Dictyostelium
|
|
| Dictyostelium | |
|---|---|
| Dictyostelium owocniki | |
| Klasyfikacja naukowa | |
| Domena: | Eukariota |
| Gromada: | amebozoa |
| Klasa: | Dictyostelia |
| Zamówienie: | Dictyosteliida |
| Rodzina: | Dictyosteliidae |
| Rodzaj: |
Dictyostelium Bref. |
| Wpisz gatunek | |
|
Dictyostelium mucoroides Brefelda 1869
|
|
| Synonimy | |
|
|
Dictyostelium to rodzaj jedno- i wielokomórkowych eukariotycznych , fagotroficznych bakteriożerców . Chociaż są protistami iw żaden sposób nie są grzybami , tradycyjnie są znane jako " szlamowce ". Występują w większości ekosystemów lądowych jako normalny i często występujący w dużych ilościach składnik mikroflory glebowej i odgrywają ważną rolę w utrzymaniu zrównoważonych populacji bakterii w glebie.
Rodzaj Dictyostelium należy do rzędu Dictyosteliida , tak zwanych komórkowych śluzowców lub ameby społecznej. Z kolei kolejność jest w infraphylum Mycetozoa . Członkowie zakonu to Protista o dużym teoretycznym zainteresowaniu biologią, ponieważ mają aspekty zarówno jednokomórkowości , jak i wielokomórkowości . Poszczególne komórki w swojej niezależnej fazie są powszechne na szczątkach organicznych lub w wilgotnych glebach i jaskiniach. W tej fazie są ameby . Zazwyczaj komórki pełzaków rosną osobno i wędrują niezależnie, żywiąc się głównie bakteriami. Jednak po głodzie wchodzą w interakcje, tworząc struktury wielokomórkowe. Grupy liczące do około 100 000 komórek sygnalizują się nawzajem poprzez uwalnianie chemoatraktantów, takich jak cykliczny AMP (cAMP) lub gloryna . Następnie łączą się przez chemotaksję , tworząc agregat, który zostaje otoczony macierzą zewnątrzkomórkową. Agregat tworzy owocnik, z komórkami różnicującymi się indywidualnie w różne składniki ostatecznej struktury. U niektórych gatunków całe skupisko może poruszać się zbiorowo - tworząc strukturę znaną jako grex lub „ślimak” - zanim ostatecznie utworzy owocnik. Podstawowe procesy rozwojowe, takie jak zróżnicowane sortowanie komórek, tworzenie wzorców, ekspresja genów indukowana bodźcem i regulacja typu komórek, są wspólne dla Dictyostelium i metazoanów . Więcej szczegółów można znaleźć w rodzinie Dictyostelid .
Odkrycie
Komórkowa pleśń śluzowa była wcześniej uważana za grzyby po ich odkryciu w 1869 roku przez Brefelda. Chociaż pod pewnymi względami przypominają grzyby, zostały włączone do królestwa Protista. Poszczególne komórki przypominają małe ameby w ruchu i żerowaniu, dlatego są określane jako myxamoebae. D. discoideum jest najlepiej zbadanym z rodzaju.
Cechy
Przez większość swojego życia ta haploidalna ameba społeczna przechodzi cykl wegetatywny, żerując na bakteriach w glebie i okresowo dzieląc się mitotycznie. Kiedy brakuje pożywienia, rozpoczyna się albo cykl płciowy, albo cykl społeczny. W ramach cyklu społecznego ameby gromadzą się tysiącami w odpowiedzi na cAMP i tworzą ruchliwy ślimak, który porusza się w kierunku światła. Ostatecznie ślimak tworzy owocnik, w którym około 20% komórek umiera, aby podnieść pozostałe komórki do lepszego miejsca do zarodnikowania i rozprzestrzeniania się.
Pozbawione bakteryjnego zaopatrzenia w pokarm i wystawione na działanie ciemnych, wilgotnych warunków, szczepy heterotaliczne lub homotaliczne mogą przejść rozwój płciowy, który prowadzi do powstania diploidalnej zygoty. Kojarzenie heterotaliczne najlepiej zbadano u D. discoideum , a kojarzenie homotaliczne u Dictyostelium mucoroides (szczep DM7). W heterotalicznym cyklu płciowym ameby gromadzą się w odpowiedzi na cAMP i feromony płciowe, a dwie komórki o przeciwnych typach kojarzenia łączą się, a następnie zaczynają konsumować inne przyciągane komórki. Zanim zostaną skonsumowane, niektóre komórki ofiary tworzą celulozową ścianę wokół całej grupy. Kiedy kanibalizm dobiegnie końca, gigantyczna komórka diploidalna jest odporną makrocystą , która ostatecznie przechodzi rekombinację i mejozę, i wykluwają się setki rekombinantów. W D. mucoroides (DM7) komórki są kierowane na rozwój płciowy przez etylen . Naukowcy odkryli również, że zbiorowa migracja komórek może zachodzić bez obecności oscylacji cAMP na etapach wielokomórkowych, i zaproponowano nowe modele interpretacji tego interesującego zjawiska.
