Tetraspora -Tetraspora
Tetraspora egy nemzetség zöld alga belül talált monofiletikus csoportot Volvocales , amely alatt a törzs Chlorophyta . A Tetraspora fajokegysejtű zöldalgák, amelyek négyes elrendezésben léteznek, és a sejteket zselatinos burokba csomagolják, amely makroszkopikus telepeket hoz létre. Ezek elsősorban édesvízi élőlények, bár kevés olyan eset volt, amikor tengeri környezetben, sőt szennyezett víztestekben is találtak volna. A tetrapora fajok az Antarktisz kivételével szerte a világon megtalálhatók. Annak ellenére, hogy mindenütt jelen van, a nemzetségek legnagyobb növekedése a poláris éghajlati övezetekben figyelhető meg.
A tetraspóra- fajok nem mozgékonyak, és a zászlók helyett pseudoflagella-párokkal rendelkeznek, amelyek a pszeudociliaris készülék részét képezik . A Tetraspora sejtátmérője átlagosan 6-13 μm. Az energia két csésze alakú kloroplasztiszon keresztül halmozódik fel a fotoszintézis útján, így a faj elsődleges termelővé válik . Virágzást észleltek szennyezett környezetben az ammónia ipari hulladékból történő túlzott mértékű növekedése miatt, és most az ilyen víztestek biológiai sokféleségének csökkenésével járnak.
A nemhez tartozó fajoknál mind szexuális, mind ivartalan szaporodás lehetséges. Ezenkívül a mitózis jól meghatározott a Tetraspora fajokban; különösen a T. gelatinosa -ban vizsgálták . A sejtosztódás magában foglalja a mikrotubulusok , a bazális test komplexek bonyolult elrendezését, és olyan struktúrák használatát foglalja magában, mint a phycoplasts és a protoplast .
A vizsgálatok kimutatták bizonyos fajok antimikrobiális tulajdonságait. Ezenkívül a Tetraspora fontos fotobiológiai hidrogén -termelő , ezért intenzíven vizsgálják a bioüzemanyagokat . 2019 -ig harminc fajt soroltak ebbe a nemzetségbe.
Etimológia
A Tetraspora nemzetségnév a tetrad szóból származik; amely négy megerősítésére utal. A Tetra görögül négyet jelent, a spora pedig latinul a sejteket jelenti, és így leírja e nemzetség fajait négyes csoportokban.
Történelem
A Tetraspora nemzetséget először Link ex Desvaux írta le 1818 -ban, ahol a nemzetség célja az algák szervezése volt, amelyek spórái a tetrádák megerősítésében voltak elrendezve. A legelső osztályozásokban a Tetraspora fajokat a Tetrasporales rendbe sorolták a Chlorophyta alatt . Molekuláris elemzéssel azonban azt találták, hogy a Tetraspora fajok alaptestének morfológiája hasonló a Chlamydomonas -hoz, és molekuláris hasonlóságuk is van az SSU rDNS -ben. Ez megváltoztatta a besorolást a Tetrasporales rend alá tartozó Volvocales rendelésről , ahol ma is laknak.
Habitat
A tetraspóra fajok elsősorban édesvízi élőlények, amelyek olyan ökoszisztémákban élnek, mint a patakok, tavak, folyók, tavak. Kemény környezetben is megtalálhatók, például termikus szennyvizek és ipari hulladékok. A közelmúltban azonban azt találták, hogy a Tetraspora fajok képesek alkalmazkodni és tartózkodni olyan tengeri környezetben, amelyek kivételesen tápanyagban gazdagok és édesvízi folyók kiáramlását fogadják. A stagnáló és a szabadon folyó víztestekben egyaránt találtak fajokat, bár a fajok morfológiája a két víztípus között kissé eltér. Az élőhelyek fizikai-kémiai vizsgálatai azt mutatták, hogy a Tetraspora fajok széles pH-tartományokat tolerálnak: (4,5–9,63), de leggyakrabban 6–7 pH-jú víztestekben fordulnak elő. Hasonlóképpen, a Tetraspora nemzetségbe tartozó fajok optimális növekedési feltételei az lúgos, alacsony mezotróf és sekély édesvízi testek. Érdekes módon a fajok is a legbőségesebbek és legelterjedtebbek a lassú patakok és folyók medrében; ahol általában vékony fonalas makroszkopikus telepeket öltenek.
