Volvocaceae
| Volvocaceae | |
|---|---|
 | |
| Вольвокс золотистый | |
Научная классификация  | |
| Клад : | Зелёные растения |
| Разделение: | Хлорофитовые |
| Сорт: | Хлорофитовые |
| Заказ: | Хламидомонады |
| Семья: | Volvocaceae Ehrenberg |
| Генера | |
| |
Volvocaceae — семейство одноклеточных или колониальных двужгутиконосцев , включающее типичный род Volvox . Семейство было названо Эренбергом в 1834 году [1] и известно в старых классификациях как Volvocidae. Все виды являются колониальными и обитают в пресноводных средах .
Описание
Простейшие из Volvocaeans представляют собой упорядоченные скопления клеток, каждая из которых похожа на родственного одноклеточного протиста Chlamydomonas и заключена в желатиновую матрицу. Например, в роде Gonium каждый отдельный организм представляет собой плоскую пластину, состоящую из 4–16 отдельных клеток, каждая с двумя жгутиками . Аналогично, роды Eudorina и Pandorina образуют полые сферы, первые состоят из 16 клеток, вторые — из 32–64 клеток. В этих родах каждая клетка может воспроизводить новый организм путем митоза . [2]
Другие роды Volvocaceans представляют другой принцип биологического развития, поскольку каждый организм развивает различные типы клеток. У Pleodorina и Volvox большинство клеток соматические и только некоторые репродуктивные. У Pleodorina californica колония обычно имеет либо 128, либо 64 клетки, из которых те, что в передней области, имеют только соматическую функцию, в то время как те, что в задней области, могут воспроизводиться; соотношение составляет 3:5. У Volvox только очень немногие клетки способны воспроизводить новых особей, а у некоторых видов Volvox репродуктивные клетки происходят из клеток, выглядящих и ведущих себя как соматические клетки. У V. carteri , с другой стороны, разделение труда является полным, репродуктивные клетки откладываются в сторону во время деления клеток, и они никогда не принимают на себя соматические функции или не развивают функциональные жгутики. [2]
Таким образом, простейшие Volvocaceans являются колониальными организмами, но другие являются действительно многоклеточными организмами. Более крупные Volvocaceans развили специализированную форму гетерогамии, называемую оогамией , производством мелких подвижных сперматозоидов одним типом спаривания и относительно более крупных неподвижных яиц другим. Таким образом, среди Volvocaceans есть простейшие организмы с различимыми мужскими и женскими членами. У всех Volvocaceans реакция оплодотворения приводит к образованию спящей диплоидной зиготы ( зигоспоры ), способной выживать в суровых условиях. Как только условия улучшаются, зигоспора прорастает и проходит мейоз , производя гаплоидное потомство обоих типов спаривания. [2]
Инверсия колоний
Инверсия колоний во время развития является особой характеристикой этого порядка, которая приводит к тому, что новые колонии имеют жгутики , обращенные наружу. Во время этого процесса репродуктивные клетки сначала подвергаются последовательным клеточным делениям, чтобы сформировать вогнуто-чашеобразный эмбрион или плакею, состоящую из одного слоя клеток. Сразу после этого слой клеток оказывается вывернутым наизнанку по сравнению с конфигурацией взрослого организма — апикальные концы протопластов эмбриона, из которых образуются жгутики, ориентированы к внутренней части плакеи. Затем эмбрион подвергается инверсии, во время которой слой клеток инвертируется, чтобы сформировать сфероидальную дочернюю колонию с апикальными концами и жгутиками дочерних протопластов, расположенными снаружи. Этот процесс обеспечивает надлежащее перемещение сфероидальных колоний Volvocaceae. Механизм инверсии был тщательно исследован на клеточном и молекулярном уровнях с использованием модельного вида Volvox carteri . [3]
Сфероидальная инверсия колонии развивалась дважды в ходе эволюции Chlamydomonadales. В Volvocaceae инверсия впервые произошла, когда Volvocaceae отделились от близкородственных Goniaceae (см. рисунок). Она также произошла во время эволюции Astrephomene . Инверсия различается между двумя линиями: вращение дочерних протопластов во время последовательных делений клеток в Astrephomene и инверсия после делений клеток в Volvocaceae. [3]
Примечания
- ^ Эренберг (1833). «Dritter Beitrag zur Erkenntniss Grosser Organization in der Richtung des kleinsten Raumes» [Третий вклад в [наши] знания о большей организации в направлении наименьшего царства]. Abhandlungen der Königlichen Akademie der Wissenschaften zu Berlin [Трактаты Королевской академии наук в Берлине] (на немецком языке): 145–336 . Со стр. 281: «VOLVOCINA Nova Familia». (Новое семейство Volvocina.) [Примечание: Согласно стр. 145, статья Эренберга была впервые представлена в 1832 году, несколько переработана и опубликована в 1834 году.]
- ^ abc Гилберт 2000
- ^ abc Ямасита С., Аракаки Ю., Каваи-Тойока Х., Нога А., Хироно М., Нодзаки Х. (ноябрь 2016 г.). «Альтернативная эволюция сфероидальной колонии у вольвоциновых водорослей: анализ развития эмбриогенеза у Astrephomene (Volvocales, Chlorophyta)». БМК Эвол Биол . 16 (1): 243. ПМЦ 5103382 . ПМИД 27829356. Материал скопирован из этого источника, который доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International.
Ссылки
- Гилберт, Скотт Ф. (2000). «Многоклеточность: эволюция дифференциации §Вольвоксацеи». Биология развития (6-е изд.). Сандерленд (Массачусетс): Sinauer. ( NCBI ). ISBN 0-87893-243-7. НБК10031.
Внешние ссылки
- «Miller Group: Описание исследования». UMBC Biological Sciences . Получено 9 августа 2016 г.(Исследование Volvox carteri )
