Geodia barretti

Geodia barretti.jpg
Geodia barretti
Vetenskaplig klassificering
Rike: Animalia
Provins: Porifera
Klass: Demospongiae
Beställa: Tetractinellida
Familj: Geodiidae
Släkte: Geodia
Arter:
G. barretti
Binomialt namn
Geodia barretti
Synonymer
  • Cydonium barretti
  • Geodia simplicissima

Geodia barretti är en massiv djuphavssvampart som finns i de boreala vattnen i Nordatlanten och är ganska vanlig vid Norges och Sveriges kuster . Det är en dominerande art i boreala svampmarker . Med stöd av morfologi och molekylära data klassificeras denna art i familjen Geodiidae .

Morfologi

Extern morfologi

G. barretti sektion. Fördjupningen (= preoscule) är fylld med små oscules. Cortex är iögonfallande.

Massiv svamp, ofta oregelbundet flikformig, vitaktig till ljusgul färg. Insidan är ljusbrun. Ytan är slät. Oscules är grupperade i mer eller mindre grunda fördjupningar (= preoscules) medan porer är utspridda över hela kroppen. Det finns en distinkt cortex ca 0,5 mm tjock, den är gjord av bollformade spicules som kallas sterrasters.

Spikuler

Megascleres.

  • Oxeas (1000-5000 µm).
  • Dichotriaenes med rabdomer upp till 5000 µm långa (mer sällan orthotriaenes).
  • Anatriaenes.
  • Meso/protriaenes (sällsynt).

Microscleres.

Sterraster av G. barretti (svepelektronmikroskopbild). Mindre starkylastrar syns också i bakgrunden.
  • Microxeas (190-900 µm), ibland något centrotylot.
  • Sterrasters (50-130 µm).
  • Oxyastrar I (30-80 µm), mikrospinade grenar, endast påträffad i vissa exemplar som lever > 1000 m.
  • Oxyastrar II (6-33 µm), mikrospinade grenar.
  • Strongylastrar (3-11 µm), mikrospinade grenar.


Genetik

DNA-streckkoder

Genomik

Ett meta-transkriptom erhölls genom pyrosekvensering från ett prov som tagits söder om Bergen ( Norge ) 2007. Dubbelsträngat cDNA sekvenserades på en GF FLX-sekvenserare (Roche Applied Sciences/ 454 Life Sciences , Barnford, CT). rRNA ribo-taggar avslöjade en mikrosymbiont-gemenskap, dominerad av gruppen SAR202 av Chloroflexota , kandidatfilum " Poribacteria " och Acidobacteriota . De mest förekommande mRNA kodade för viktiga metaboliska enzymer för nitrifikation från ammoniakoxiderande Archaea såväl som kandidatgener involverade i relaterade processer.

Systematik

Etymologi

Denna svamp fick sitt namn för att hedra en av dess upptäckare, biologen Lucas Barrett (1837-1862).

Folkspråksnamn

Denna svamp kallas " rutabaga svamp" på norska (kålrabisvamp) och "fotbollssvamp" på svenska (fotbollssvampdjur).

Typ material

Denna svamp samlades in av biologerna Robert McAndrew och Lucas Barrett 1855 på södra sidan av Vikna Island (tidigare kallad Vigten eller Vikten Island), North-Trøndelag, Norge, på ett djup av 183 meter. Det beskrevs senare av den brittiske svamptaxonomen James Scott Bowerbank 1858.

Ritning av holotypen av G. barretti (Bowerbank, 1872a: plåt XI).

Holotypen är ett torrt exemplar som förvaras på Natural History Museum i London med museinummer BNHM 1877.5.21.1399 . Det finns också objektglas av holotypen: BNHM 1877.5.21.1400 (ett objektglas av ytan och en spikelförberedelse) och BNHM 1877.5.21.1401 (bild av en sektion).

Fylogenetiska samband

Enligt morfologi och molekylära data tillhör denna art familjen Geodiidae och till släktet Geodia . Den verkar också tillhöra en kladd av Geodia -arter som alla har sina osculer i fördjupningar (inklusive Geodia megastrella , Geodia hentscheli ) . Denna Geodia- klad fick ett PhyloCode- namn: Depressiogeodia .

