Picozoa — Википедия

Picozoa
Picomonas judraskeda
Picomonas judraskeda
Научная классификация
Домен:
Эукариоты
Тип:
Picozoa
Международное научное название
Picozoa Seenivasan, Sausen, Medlin & Melkonian, 2013
Синонимы
  • Picobiliphyta

Picozoa (ранее Picobiliphyta) — тип[1] морских планктонных протистов неясного систематического положения. По состоянию на 2015 год, в типе описан один вид Picomonas judraskeda. Кроме того, к данной группе относят большое количество последовательностей генов рибосомных РНК, полученных с помощью методов метагеномики[2].

Открытие и история изучения

[править | править код]
Строение клетки Picomonas judraskeda. A, B, C, D — изображение клетки P. judraskeda, полученные с использованием различных микроскопических техник (A — контраст Номарского; B — фазовый контраст и флуоресценция; C — сканирующая электронная микроскопия; D — трансмиссионная электронная микроскопия). E — 3D реконструкция. AF/PF — передний и задний жгутики; AP/PP — передняя и задняя части клетки; G — аппарат Гольджи; M — митохондрия; MB — «микротельце»; N — ядро; tr1, tr2 — проксимальная и дистальная переходные зоны жгутика; P — задняя пищеварительная вакуоль; CL — щель, разделяющая переднюю и заднюю части клетки; VC — вокуолярная система[1].

В 2007 году Фабрис Но (лат. Fabrice Not) с соавторами опубликовали статью об обнаружении ранее неизвестной клады протистов высокого ранга на основании филогенетического анализа последовательностей генов рибосомных РНК, выделенных из морских планктонных проб верхних слоев толщи воды. Изучив клетки данных организмов, выявленные с помощью методики TSA-FISH, авторы предположили наличие у них фотосинтезирующих пластид, организованных по типу хлоропластов криптофитовых водорослей и обладающих особой ДНК-содержащей органеллой — нуклеоморфом[англ.]. На основании этого авторы характеризовали данную группу как представителей фитопланктона и присвоили ей название Picobiliphyta[2].

Однако в дальнейшем фототрофный образ жизни данных организмов был поставлен под сомнение, так как исследования, направленные на выявление у Picobiliphyta пластид или фрагментов ДНК, содержащейся в данных органеллах, не принесли результатов. Кроме того, представители данного таксона были обнаружены в морских пробах, отобранных на глубине более 3000 метров, где отсутствие света делает невозможным фотосинтез[3].

Окончательным доказательством того, что Picobiliphyta являются гетеротрофами, стало описание в 2013 году первого представителя таксона — Picomonas judraskeda. Авторы продемонстрировали, что данный организм не способен к фотосинтезу и питается, поглощая крохотные (менее 150 нанометров) органические частицы из толщи воды. На основании этих данных авторы опубликовали формальное таксономическое описание группы, присвоив ей ранг типа и переименовав из Picobiliphyta в Picozoa, в соответствии с образом жизни данных протистов[1].

Строение клетки

[править | править код]

Размер клеток P. judraskeda, также как и других не описанных представителей Picozoa, выделенных из планктонных проб, составляет около 3 микрометров. Строение данных организмов уникально и не имеет аналогов среди прочих эукариот. Клетка P. judraskeda разделена глубокой щелевидной впадиной на две части, сильно отличающихся морфологически и функционально. Одна часть содержит основной набор клеточных органелл: ядро, одиночную митохондрию с трубчатыми кристами, 2 крупных микротельца (мембранных органелл, вероятно связанных с метаболизмом липидов), аппарат Гольджи, эндоплазматический ретикулум, жгутиковый аппарат (два жгутика неравного размера располагаются на боковой стороне клетки). Вторая часть специализируется на питании и содержит «клеточный рот» (цитостом), набор пищеварительных везикул и вакуолей. Внутри клетки эти две части разделены крупной вокуолярной цистерной с неизвестной функцией, возможно, являющейся барьером для попадания в клетку вирусов вместе с пищей[1][3].

Движение

[править | править код]
Видеозапись движения клетки P. judraskeda

Для P. judraskeda описан уникальный тип движения в толще воды — так называемый цикл «jump, drag, and skedaddle» (дословный перевод — прыжок, волочение и улепетывание). После длительного периода покоя клетка делает резкий рывок на небольшое расстояние и начинает медленное плавное движение в противоположном направлении. Эта часть цикла может быть повторена несколько раз, после чего Picomonas чрезвычайно быстро уплывает на большое расстояние от его изначального положения, и цикл начинается снова[1].

Вероятное систематическое положение

[править | править код]

Систематическое положение Picozoa относительно других групп эукариот доподлинно не известно. Клетки описанного вида имеют уникальное строение и не похожи на других протистов. Молекулярно-филогенетические исследования данной группы также не дают однозначной информации. Из-за того что до 2013 года группу считали представителями фитопланктона, Picozoa в первую очередь сравнивали с представителями других таксонов водорослей. По состоянию на 2014 год были предложены следующие варианты систематического положения данной группы[3]:
Филогенетическое древо Not et al., 2007, построенное на основе анализа последовательностей генов рибосомальных РНК[2].
Филогенетическое древо Cuvelier et al., 2008, построенное на основе анализа последовательностей генов рибосомальных РНК[4].
Филогенетическое древо Yoon et al., 2011, построенное на основании анализа генов, кодирующих 7 консервативных белков[5].
Филогенетическое древо Burki et al., 2012, построенное на основании анализа участков генов, кодирующих 258 консервативных белков[6].

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ 1 2 3 4 5 Seenivasan, R.; Sausen, N.; Medlin, L. K.; Melkonian, M. Picomonas judraskeda Gen. Et Sp. Nov.: The First Identified Member of the Picozoa Phylum Nov., a Widespread Group of Picoeukaryotes, Formerly Known as 'Picobiliphytes' (англ.) // PLoS ONE. — 2013. — Vol. 8. — P. e59565. — doi:10.1371/journal.pone.0059565.
  2. ↑ 1 2 3 Not F., Valentin K., Romari K., Lovejoy C., Massana R., et al. Picobiliphytes: a marine picoplanktonic algal group with unknown affinities to other eukaryotes // Science. — 2007. — Vol. 315. — P. 253—255. — doi:10.1126/science.1136264.
  3. ↑ 1 2 3 Moreira D., López-García P.,. The rise and fall of Picobiliphytes: How assumed autotrophs turned out to be heterotrophs // Bioessays. — 2014. — Vol. 36. — P. 468–474. — doi:10.1002/bies.201300176.
  4. ↑ Cuvelier ML, Ortiz A, Kim E, Moehlig H, Richardson DE, et al. Widespread distribution of a unique marine protistan lineage // Environ Microbiol. — 2008. — Vol. 10. — P. 1621–1634. — doi:10.1111/j.1462-2920.2008.01580.x.
  5. ↑ Yoon HS, Price DC, Stepanauskas R, Rajah VD, Sieracki ME, et al. Single-cell genomics reveals organismal interactions in uncultivated marine protists. // Science. — 2011. — Vol. 332. — P. 714-717. — doi:10.1126/science.1203163.
  6. ↑ Burki F, Okamoto N, Pombert JF, Keeling PJ. The evolutionary history of haptophytes and cryptophytes: phylogenomic evidence for separate origins. // Proc Biol Sci.. — 2012. — Vol. 279. — P. 2246–2254. — doi:10.1098/rspb.2011.2301.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Picozoa&oldid=141013099