Feld | Eukaryota |
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Subdomain | Unikonta |
Super Regierungszeit | Opisthokonta |
Untergeordnete Familien
Die Choanoflagellaten , Choanoflagellata oder Choanoflagellaten sind eine kleine Gruppe von eukaryotischen opisthocontes einzelligen Verwandten von Metazoen . Diese gegeißelt Protisten haben eine koloniale und nicht fixierten Art und Weise des Lebens (im offenen Wasser leben) oder für einige Arten sind mit dem zugehörigen Periphyton .
Wir kennen mehr als 125 Arten , die weit verbreitet und oft reichlich vorhanden sind. Das Inventar ist möglicherweise nicht vollständig.
Unter den Mikroorganismen gelten sie als die nächsten lebenden Verwandten der ersten Tiere und werden als solche von Evolutionsbiologen und der evolutionären Entwicklungsbiologie als Modell für die Rekonstruktion des letzten Vorfahren einzelliger Tiere verwendet. Einige in unserem Gehirn beobachtete biochemische Prozesse könnten direkt von den in Choanoflagellaten beobachteten abgeleitet werden.
Obwohl diskret, sind sie in den Ozeanen sehr präsent, wo sie eine wichtige Rolle in biogeochemischen Kreisläufen und insbesondere für den Kohlenstoffkreislauf und den Kreislauf von Kieselsäure spielen .
Die Lebensmerkmale von Choanoflagellaten sind noch wenig verstanden. Es wird angenommen, dass viele Arten einsam sind, aber das koloniale Verhalten scheint innerhalb der Gruppe unabhängig und wiederholt aufgetreten zu sein (koloniale Arten behalten jedoch ein anfängliches solitäres Stadium bei).
Die Zelle misst 3 bis 10 um und ist gekennzeichnet durch:
Choanoflagellaten schwimmen frei in der Wassersäule oder sind sitzend (sie haften dann direkt am Substrat oder durch das Periplasma oder einen dünnen Stiel.
Nach dem derzeit verfügbaren Wissen scheinen Choanoflagellaten ein heterotrophes Leben zu führen, ohne direkt von einer anderen Art abhängig zu sein, aber eine bestimmte Anzahl von Eltern von Choanoflagellaten wie bestimmte Ichthyosporea oder Mesomycetozoa haben während der Evolution einen parasitären Lebensstil angenommen oder sind Krankheitserreger anderer Arten.
Im Gegensatz zu Pflanzen und Pilzen kann diese Gruppe bewegliche Kolonien bilden, die durch die kollektive Aktivierung der Kontraktilität deformiert werden können (bei mehrzelligen Tieren ist die kollektive Kontraktilität von Zellgruppen die Grundlage vieler Prozesse (Ex-Gastrulation, Aufnahme, Ausscheidung, Leckage) Reflexion, Muskelmotilität usw.
Brunet et al. beschreiben 2019 ein kürzlich entdecktes Choanoflagellat ( Choanoeca flexa sp. Nov.), das becherförmige Kolonien bildet (gebildet aus einer Monoschicht polarisierten Zellen); diese Kolonien sind kontraktil und kollektiv Essverhalten, aber auch eine rasche Änderung der Morphologie als Reaktion auf einen plötzlichen Lichtentzug (die Kolonie kehrt dann dank eines lichtempfindlichen Proteins ihre Krümmungsrichtung um). Die Autoren stellen fest, dass die zellulären Mechanismen, die diesen Prozess leiten, dieselben sind bei C. flexa und bei Tieren, was an einen letzten Vorfahren erinnert c Gemeinsam bereits in der Lage, polarisierte Zellen zu kontrahieren.
Choanoflagellaten wachsen vegetativ, wobei sich viele Arten durch Längsspaltung vermehren. Der reproduktive Lebenszyklus von Choanoflagellaten ist jedoch noch nicht vollständig verstanden. Es ist noch unklar, ob es im Lebenszyklus dieser Gruppe auch eine sexuelle Phase gibt. Sein Grad an Ploidie ist ebenfalls unbekannt.
