [6] По состоянию на 2019 год к этому роду было отнесено тридцать видов.

Этимология [ править ]

Название рода Tetraspora происходит от слова тетрада; что относится к подтверждению четырех. [7] Тетра по-гречески означает четыре, а спора по-латыни означает клетки, таким образом описывая виды этого рода как существующие в группах по четыре человека.

История [ править ]

Род Tetraspora был впервые описан Link ex Desvaux в 1818 году, где целью этого рода было организовать водоросли со спорами, расположенными в подтверждении тетрад. [8] [1] [9] В самых первых классификациях виды Tetraspora были отнесены к отряду Tetrasporales под Chlorophyta . [1] Однако с помощью молекулярного анализа было обнаружено, что виды Tetraspora имели сходную морфологию базального тела с Chlamydomonas [10], а также имели молекулярное сходство в рДНК SSU. [11]Это изменило классификацию от того , под Tetrasporales заказа на заказ хламидомонадовый , [1] , где они до сих пор проживает сегодня.

Среда обитания [ править ]

Виды Tetraspora - это в первую очередь пресноводные организмы, населяющие такие экосистемы, как ручьи, озера, реки, пруды. [1] Их можно найти в суровых условиях окружающей среды, таких как тепловые сточные воды и промышленные отходы. [12] Однако совсем недавно было обнаружено, что виды Tetraspora обладают способностью адаптироваться и жить в морской среде, которая исключительно богата питательными веществами и принимает пресноводные речные потоки. [5] Виды были обнаружены как в стоячих, так и в свободно текущих водоемах, хотя морфология видов между двумя типами воды немного отличается. [1] Физиохимические исследования местообитаний показали, что Tetrasporaвиды переносят широкий диапазон pH: (4,5-9,63), но чаще всего встречаются в водоемах с pH от 6 до 7. [1] Аналогичным образом, оптимальные условия роста для видов рода Tetraspora - щелочные, слабомезотрофные [1] и мелкие пресноводные водоемы. [2] Интересно, что виды также оказались наиболее многочисленными и хорошо укоренившимися на руслах медленных ручьев и рек; где они обычно принимают форму тонких нитевидных макроскопических колоний. [13]

Виды Tetraspora встречаются на всех континентах, за исключением Антарктиды, и могут быть расположены на всех широтах. [1] Таким образом, они встречаются во всех климатических зонах: [1] полярных, тропических, теплых и прохладных умеренных зонах и экваториальных зонах. Хотя они могут присутствовать во всех климатических зонах, наиболее оптимальными зонами являются умеренно прохладные и полярные зоны. [1] Это потому, что виды предпочитают холодную воду теплой. [2]

Экология [ править ]

Как и большинство других зеленых водорослей, Tetraspora также фотоавтотрофна . Их способность проводить фотосинтез делает их отправной точкой водных пищевых цепей и пищевых сетей. Тетраспора действуют как первичные продуценты [4] и, следовательно, несут ответственность за улавливание и ассимиляцию энергии, которая будет передаваться на последующие трофические уровни.

В водоемах, связанных со сточными водами, промышленными отходами и отходами рыболовства, зарегистрировано цветение тетраспоры . [5] извергающая сточные вод, промышленные и рыбные отходы приводят к антропогенном эвтрофикации , [5] [14] , где есть избыток увеличение аммиака; основной источник азота для некоторых видов Tetraspora . Предполагается, что избыток азота способствует неконтролируемой пролиферации клеток колоний Tetraspora ; [5], что приводит к цветению водорослей. Тетраспорацветение оказывает негативное влияние на общую экологию окружающей среды, поскольку изменяет химические свойства воды. Это связано с тем, что при массовом росте может возникнуть гипоксия и / или аноксия [5], которые могут иметь пагубные последствия для биоразнообразия и выживаемости других организмов, таких как рыба. [15]

Морфология [ править ]