A tetraspora fajok minden kontinensen megtalálhatók, az Antarktisz kivételével, és minden szélességi fokon megtalálhatók. Ezért minden éghajlati övezetben megtalálhatók: poláris, trópusi, meleg és hűvös mérsékelt övezetekben és az egyenlítői övezetekben. Bár minden éghajlati zónában jelen lehetnek, a legoptimálisabb zónák a hűvös mérsékelt és a poláris zónák. Ez annak köszönhető, hogy a fajok inkább a hideg vizet részesítik előnyben, mint a meleget.
Ökológia
A legtöbb zöld algahoz hasonlóan a Tetraspora is fotoautotróf . A fotoszintézis lebonyolítására való képességük a vízi táplálékláncok és táplálékhálózatok kiindulópontja. A tetraspóra elsődleges termelőként működik, és ezért felelős a későbbi trófeás szinteken továbbadandó energia befogásáért és asszimilálásáért.
A szennyvízzel, ipari hulladékkal és halászati hulladékkal kapcsolatos víztestekben dokumentálták a Tetraspora virágzását. A szennyvíz, ipari és halászati hulladékok kiforgatása antropogén eutrofizációhoz vezet , ahol az ammónia túlzott mértékben megnövekszik; fő nitrogénforrás bizonyos Tetraspora fajok számára . A javasolt nitrogénfelesleg hozzájárul a Tetraspora telepek kontrollálatlan sejtproliferációjához ; algavirágzást eredményez. A tetraspóra virágzás negatív hatással van az általános környezeti ökológiára, mert eltolódik és megváltoztatja a víz kémiai tulajdonságait. Ennek oka az, hogy a tömeges növekedéssel hipoxia és/vagy anoxia léphet fel, és ezek káros hatással lehetnek a biológiai sokféleségre és más szervezetek, például halak túlélésére.
Morfológia
A Tetraspora nemzetség fajai egysejtű zöld algák, amelyekben az egyes sejtek nem mozgékonyak és gömb vagy elliptikus alakúak. Ezek az egyedi sejtek négyes halmazban vagy többszörösen vannak elrendezve; ezek lehetnek négy-négy cellák vagy két-kettő elrendezésben. Minden sejt egy makroszkopikus nyálkás mátrixba van zárva, amely makroszkopikus telepeket hoz létre. A borítékon belül a sejtek egyenletesen oszlanak el, és összességében a nyálkás burok szabálytalan körvonalat hoz létre aszimmetrikus formákkal és élekkel.
A sejtek mérete a Tetraspora fajok típusától és az adott éghajlati zónától függően változónak bizonyult. A Tetraspora nemzetségbe tartozó fajok átmérője átlagosan 6-13 μm, a a trópusok általában a legkisebbek (6-9 μm), ezt követik a mérsékelt övi fajok (6-14 μm) és a poláris fajok (7,5-13 μm). A sejtek méretének különbsége tehát a telepek méretét is befolyásolja, de a telepek mérete is változik attól függően, hogy a sejtek állóvízben vagy folyó vízben tartózkodnak -e. Álló vízben a telepek hossza 5-10 cm lehet, míg folyó vízben a telepek elérhetik az 50 cm -t is. A kolónia méretének befolyásolása mellett a víz típusa (állóvíz vagy szabadonfolyó) a telepek morfológiáját is befolyásolja. A legtöbb makroszkopikus kolóniák Tetraspora hengeres jellegű, de a pangó vizet telepek jelenhetnek meg, mint a rövid zsákokkal és klubok thalli hasonlító ballonok. Az áramló víz kolóniák viszont keskeny hengeres szerkezeteket alkotnak, és a thalli is többé -kevésbé hengeres, és néha enyhén lekerekíthetők a hüvelyeknél.
Sejtes szerkezetek/anatómia
A Tetraspora nemzetségbe tartozó fajok két pszeduoflagellat tartalmaznak a pszeudociliaris készülék részeként, két csésze alakú kloroplasztokat A és B klorofill pigmentekkel, egyetlen pirenoidot és összehúzódó vákuumokat a citoplazma belsejében. Ezenkívül keményítőszemcsék láthatók a pyrenoid lefedésében, és a sejtek falai vékonyak.