Die sexuelle Reproduktion wurde noch nicht gesehen, aber zwei Retrotransposons und Schlüsselgene, die an der Meiose beteiligt sind, wurden in ihrem Genom gefunden, was auf ein mögliches Geschlecht hindeutet.
Einige Choanoflagellaten können verkapselt werden (mit Verlust von Flagellum und Kragen).
Die Choanoflagellaten sind planktonisch oder an Algen ( Periphyton ) gebunden .
Sie kommen hauptsächlich in der Meeresumwelt vor , die seit allen Ozeanen weltweit verbreitet ist. Einige Arten sind jedoch Süßwasser (Süßwasser).
Ihre Nahrung schien hauptsächlich aus Bakterien zu bestehen , aber Forscher haben kürzlich gezeigt, dass sie - zumindest in einigen Regionen der Welt (zum Beispiel im Golf von Gabes an der Ostküste Tunesiens ) - auch große Mengen an Nanophytoplankton „weiden“ können .
Das Verdauungssystem ist rudimentär und besteht aus einfachen Nahrungsvakuolen, die im basalen Teil des Zytoplasmas positioniert sind.
Die Speisereste ( Bakterien , Mikroalgen ) werden dank einer Bewegung des Flagellums in die Verdauungsvakuolen gebracht, wodurch das Wasser verdrängt wird und eine Vertiefung an den Rändern des Kragens entsteht, die zu einem Absaugen des Wassers führt, das Bakterien in die Verdauungsvakuolen bringt Höhe des Kragens, wodurch die Zelle gefüttert wird, die sie aufnehmen kann .
Choanoflagellates Acanthoecida erzeugt eine extrazelluläre Struktur , wie bekannt lorica (benannt nach römischer rüstung von Bändern gemacht). Diese Struktur besteht aus einzelnen Banden, die aus einem Biokomposit (einer Art Polymer aus Siliciumdioxid und Proteinen) gebildet werden. Das Material jeder dieser Banden wird innerhalb der Zelle synthetisiert und dann außen auf der Zelloberfläche ausgeschieden.
In „nudiformen“ Choanoflagellaten werden diese Bänder mit einer Reihe kleiner Tentakeln zusammengesetzt. Sie werden von der Zelle produziert, bis die Lorica vollständig realisiert ist.
Bei sogenannten tektiformen Choanoflagellaten entstehen im Überschuss Kostenbänder , die sich in einem Bereich unterhalb des Halses ansammeln. Wenn sich die Mutterzelle teilt, um eine Tochterzelle zu produzieren, nimmt die neue Zelle einige dieser Banden als Teil der Zytokinese auf und baut ihre eigene Lorica zusammen (wobei nur die zuvor produzierten silikatischen Banden verwendet werden).
Eine Biosilizifizierung ist nur möglich, wenn Kieselsäure (in diesem Fall in Form von Kieselsäure ) zuvor in der Zelle biokonzentriert wurde , was dank dedizierter Transporterproteine namens "SIT" (für "Silicon Transporter" ) möglich ist.
Die Untersuchung dieser SIT-Proteine zeigte, dass sie denen ähnlich waren, die in Kieselalgen und anderen Stramenopilen gefunden wurden, die auch siliciumhaltige Skelette biosynthetisieren. Die Genfamilie, die das SIT-Protein codiert, zeigt jedoch wenig oder keine Homologie mit anderen Choanoflagellat-Genen, einschließlich nicht-siliciumhaltigen Choanoflagellaten oder Stramenopiles . Dies deutet darauf hin, dass sich die SIT-Genfamilie anderswo entwickelt hat und dass es ein Gentransferereignis zwischen Acanthoecidae und Stramenopiles gab. Dies ist ein bemerkenswerter Fall eines horizontalen Gentransfers zwischen zwei entfernt verwandten eukaryotischen Gruppen.