Ectocarpus siliculosus
Ectocarpus siliculosus | |
---|---|
E. siliculosus , från Brockhaus and Efron Encyclopedic Dictionary (1890-1907) | |
Vetenskaplig klassificering | |
Rike: | Chromista |
Provins: | Gyrista |
Subfylum: | Ochrophytina |
Klass: | Phaeophyceae |
Beställa: | Ectocarpales |
Familj: | Ectocarpaceae |
Släkte: | Ectocarpus |
Arter: |
E. siliculosus
|
Binomialt namn | |
Ectocarpus siliculosus |
Ectocarpus siliculosus är en filamentös brunalg . Dess genom var det första bruna makroalggenomet som sekvenserades, med förväntningen att E. siliculosus kommer att fungera som en genetisk och genomisk modell för bruna makroalger.
Vetenskaplig klassificering | |
---|---|
Clade : | SAR |
Provins: | Ochrophyta |
Klass: | Phaeophyceae |
Beställa: | Ectocarpales |
Familj: | Ectocarpaceae |
Släkte: | Ectocarpus |
Arter: | E. siliculosus |
Binomialt namn | |
Ectocarpus siliculosus |
Ekologi
Brunalgerna är medlemmar av stramenopilerna (tillsammans med organismer som kiselalger och oomyceter ). Stramenopilerna avvek från andra stora eukaryota grupper som opisthokonter (djur och svampar) och archaeplastida (som inkluderar landväxter) för över en miljard år sedan. Brunalgerna är också viktiga eftersom de är en av endast ett litet antal eukaryota grupper som har utvecklat komplex multicellularitet.
Algen är ogrenad och filamentös; den bildar mjukt skägg på större växter eller andra fasta underlag och blir upp till 2 fot långa. Dess tallus är filamentös, ursprungligen organiserad som ett primärt huvudtråd bestående av långsträckta celler och runda celler, från vilka grenar skiljer sig. E. siliculosus är en tofsväxt, ofta bara en till några cm hög, men i undantagsfall upp till 20 cm. Den har axlar som är fritt grenade, och huvudaxeln är inte urskiljbar. Filament på E. siliculosus kan växa upp till 30μm i diameter, avsmalnande mot topparna och ibland bildar terminala pseudohår.
Fortplantning
E. siliculosus reproduktion och tillväxt involverar två olika mönster av tidig utveckling, som börjar med antingen en symmetrisk eller en asymmetrisk delning av den initiala cellen. Symmetrisk delning leder till utvecklingen av en prostrat, basal struktur innan den upprättstående tallus bildas. Asymmetrisk uppdelning leder till omedelbar utveckling av en erigerad tallus utan bildandet av en prostrat, basal struktur (omedelbar differentiering). E. siliculosus växlar mellan två generationers livscykler som skiljer sig antingen genom att vara sporofyter (producerar få laterala sidor och utvecklas från en grenad prostratbas) eller gametofyter (rikt grenade och saknar en prostratbas). E. siliculosus gametophytes har en asymmetrisk initial celldelning och omedelbar differentiering av en erigerad tallus. Växlingen av de två olika generationerna i E. siliculosus växlar därför mellan symmetriska och asymmetriska celldelningar också.
E. siliculosus utvecklar enhetliga filament. Den har en sporofytkropp som består av den utskjutande kroppen och den upprättstående kroppen. Den liggande kroppen består i sin tur av krypande filament (krypande filament är gjorda av långsträckta (E) celler och runda (R) celler) som är en filament med E-celler på kanterna och R-celler i mitten. Sedan finns det en period av sekundär tillväxt där axlar utvecklas i mitten av den primära filamentet och på R-cellerna. De upprättstående filamenten kommer att växa från den liggande kroppen och differentiera sig till sporangier .
E. siliculosus i forskning
Brunalger har många unika egenskaper när det gäller deras ämnesomsättning och cellbiologi. Ergo används brunalger och i synnerhet E. siliculosus ofta för explorativ forskning. Dess genom var det första bruna makroalggenomet som sekvenserades, med förväntningen att E. siliculosus kommer att fungera som en genetisk och genomisk modell för bruna makroalger. År 2004 började många laboratorier, inklusive Station Biologique i Roscoff och Genoscope, att sekvensera genomet av E. siliculosus.
Ectocarpus har använts av forskare för att studera utvecklingen av komplex multicellularitet i brunalger. Med studiet av Ectocarpus kom upptäckten av flera genetiska och genomiska resurser som gäller alla arter av brunalger. Tidigare stoppade avsaknaden av både de rätta verktygen för att studera genomdata och genomdata i sig framstegen med att förstå brunalgers utvecklingsprocesser på molekylär nivå. Men på grund av att Ectocarpus är mindre komplex är det lättare att studera.
Järnförvaring och limning
E. siliculosus kan ackumulera höga koncentrationer av jodid från havsvatten. Kollagringssystemet för brunalger är ovanligt och involverar ackumulering av reserver av mannitol och β-1,3-glukanlaminarin snarare än α-1,4-glukaner som stärkelse eller glykogen. Mannitolvägen var troligen en artbildningshändelse i brunalglinjen via en horisontell överföringshändelse från aktinobakterier , tillsammans med en annan nyckelmetabolisk väg i brunalger, alginatbiosyntes.
Denna art av Ectocarpus har visat sig binda järn på sina celler med ospecificitet. Detta järnjonskal gör att algerna kan lagra och ha en konstant källa till järn oavsett förhållandena i den omgivande miljön. Denna anpassning är viktig eftersom denna metod för järnupptagning liknar den för landlevande organismer och skiljer sig från de metoder som vanligtvis används i den marina miljön såsom sideroforer .
Sexuella egenskaper
Ectocarpus är en art känd för sin utveckling av könsbaserat genuttryck. Det har också visat sig ha en låg nivå av fenotypisk sexuell dimorfism . Att ha en låg nivå av sexuell dimorfism innebär att två kön av en art inte har olika egenskaper. Detta har backats upp av fynden att Ectocarpus har kvinnliga gener som utvecklas lika snabbt som deras manliga gener. Detta backas också upp av fynden att överensstämmelsen i mönstren som forskare hittade med dess sexuella system relaterade till UV-haploida system.