Виды рода Tetraspora - одноклеточные зеленые водоросли, отдельные клетки которых неподвижны и имеют сферическую или эллиптическую форму. [2] Эти отдельные ячейки расположены в наборах или кратных четырем; это могло быть расположение ячеек четыре на четыре или два на два. [2] Все клетки заключены в макроскопическую слизистую матрицу [2] [10], которая создает макроскопические колонии. [2] Внутри оболочки клетки равномерно распределены, и в целом слизистая оболочка создает неправильный контур с асимметричными формами и краями. [2]

Было обнаружено, что размер клеток варьируется в зависимости от типа видов Tetraspora и типа климатической зоны, в которой обитает этот вид. В среднем диаметр видов в роде Tetraspora колеблется от 6 до 13 мкм, причем виды в тропики обычно самые маленькие (6-9 мкм), за ними следуют виды умеренной зоны (6-14 мкм) и полярные виды (7,5-13 мкм). [1] Таким образом, разница в размере клеток также влияет на размер колоний, но размер колоний также зависит от того, находятся ли клетки в стоячей или проточной воде. В стоячей воде длина колоний может составлять от 5 до 10 см, в то время как в проточной воде колонии могут достигать длины до 50 см. [1]Помимо влияния на размер колонии, тип воды (стоячая или свободно текущая) также влияет на морфологию колоний. Большинство макроскопических колоний Tetraspora имеют цилиндрическую природу, но в стоячей воде колонии могут выглядеть как короткие мешочки и клубы со слоевищами , напоминающими воздушные шары. [1] Текущие водные колонии, с другой стороны, имеют тенденцию образовывать узкие цилиндрические структуры, при этом талломы также имеют более или менее цилиндрическую форму, а иногда могут быть слегка закруглены на оболочках. [1]

Клеточные структуры / анатомия [ править ]

Виды рода Tetraspora содержат две псевдофлагеллы в составе псевдоцилиарного аппарата, два чашевидных хлоропласта с пигментами хлорофилла А и В, один пиреноид и сократительные вакуоли, расположенные внутри цитоплазмы. [2] Кроме того, можно увидеть зерна крахмала, покрывающие пиреноид [2], а стенки клеток тонкие.

Виды Tetraspora не обладают жгутиком с конфигурацией микротрубчатых волокон 9 + 2, вместо этого они имеют псевдофлагеллум с подтверждением волокон 9 + 0; где два центральных трубчатых волокна отсутствуют. [3] Есть две псевдофлагелуллы, которые существуют в паре, и обе выступают из передней части клетки в студенистый матрикс. [9] Кроме того, было обнаружено, что псевдофлагеллы длиннее настоящих клеток. [9] Псевдофлагелла является частью псевдоцилиарного аппарата, который состоит из системы цитоплазматических микротрубочек, системы поперечно-полосатых волокон, базальных тел и самих псевдофлагелл. [10]Псевдофлагеллы имеют полосатый узор, где они регулярно имеют полосатые структуры из светлых и темных участков равной длины. [1] В среднем длина псевдофлагелл составляет от 70 до 120 мкм и ширина 0,70–1,60 мкм, но они могут достигать 155 мкм в длину. [1]

Жизненный цикл [ править ]

Размножение у рода Tetraspora может быть как половым, так и бесполым. Половое размножение происходит изогамным путем, но иногда, в зависимости от вида, оно также может быть изогамным или оогамным . [16] Бесполое деление у Tetraspora происходит посредством митотического деления; продукты могут быть двумя или четырьмя одноядерными дочерними клетками. [16] Помимо вегетативных клеток, бесполое размножение также может производить зооспоры , которые могут действовать как аутоспоры , от двух до восьми на клетку. [16]

Когда условия жизни становятся менее благоприятными, многие виды рода Tetraspora также обладают способностью превращаться в гипаноспоры, называемые акинетиями . [1] Акинети - это толстостенные споры коричневого цвета с диаметром 12,9-15,80 мкм и толщиной клеточной стенки 0,6-1,10 мкм. [1] Они функционируют как покоящиеся клетки, устойчивые к холоду и высыханию. [1] Процесс деления зрелых акинетий осуществляется амебоидными протопластами, расположенными внутри слизистых оболочек. [1]