Distribution

G. barretti känd distribution i Nordatlanten (från och med 2015).

Biogeografi

G. barretti finns överallt i de boreala vattnen i Nordatlanten , där vattentemperaturen vanligtvis är 3-9 grader Celsius. Denna art finns på den svenska västkusten och längs hela den norska kusten och Svalbard.

Ett enstaka exemplar registrerades formellt från Medelhavet , i "Canyon des Moines" (södra Korsika ), vid 167 m (vattentemperaturen var 13 °C). Djupare exemplar (1100-1700 meters djup) registrerades också utanför Marockos Atlantkust (Ibero-Marockanska viken). Flera djupa prover samlades på den mittatlantiska åsen på 1650 m djup.

Batymetri

Den finns från 30 till 2000 meters djup. De flesta nordostatlantiska rekorden är från de kontinentala marginalerna , mellan 200 och 500 m. I nordvästra Atlanten (Grand Banks, Flemish Cap, Nova Scotia och Davis Strait) har den registrerats mellan 410 och 1852 meters djup. Grunda exemplar är vanliga längs den norska kusten, särskilt i fjordar .

Biologi

Fortplantning

G. barretti är en äggstocksart med åtskilda hanar och honor. Reproduktionscykeln är årlig med en eller två händelser av gameter som frigörs per år, den huvudsakliga reproduktionssäsongen är från sen vår till tidig höst. Larverna har aldrig observerats. Asexuell reproduktion har aldrig formellt beskrivits.

Den molekylära verktygssatsen för reproduktion av boreo-arktiska Geodia- arter har undersökts, inklusive i Geodia barretti , med hjälp av proteomiska och transkriptomiska data. Gener som var involverade i bildandet av könscellerna verkade nära de som fanns i resten av djuren.

Rovdjur

Den svampmatande djuphavskitonen Hanleya nagelfar finns ofta på G. barretti i nordöstra Atlanten. Den parasitära foraminiferan Hyrrokkin sarcophaga finns mer sällan levande på G. barretti .

Tillhörande makrofauna

G. barretti har mindre associerad makrofauna än någon av de andra boreo-arktiska Geodia- arterna: endast tio olika arter av epibionter registrerades jämfört med 62 för Geodia macandrewii .

Mikrobiologi

G. barretti är en svamp med hög mikrobiell överflöd (HMA), så att mesohylen i huvudsak är packad med mikrober och bara några få svampceller. Det beräknades att svampen själv (kanaler, choanocytkammare och celler) representerar endast 5% av dess totala volym, resten är mikrober.

Uppskattningar av antalet bakterier i G. barretti är mellan 2,9x10 11 och 3,1x10 11 mikrober/cm 3 svamp.

Isolering och studier av specifika bakterier

Streptomyces sp. GBA 94-10, en Actinomycetota , isolerades från en norsk G. barretti . Det visade sig vara en nära släkting till den terrestra Streptomyces albus J1074. Genomet sekvenserades fullständigt (Genbank accessionsnummer CM002271 - plasmid pGBAl CM002272 ).

Streptomyces poriferorum (typ stam P01-B04 T ), en Actinomycetota , isolerades och beskrevs i två norska svampar ( Antho dichotoma och G. barretti ). Dessa bakterier kan ge sin värd kemiskt försvar och kan vara involverad i kvävemetabolism. Hela genomet sekvenserades (Genbank accessionsnummer JAELVH010000000 ); 16S rRNA-gensekvensen kan också hittas på Genbank ( MW583039 ).

Actinoalloteichus fjordicus , en Actinomycetota , isolerades och beskrevs i två norska svampar ( Antho dichotoma och G. barretti ) . Detta Actinomycetota-släkte har hittats i terrestra och marina livsmiljöer. Denna bakteries genom sekvenserades fullständigt (Genbank accessionsnummer CP016077 -plasmid CP016078 ).

Mikrobiomer

Kemi

Huvudföreningen av G. barretti , kallad barettin , isolerades 1986 vid Uppsala universitet , Sverige ; barettin har antifouling- aktivitet. Sedan dess upptäcktes ytterligare två barettiner, samt andra små molekyler (se tabell nedan). Peptider som kallas barrettider hittades och publicerades 2015. Med hjälp av metabolomics på exemplar av G. barretti från Sverige kunde de flesta av dessa föreningar hittas, förutom nukleotider , nukleosider och nukleobaser, samt några fettsyror .