Cechy społeczne
Profesor John Tyler Bonner (1920-2019) spędził całe życie na badaniu śluzowców i stworzył wiele fascynujących filmów w latach czterdziestych XX wieku, aby pokazać cykl życia; studiował głównie D. discoideum . Na filmach wydaje się, że inteligencja jest obserwowana, gdy pojedyncze komórki po rozdzieleniu przegrupowują się w masę komórkową. Film poklatkowy zachwycił publiczność; rzeczywiście, Bonner podczas konferencji stwierdził, że film „zawsze kradł show”. Film jest dostępny na YouTube.
Kiedy organizmy się gromadzą, masa składa się z genetycznie odrębnych komórek. Poprzez dobór naturalny ustala się, która z informacji genetycznych organizmów będzie obecna w przyszłych pokoleniach. Dowodem na konflikt są nierówne reprezentacje dwóch genetycznie różnych klonów w zarodnikach chimery , zmniejszenie funkcjonalności obserwowane w migrujących chimerach oraz system czynnika indukującego różnicowanie (DIF), podobny do trucizny, który wydaje się być stworzony z komórek zmuszających innych zaprzestania produkcji informacji genetycznej.
Gatunek
Taksonomia Dictyostelium jest skomplikowana. Został również zdezorientowany przez różne formy na etapach cyklu życia i przez podobne Polysphondylium spp. Poniżej znajduje się kilka zgłoszonych przykładów.
- ? Dictyostelium annularibasimum Li, Liu i Zhao 2016
- ? Dictyostelium arabicum Hagiwara 1991
- ? Dictyostelium barbarae Stephenson et al. 2019
- ? Dictyostelium culliculosum Li & He 2008
- ? Dictyostelium dichotomum Vadell & Cavender 2007
- ? Dictyostelium germanicum Cavender et al. 1995
- ? Dictyostelium globisporum Li i Liu 2011
- ? Dictyostelium insulinativitatis Stephenson et al. 2019
- ? Dictyostelium nieregularny Olive et al. 1967
- ? Dictyostelium magnum Hagiw. 1983
- ? Dictyostelium microsorocarpum Li & He 2010
- ? Dictyostelium roseum van Tieghem 1880
- ? Dictyostelium vermiformum Vadell & Cavender 2007
- Dictyostelium ammophilum Romeralo i in. 2010 ex Baldauf, Szejk i Thulin 2017
- Dictyostelium aureocephalum Hagiwara 1991
- Dictyostelium aureum Oliwka 1901
- Dictyostelium austroandinum Vadell et al. 2011
- Dictyostelium barbibulus Perrigo & Romeralo 2013
- Dictyostelium brefeldianum Hagiw. 1984
- Dictyostelium brevicaule Oliwka 1901
- Dictyostelium brunneum Kawabe 1982
- Dictyostelium capitatum Hagiwara 1983
- Dictyostelium chordatum Vadell et al. 2011
- Dictyostelium citrinum Vadell et al. 1995
- Dictyostelium clavatum Hagiwara 1992
- Dictyostelium crassicaule Hagiwara 1984
- Dictyostelium dimigraformum Cavender 1970
- Dictyostelium discoideum Raper 1935
- Dictyostelium firmibasis Hagiwara 1971
- Dictyostelium gargantuum Vadell et al. 2011
- Dictyostelium giganteum Singh 1947
- Dictyostelium implicatum Hagiwara 1984
- Dictyostelium intermedium Cavender 1976
- Dictyostelium leptosomopsis Vadell et al. 2011
- Dictyostelium leptosomum Cavender et al. 2002
- Dictyostelium longosporum Hagiwara 1983
- Dictyostelium macrocephalum Hagiwara 1985
- Dictyostelium średni Hagiwara 1992
- Dictyostelium mucoroides Brefeld 1869
- Dictyostelium pseudobrefeldianum Hagiwara 1996
- Dictyostelium purpureum Oliwka 1901
- Dictyostelium quercibrachium Cavender et al. 2002
- Dictyostelium robustum Hagiwara 1996
- Dictyostelium rosarium Raper & Cavender 1968
- Dictyostelium septentrionale Cavender 1978
- Dictyostelium sphaerocephalum (Oudem. 1885) Saccardo, Marchal & Marchal 1885
- Dictyostelium valdivianum Vadell et al. 2011