Volvocaceae

Gonium pectorale EPA.jpg
Volvocaceae
Gonium pectorale
Vetenskaplig klassificering
(orankad): Viridiplantae
Division: Chlorophyta
Klass: Chlorophyceae
Beställa: Chlamydomonadales
Familj:
Volvocaceae Ehrenberg
Genera

Volvocaceae är en familj av encelliga eller koloniala biflagellater , inklusive det typiska släktet Volvox . Familjen namngavs av Ehrenberg 1834, och är i äldre klassificeringar känd som Volvocidae. Alla arter är koloniala och lever i sötvattensmiljöer.

Beskrivning

Den enklaste av Volvocaeans är beställda sammansättningar av celler, var och en liknar den relaterade encelliga protisten Chlamydomonas och inbäddade i en gelatinös matris. I släktet Gonium , till exempel, är varje enskild organism en platt platta som består av 4 till 16 separata celler, var och en med två flageller . På liknande sätt bildar släktena Eudorina och Pandorina ihåliga sfärer, den förra består av 16 celler, den senare av 32 till 64 celler. I dessa släkten kan varje cell reproducera en ny organism genom mitos .

Volvox sp.

Andra släkten av Volvocaceans representerar en annan princip för biologisk utveckling eftersom varje organism utvecklar olika celltyper. Hos Pleodorina och Volvox är de flesta celler somatiska och endast ett fåtal är reproduktiva. I Pleodorina californica har en koloni normalt antingen 128 eller 64 celler, av vilka de i den främre regionen endast har en somatisk funktion, medan de i den bakre regionen kan föröka sig; förhållandet är 3:5. I Volvox är det bara väldigt få celler som kan reproducera nya individer, och i vissa arter av Volvox härrör reproduktionscellerna från celler som ser ut och beter sig som somatiska celler. Hos V. carteri , å andra sidan, är arbetsdelningen komplett med reproduktionsceller som sätts åt sidan under celldelningen, och de antar aldrig somatiska funktioner eller utvecklar funktionella flageller.

Således är de enklaste Volvocacearna koloniala organismer men andra är verkligen flercelliga organismer. Större volvocaceans har utvecklat en specialiserad form av heterogami som kallas oogamy , produktion av små rörliga spermier av en parningstyp och relativt större orörliga ägg av en annan. Bland Volvocaceanerna finns alltså de enklaste organismerna med urskiljbara manliga och kvinnliga medlemmar. I alla Volvocaceaer resulterar befruktningsreaktionen i produktionen av en vilande diploid zygot ( zygospore ) som kan överleva i tuffa miljöer. När förhållandena har förbättrats gror zygosporen och genomgår meios för att producera haploida avkommor av båda parningstyperna.

Koloniinversion

Koloniinversion under utveckling är en speciell egenskap hos denna ordning som resulterar i att nya kolonier har sina flageller vända utåt. Under denna process genomgår reproduktionsceller först successiva celldelningar för att bilda ett konkavt-till-koppformat embryo eller plakea som består av ett enda cellskikt. Omedelbart efter är cellskiktet ut och in jämfört med den vuxna konfigurationen - de apikala ändarna av embryoprotoplasterna från vilka flagellerna bildas, är orienterade mot plakeas inre. Sedan genomgår embryot inversion, under vilken cellskiktet inverteras för att bilda en sfäroidal dotterkoloni med de apikala ändarna och flagellerna av dotterprotoplaster placerade utanför. Denna process möjliggör lämplig förflyttning av sfäroidala kolonier av Volvocaceae. Mekanismen för inversion har undersökts omfattande på cellulära och molekylära nivåer med användning av en modellart, Volvox carteri .

Sfäroidal koloniinversion utvecklades två gånger under utvecklingen av Chlamydomonadales. I Volvocaceae inträffade inversion först när Volvocaceae divergerade från de närbesläktade Goniaceae (se figur). Det inträffade också under utvecklingen av Astrephomene . Inversion skiljer sig mellan de två linjerna: rotation av dotterprotoplaster under successiva celldelningar i Astrephomene och inversion efter celldelningar i Volvocaceae.

Schematisk representation av de fylogenetiska förhållandena mellan volvocinalgerna och den parallella utvecklingen av den sfäroidala kolonin. Volvocine alger sträcker sig från den encelliga Chlamydomonas till den flercelliga Volvoxen genom olika mellanformer och används som en modell för forskning om utvecklingen av multicellularitet. Den sfäroidala kolonin tros ha utvecklats två gånger oberoende inom denna grupp: en gång i Volvocaceae, från Pandorina till Volvox, och den andra i släktet Astrephomene. Filogenin bygger på tidigare rapporter. Alla ritningar och fotografier representerar sidovyer av individer med främre ändar orienterade mot toppen av denna figur.

Anteckningar

  • Gilbert, Scott F. (ca 2000). "Volvocaceanerna" . Utvecklingsbiologi . Sunderland (MA): Sinauer Associates, Inc. ( NCBI ) . Hämtad 9 augusti 2016 .

externa länkar