Tetraspora fajok nem rendelkeznek flagellum a 9 + 2 mikrotubulus szál konfigurációja, ehelyett van pseudoflagellum egy 9 + 0 szál megerősítést; ahol a központi két csőszerű szál hiányzik. Két pszeduoflagelulla létezik egy párban, és mindkettő kinyúlik a sejt elülső régiójából és a kocsonyás mátrixba. Ezenkívül azt találták, hogy a pszeudoflagella hosszabb, mint a tényleges sejtek. A pszeudoflagella a pszeudociliaris apparátus része, amely citoplazmatikus mikrotubulusrendszerből, csíkos szálrendszerből, bazális testekből és magukból a pszeudoflagella -ból áll. A Pseudoflagella mindegyikén csíkos minta látható, ahol látható, hogy rendszeresen csíkos szerkezetű, világos és sötét, azonos hosszúságú szakaszok vannak. Átlagosan a pszeudoflagella hossza 70-120 μm hosszú és 0,70-1,60 μm széles, de akár 155 μm hosszú is lehet.
Életciklus
A Tetraspora nemzetségben történő szaporodás lehet szexuális és ivartalan is. A szexuális szaporodás izogám módon történik , de esetenként fajtól függően lehet izogám vagy oogám is . Az aszexuális megosztottság a Tetraspora -ban mitotikus felosztással történik; a termékek lehetnek két vagy négy magtalan leánysejt. A vegetatív sejtek mellett az ivartalan szaporodás zoospórákat is termelhet , amelyek sejtenkénti kettőtől nyolcig terjedő autospóraként működhetnek .
Amikor az életkörülmények kedvezőtlenebbé válnak, a Tetraspora nemzetség számos faja is képes akinetikának nevezett hypanospórákká alakulni . Az akkineták barna színű vastag falú spórák, átmérője 12,9-15,80 μm, sejtfalvastagsága 0,6-1,10 μm. Nyugalmi sejtekként működnek, amelyek ellenállnak a hideg hőmérsékletnek és a kiszáradásnak. Az érett akinetikák felosztásának folyamatát a nyálkahártyán belül elhelyezkedő amőboid protoplasztok végzik.
Leírták a Tetraspora fajok sejtosztódását . Megjegyezzük, hogy a mitózis kezdete előtt a sejtek mozdulatlanná válnak, és a sejtek felszínén elhelyezkedő bazális testek elkezdenek visszahúzódni. Ez azt eredményezi, hogy az előfázis magja a visszavonuló bazális testkomplex felé vándorol, amely körül mikrotubulusok kezdenek összegyűlni. Az alaptest -komplexus elrendezi, hogy szorosan kapcsolódik a sejt egyik pólusához, létrehozva egy mitotikus orsót, amelyet nyílt poláris fenestrae néven ismernek. Továbbá feltételezik, hogy maga az orsó is unicentrikus lehet. Végül a mikrotubulusok kinyúlnak az orsóból, és az anafázis során behatolnak a fenestrae -n és feldarabolják a magot. Ezt követően a telofázisra a mag átalakul , de egy phycoplast képződik. Ezenkívül egy protoplaszt található a sejtfal belsejében, és megfigyelhető, hogy a hasítás során a falon belül forog; folyamat, amelyről ismert, hogy a sejt barázdáláson megy keresztül.
Gyakorlati fontosság
Egyes Tetraspora fajok fitotoxikus és citotoxikus aktivitásának elemzése kimutatta az antibiotikumok aktivitását bizonyos gombák és baktériumok ellen, ami azt jelenti, hogy a Tetraspora fajok segíthetnek az antibiotikumok kifejlesztésében vagy összetételében . Ezenkívül a Tetraspora fajokról ismert, hogy nagy mennyiségű hidrogént termelnek. Ez azért jelentős, mert a hidrogéngázt ígéretes tiszta tüzelőanyagnak tekintik. Ez azt jelenti, hogy a Tetraspora fajok potenciálisan fotobiológiai hidrogéntermelőként és zöld bioüzemanyagként működhetnek.
Hivatkozások
Külső linkek
Tudományos hivatkozások
- PubMed referenciák a Tetraspora számára
- PubMed Central referenciák a Tetraspora számára
- Google Scholar referenciák a Tetraspora számára