Было описано деление клеток у видов Tetraspora . Отмечено, что до начала митоза клетки становятся неподвижными, и базальные тельца, расположенные на поверхности клеток, начинают отступать. [17] Это заставляет предпрофазное ядро мигрировать в сторону удаляющегося комплекса базальных тел, вокруг которого начинают собираться микротрубочки. [17] Комплекс базального тела организует себя так, чтобы быть тесно связанным с одним полюсом клетки, создавая митотическое веретено, известное как открытые полярные отверстия. [17] Кроме того, предполагается, что сам шпиндель также может быть одноцентровым. [17] В конце концов, микротрубочки выходят из веретена, и во время анафазы, они проникают через отверстия и расщепляют ядро. [17] Впоследствии, в телофазу, ядро ​​преобразовывается, но образуется фикопласт . [17] Кроме того, внутри клеточной стенки обнаруживается протопласт, который вращается внутри стенки во время расщепления; процесс, который, как известно, происходит в клетке, подвергающейся бороздке. [17]

Практическое значение [ править ]

Анализ фитотоксической и цитотоксической активности некоторых видов Tetraspora показал антибиотическую активность против определенных видов грибов и бактерий [12], что означает, что виды Tetraspora могут помочь в разработке или составлении антибиотиков. Кроме того, известно, что виды Tetraspora являются организмами с высоким уровнем продуцирования водорода. [6] Это важно, потому что газообразный водород считается многообещающим чистым топливом. Это означает, что виды Tetraspora потенциально могут выступать в качестве фотобиологических продуцентов водорода и зеленого биотоплива.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Б с д е е г ч я J к л м п о р а Q R сек т у V ш х у Рихтера, Дорота; Матула, Ян; Петрика, Мирослава (20 ноября 2014 г.). «Самые северные популяции Tetraspora Gelatinosa (Chlorophyta) на Шпицбергене» . Польские полярные исследования . 35 (3): 521–538. DOI : 10,2478 / popore-2014-0027 .
  2. ^ Б с д е е г ч я J K да Силва, Weliton Хосе; Ногейра, Ина де Соуза; Соуза Лобо, Мария Тереза ​​Мораиш Перейра (8 февраля 2019 г.). «Первая находка Tetraspora gelatinosa Link ex Desvaux (Tetrasporales, Chlorophyceae) в штате Гояс, Центрально-Западная Бразилия» . Контрольный список . 15 (1): 143–147. DOI : 10.15560 / 15.1.143 .
  3. ^ a b Wujek, Daniel E .; Чемберс, Джон Э. (зима 1965 г.). «Микроструктура псевдоцилий Tetraspora gelatinosa (Vauch) Desv». Труды Канзасской академии наук . 68 (4): 563. DOI : 10,2307 / 3627470 . JSTOR 3627470 . 
  4. ^ a b Чепмен, Рассел Леонард (1 сентября 2010 г.). «Водоросли: важнейшие« растения »мира - интродукция» . Стратегии смягчения последствий и адаптации к глобальным изменениям . 18 (1): 5–12. DOI : 10.1007 / s11027-010-9255-9 .
  5. ^ Б с д е е Hardikar, Ревати; Харидеви, СК; Рам, Анирудх; Хандепаркер, Ракхи; Амберкар, Уджвала; Чаухан, Мина (19 января 2019 г.). «Межгодовая изменчивость сообщества фитопланктона и цветение Tetraspora gelatinosa из антропогенно пострадавшей гавани, Веравал, Индия». Экологический мониторинг и оценка . 191 (2): 87. DOI : 10.1007 / s10661-019-7192-у . PMID 30659367 . 
