Volvocaceae

Volvocaceae
Gonium pectorale
Klasyfikacja naukowa
(nierankingowe):	Viridiplantae
Dział:	Chlorofity
Klasa:	chlorophyceae
Zamówienie:	Chlamydomonadale
Rodzina:	Volvocaceae Ehrenberg
Rodzaje
Colemanosphaera Konradimony Eudorina Hamakko Hemiflagellochloris Lundiella Mastigosphaera Pandorina Platydorina Platymonas Pleodorina Stephanoon Tabris Volvox Volvulina Yamagishiella

Volvocaceae to rodzina jednokomórkowych lub kolonialnych biflagellatów , w tym typowy rodzaj Volvox . Rodzina została nazwana przez Ehrenberga w 1834 roku i jest znana w starszych klasyfikacjach jako Volvocidae. Wszystkie gatunki są kolonialne i zamieszkują środowiska słodkowodne.

Opis

Najprostsze z Volvocaeans to uporządkowane zespoły komórek, z których każda jest podobna do spokrewnionego jednokomórkowego protisty Chlamydomonas i osadzona w galaretowatej matrycy. Na przykład w rodzaju Gonium każdy pojedynczy organizm jest płaską płytką składającą się z 4 do 16 oddzielnych komórek, z których każda ma dwie wici . Podobnie rodzaje Eudorina i Pandorina tworzą puste w środku kule, z których pierwsza składa się z 16 komórek, a druga z 32 do 64 komórek. W tych rodzajach każda komórka może odtworzyć nowy organizm przez mitozę .

Volvox Sp.

Inne rodzaje Volvocaceans reprezentują inną zasadę rozwoju biologicznego, ponieważ każdy organizm rozwija różne typy komórek. W Pleodorinie i Volvox większość komórek jest somatyczna , a tylko nieliczne są reprodukcyjne. W Pleodorina californica kolonia ma zwykle 128 lub 64 komórki, z których te w przedniej części pełnią tylko funkcję somatyczną, podczas gdy te w tylnej części mogą się rozmnażać; stosunek wynosi 3:5. W Volvox tylko nieliczne komórki są w stanie rozmnażać nowe osobniki, aw niektórych gatunkach Volvox komórki rozrodcze pochodzą z komórek wyglądających i zachowujących się jak komórki somatyczne. Z drugiej strony u V. carteri podział pracy jest zakończony, a komórki rozrodcze są odkładane na bok podczas podziału komórki i nigdy nie przejmują one funkcji somatycznych ani nie rozwijają funkcjonalnej wici.

Zatem najprostsze Volvocaceans to organizmy kolonialne, ale inne to prawdziwie wielokomórkowe organizmy. Większe volvocany wyewoluowały wyspecjalizowaną formę heterogamii zwaną oogamią , wytwarzanie mało ruchliwych plemników przez jeden typ kojarzenia i stosunkowo większe nieruchome jaja przez inny. Wśród Volvocaceans są zatem najprostsze organizmy z rozróżnialnymi członkami męskimi i żeńskimi. U wszystkich Volvocaceans reakcja zapłodnienia prowadzi do wytworzenia uśpionej diploidalnej zygoty ( zygospora ) zdolne do przetrwania w trudnych warunkach. Po poprawie warunków zygospor kiełkuje i przechodzi mejozę , aby wytworzyć haploidalne potomstwo obu typów kojarzenia.

Inwersja kolonii

Inwersja kolonii podczas rozwoju jest szczególną cechą tego rzędu, w wyniku której nowe kolonie mają wici skierowane na zewnątrz. Podczas tego procesu komórki rozrodcze najpierw przechodzą kolejne podziały komórkowe, tworząc zarodek lub płytkę w kształcie wklęsłego do miseczki, składający się z pojedynczej warstwy komórek. Zaraz po tym warstwa komórek jest wywrócona na lewą stronę w porównaniu z konfiguracją dorosłego osobnika - wierzchołkowe końce protoplastów zarodka, z których powstają wici, są skierowane do wnętrza blaszki. Następnie zarodek przechodzi inwersję, podczas której warstwa komórkowa odwraca się, tworząc sferoidalną kolonię potomną z wierzchołkowymi końcami i wiciami potomnych protoplastów umieszczonymi na zewnątrz. Proces ten umożliwia odpowiednią lokomocję sferoidalnych kolonii Volvocaceae. Mechanizm inwersji był szeroko badany na poziomie komórkowym i molekularnym przy użyciu gatunku modelowego, Volvox carteri .

Sferoidalna inwersja kolonii ewoluowała dwukrotnie podczas ewolucji Chlamydomonadales. W Volvocaceae inwersja wystąpiła po raz pierwszy, gdy Volvocaceae oddzieliły się od blisko spokrewnionych Goniaceae (patrz rysunek). Wystąpiło to również podczas ewolucji Astrephomene . Inwersja różni się między dwiema liniami: rotacja protoplastów potomnych podczas kolejnych podziałów komórkowych u Astrephomene i inwersja po podziałach komórkowych u Volvocaceae.

Schematyczne przedstawienie relacji filogenetycznych glonów volvocine i równoległej ewolucji sferoidalnej kolonii. Glony Volvocine rozciągają się od jednokomórkowych Chlamydomonas do wielokomórkowych Volvox poprzez różne formy pośrednie i są wykorzystywane jako model do badań nad ewolucją wielokomórkowości. Uważa się, że sferoidalna kolonia wyewoluowała dwukrotnie niezależnie w obrębie tej grupy: raz w Volvocaceae, z Pandorina do Volvox, a drugi do rodzaju Astrephomene. Filogeneza opiera się na wcześniejszych doniesieniach. Wszystkie rysunki i fotografie przedstawiają widoki z boku osobników z przednimi końcami skierowanymi w górę tej figury.

Notatki

• Gilbert, Scott F. (ok. 2000). „Volvocaceans” . Biologia rozwojowa . Sunderland (MA): Sinauer Associates, Inc. ( NCBI ) . Źródło 9 sierpnia 2016 r .

Linki zewnętrzne

• „Grupa Millera: opis badań” . Nauki biologiczne UMBC . Źródło 9 sierpnia 2016 r . (Badania nad Volvox carteri )