Dictyostelium
|
|
| Dictyostelium | |
|---|---|
| Dictyostelium fruktkroppar | |
| Vetenskaplig klassificering | |
| Domän: | Eukaryota |
| Provins: | Amoebozoa |
| Klass: | Dictyostelia |
| Beställa: | Dictyosteliida |
| Familj: | Dictyosteliidae |
| Släkte: |
Dictyostelium Bref. |
| Typ art | |
|
Dictyostelium mucoroides Brefeld 1869
|
|
| Synonymer | |
|
|
Dictyostelium är ett släkte av en- och flercelliga eukaryota , fagotrofa bakterivorer . Även om de är Protista och inte på något sätt svampar , är de traditionellt kända som " slemformar ". De är närvarande i de flesta terrestra ekosystem som en normal och ofta riklig komponent i markens mikroflora och spelar en viktig roll i upprätthållandet av balanserade bakteriepopulationer i jordar.
Släktet Dictyostelium är i ordningen Dictyosteliida , de så kallade cellslemmöglarna eller sociala amöbor. I sin tur är ordningen i infrafylum Mycetozoa . Medlemmar av orden är Protista av stort teoretiskt intresse för biologi eftersom de har aspekter av både encellig och flercellig . De enskilda cellerna i sin oberoende fas är vanliga på organiskt detritus eller i fuktiga jordar och grottor. I denna fas är de amöbor . Vanligtvis växer amöbalcellerna separat och vandrar självständigt och livnär sig huvudsakligen på bakterier. Men de interagerar för att bilda flercellsstrukturer efter svält. Grupper på upp till cirka 100 000 celler signalerar varandra genom att frisätta kemoattraktanter som cykliskt AMP (cAMP) eller glorin . De smälter sedan samman genom kemotaxi för att bilda ett aggregat som omges av en extracellulär matris. Aggregatet bildar en fruktkropp, med celler som differentieras individuellt till olika komponenter i den slutliga strukturen. Hos vissa arter kan hela aggregatet röra sig kollektivt - och bilda en struktur som kallas en grex eller "snigel" - innan de slutligen bildar en fruktkropp. Grundläggande utvecklingsprocesser såsom differentiell cellsortering, mönsterbildning, stimulusinducerat genuttryck och celltypsreglering är gemensamma för Dictyostelium och metazoans . För ytterligare detaljer se familjen Dictyostelid .
Upptäckt
Den cellulära slemmögeln ansågs tidigare vara svamp efter deras upptäckt 1869 av Brefeld. Även om de i vissa avseenden liknar svampar har de inkluderats i kungariket Protista. Enskilda celler liknar små amöbor i sin rörelse och näring, och kallas därför myxamoebae. D. discoideum är den mest studerade av släktet.
Egenskaper
Större delen av sitt liv genomgår denna haploida sociala amöba en vegetativ cykel, förgriper sig på bakterier i jorden och delar sig med jämna mellanrum mitotiskt. När det är ont om mat börjar antingen den sexuella cykeln eller den sociala cykeln. Under den sociala cykeln aggregerar amöbor som svar på cAMP i tusental och bildar en rörlig snigel som rör sig mot ljus. I slutändan bildar snigeln en fruktkropp där cirka 20% av cellerna dör för att lyfta upp de återstående cellerna till en bättre plats för sporbildning och spridning.
När de svälter efter sin bakteriella matförsörjning och utsätts för mörka, fuktiga förhållanden, kan heterotalliska eller homotalliska stammar genomgå sexuell utveckling som resulterar i bildandet av en diploid zygot. Heterotallisk parning har bäst studerats i D. discoideum och homotallisk parning har bäst studerats i Dictyostelium mucoroides (stam DM7). I den heterotalliska sexuella cykeln, amöbor som svar på cAMP och sexferomoner, och två celler av motsatta parningstyper smälter samman och börjar sedan konsumera de andra attraherade cellerna. Innan de konsumeras bildar några av bytescellerna en cellulosavägg runt hela gruppen. När kannibalismen är fullbordad är den gigantiska diploida cellen en tålig makrocyst som så småningom genomgår rekombination och meios och kläcker hundratals rekombinanter. I D. mucoroides (DM7) homotallisk parning, riktas celler mot sexuell utveckling av eten . Forskare fann också att den kollektiva cellmigrationen kunde ske utan närvaron av cAMP-svängningar i flercelliga stadier, och nya modeller har föreslagits för att tolka detta intressanta fenomen.
Sociala egenskaper
Professor John Tyler Bonner (1920-2019) tillbringade en livstid med att undersöka slemformarna och skapade ett antal fascinerande filmer på 1940-talet för att visa livscykeln; han studerade mestadels D. discoideum . I videorna verkar intelligens observeras när de enskilda cellerna, efter separation, omgrupperas till en cellmassa. Time-lapse-filmen fängslade publiken; Bonner sa faktiskt när han gav konferenser att filmen "alltid stal showen". Videon finns tillgänglig på YouTube.
När organismerna samlas är massan gjord av genetiskt distinkta celler. Genom naturligt urval bestäms vilken av organismernas genetiska information som kommer att finnas i kommande generationer. Konflikten bevisas av ojämlika representationer av två genetiskt olika kloner i sporer av en chimär , minskningen av funktionalitet som ses i migrerande chimärer, och ett differentieringsinducerande faktor (DIF) system, besläktat med gift, som verkar vara gjord av celler som tvingar andra att sluta producera genetisk information.
Arter
Taxonomy of Dictyostelium är komplicerad. Den har också förvirrats av de olika formerna i livscykelstadierna och av liknande Polysphondylium spp. Nedan följer några rapporterade exempel.
- ? Dictyostelium annularibasimum Li, Liu & 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 & Liu 2011
- ? Dictyostelium insulinativitatis Stephenson et al. 2019
- ? Dictyostelium irregularis 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 et al. 2010 ex Baldauf, Sheikh & Thulin 2017
- Dictyostelium aureocephalum Hagiwara 1991
- Dictyostelium aureum Olive 1901
- Dictyostelium austroandinum Vadell et al. 2011
- Dictyostelium barbibulus Perrigo & Romeralo 2013
- Dictyostelium brefeldianum Hagiw. 1984
- Dictyostelium brevicaule Olive 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 medium Hagiwara 1992
- Dictyostelium mucoroides Brefeld 1869
- Dictyostelium pseudobrefeldianum Hagiwara 1996
- Dictyostelium purpureum Olive 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