  6. ^ a b Манеруттанарунгрой, Чердак; Пунпрух, Саранья (октябрь 2017 г.). «Влияние pH на производство биоводорода в зеленой водоросли Tetraspora sp. CU2551» . Энергетические процедуры . 138 : 1085–1092. DOI : 10.1016 / j.egypro.2017.10.122 .
  7. ^ Бейкер, А.Л. «Ключ-тетраспора на основе изображений» . Phycokey . Проверено 22 апреля 2019 .
  8. ^ Link, Desvaux (1818). «Наблюдения за растениями окружающей среды Анжер, за дополнением к флоре Мэн и Луары, за природной историей и за критику растений Франции» (46): 1–188. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  9. ^ a b c Бейкер, А.Л. «Phycokey - ключ на основе изображений к водорослям (PS Protista), цианобактериям и другим водным объектам» . Центр пресноводной биологии Университета Нью-Гэмпшира . Проверено 5 марта 2019 года .
  10. ^ a b c Лемби, Калифорния; Уэйн, П.Л. (1971). «Ультраструктура псевдоцилий в Tetraspora Lubrica (Roth) AG» . Журнал клеточной науки . 9 (3): 569–579 . Проверено 21 апреля 2019 года .
  11. ^ Бутон, Грегори С .; Флойд, Гэри Л .; Фуэрст, Пол А. (апрель 1998 г.). «Полифилия зеленых водорослей тетраспоралеана, полученная из ядерной рибосомной ДНК с малой субъединицей». Журнал психологии . 34 (2): 306–311. DOI : 10.1046 / j.1529-8817.1998.340306.x .
  12. ^ a b Приклад; Чаудари; Шамиль; Шахзад (2004). «Психохимия и биоактивность Tetraspora (Volvocophyta) из Синда» (PDF) . Пакистанский журнал ботаники . 36 (3): 531–547 . Проверено 21 апреля 2019 года .
  13. ^ Whenua, Manaaki. «Информационный бюллетень по водорослям: колонии типа Tetrasporaceae (Tetrasporaceae)» . Landcare Research . Проверено 14 марта 2019 года .
  14. ^ Андерсон, Дональд М .; Глиберт, Патриция М .; Буркхолдер, Джоанн М. (август 2002 г.). «Вредное цветение водорослей и эвтрофикация: источники питательных веществ, состав и последствия». Эстуарии . 25 (4): 704–726. DOI : 10.1007 / bf02804901 .
  15. ^ Гранели, E; Salomon, PS; Фистарол, ГО (2008). «Роль аллелопатии в формировании вредоносного цветения водорослей». Токсины водорослей: природа, возникновение, влияние и обнаружение НАТО «Наука ради мира и безопасности», серия A: Химия и биология . НАТО «Наука ради мира и безопасности». Серия A: Химия и биология: 159–178. DOI : 10.1007 / 978-1-4020-8480-5_5 . ISBN 978-1-4020-8479-9.
  16. ^ a b c Брук, Эй-Джерси; Whitton, BA; Джон, DM (2002). Пресноводная водорослевая флора Британских островов: Руководство по идентификации пресноводных и наземных водорослей . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 0521770513.
  17. ^ a b c d e f g Пикетт-Хипс, JD (ноябрь 1973 г.). «Деление клеток в тетраспоре». Летопись ботаники . 37 (5): 1017–1026. DOI : 10.1093 / oxfordjournals.aob.a084765 .

Внешние ссылки [ править ]

Научные ссылки [ править ]

  • Ссылки PubMed на Tetraspora
  • Ссылки PubMed Central для Tetraspora
  • Ссылки Google Scholar для Tetraspora

Научные базы данных [ править ]

  • Страница таксономии NCBI для Tetraspora
  • Поиск по страницам таксономии Tree of Life для Tetraspora
  • Страница поиска видов - 2000 Tetraspora
  • AlgaeBase
  • База данных AlgaTerra
  • Index Nominum Genericorum