Föreningar isolerade från Geodia barretti
Förening Typ av förening Upptäckt/beskrivs av Biaktiviteter Strukturera
barettin diketopiperazin (monobromerat) Lidgren, Bohlin och Bergman (1986)
  • antifouling
  • selektiva 5-HT-ligander
  • antioxidant
  • antiinflammatorisk
  • Hämmare av elektrisk ål acetylkolinesteras
  • INTE antitumoralt
m/z 419 0826 [M+H] +
8,9-dihydrobarettin diketopiperazin (monobromerat) Sjögren, Göransson, Johnson, Dahlström, Andersson, Bergman, Jonsson och Bohlin (2004)
  • antifouling
  • selektiva 5-HT-ligander
  • hämmare av elektriskt ål acetylkolinesteras
m/z 421 0982 [M+H] +
brombensisoxalon barettin diketopiperazin (dibromerat) Hedner, Sjögren, Fröndberg, Johansson, Göransson, Dahlström, Jonsson, Nyberg och Bohlin (2006) antifouling
m/z 648 0200 [M+H] +
geobarettin A diketopiperazin (monobromerat) Di, Rouger, Hardardottir, Freysdottir, Molinski, Tasdemir och Omarsdottir (2018) INGEN antiinflammatorisk aktivitet
m/z 451,0728 [M+H] +
geobarettin B diketopiperazin (monobromerat) Di, Rouger, Hardardottir, Freysdottir, Molinski, Tasdemir och Omarsdottir (2018) antiinflammatorisk aktivitet
m/z 417,0675 [M+H] +
geobarettin C indol (monobromerat) Di, Rouger, Hardardottir, Freysdottir, Molinski, Tasdemir och Omarsdottir (2018) antiinflammatorisk aktivitet
m/z 295,0440 [M] +
L-6-bromohypaforin indol (monobromerat) Di, Rouger, Hardardottir, Freysdottir, Molinski, Tasdemir och Omarsdottir (2018) Agonist av human α7 nikotinacetylkolinreceptor
m/z 325,0550 [M+H] +
6-bromkonikamin indol (monobromerat) Olsen, Hansen, Moodie, Isaksson, Sepcic, Cergolj, Svenson och Andersen (2016) hämmare av elektriskt ål acetylkolinesteras
m/z 279,0491 [M] +
8-hydroxi-6-bromkonikamin indol

(monobromerat)

 Olsen, Hansen, Moodie, Isaksson, Sepcic, Cergolj, Svenson och Andersen (2016) INGEN hämning av elektrisk ål acetylkolinesteras
m/z 297,0586 [M] +
3-metylcytidin,

3-metyl-2'-deoxicytidin, 3-metyl-2'-deoxiuridin

 nukleosid Lidgren, Bohlin och Christophersen (1988) kontraktil aktivitet

(3-mCyd, 3-mdCyd)
histamin histidinderivat _ Lidgren, Bohlin och Christophersen (1988) kontraktil aktivitet
m/z 112,0869 [M+H] +
barrettides AB peptider Carstens, Rosengren, Gunasekera, Schempp, Bohlin, Dahlström, Clark och Göransson (2015) antifouling

INTE antibakteriell
2-O-acetyl-l-O-hexadecylglycero-3-fosfokolin fosfokolin Olsen, Søderholm, Isaksson, Andersen och Hansen (2016) antitumoral
glycin betain

β-alanin betain

ɣ-aminosmörsyra betain

tetrametylammoniumjon

 kvartära ammoniumföreningar Hougaard, Anthoni, Christophersen, Larsen och Nielsen (1991)


Erngren, Smit, Pettersson, Cárdenas, Hedeland (2021)
steroler Hougaard, Christophersen, Nielsen, Klitgaard och Tendal (1991)
fettsyror Thiel, Blumenberg, Hefter, Pape, Pomponi, Reed, Reitner,

Wörheide och Michaelis (2002)


de Kluijver, Nierop, Morganti, Bart, Slaby, Hanz, de Goeij, Mienis, Middelburg (2021)
fria aminosyror Hougaard, Christophersen, Nielsen, Klitgaard och Tendal (1991)

Bevarande

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Geodia_barretti&oldid=1137045731 "