Euprymna scolopes

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Progetto:Forme di vita/Come leggere il tassoboxCum să citiți caseta
Euprymna scolopes
Euprymna scolopes (Bobtail squid) .jpg Euprymna scolopes - image.pbio.v12.i02.g001.png
Euprymna scolopes în diferite culori
Starea de conservare
Status none DD.svg
Date insuficiente [1]
Clasificare științifică
Domeniu Eukaryota
Regatul Animalia
Phylum Mollusca
Clasă Cefalopoda
Ordin Sepiida
Familie Sepiolidae
Subfamilie Sepiolinae
Tip Euprymna
Specii E. scolopi
Nomenclatura binominala
Euprymna scolopes
Berry , 1913

Euprymna scolopes (cunoscută și sub numele de squid Hawaii, în engleză Hawaiian Bobtail Squid) este o specie de cefalopode de moluște din familia Sepiolidae [2] . Este originar din Oceanul Pacific central, unde apare în apele de coastă puțin adânci de pe insulele Hawaii și din insula Midway . [3] [4] Specimenul de acest tip a fost colectat în largul coastelor insulelor Hawaii și este depus la Muzeul Național de Istorie Naturală din Washington . [5]

E. scolopes crește până la 30 de milimetri (1,2 in) lungime a stratului . [3] Puii cântăresc 0,005 grame (0,00018 oz) și se maturizează în 80 de zile. Adulții cântăresc până la 2,67 grame (0,0094 oz). [6]

În sălbăticie, E. scolopes se hrănește cu specii de creveți , inclusiv Halocaridina rubra , Palaemon debilis și Palaemon pacificus . [7] În laborator, „E. scolopes a fost crescut cu o dietă variată de animale, inclusiv misidi ( Anisomysis sp.), Creveți în saramură ( Artemia salina ), țânțari ( Gambusia affinis ), creveți ( Leander debilis ) și caracatiță ( Octopus cyanea ). [8]

The sigiliu călugăr Hawaiian (Neomonachus schauinslandi) prăzi de pe E. scolopes în nord - vestul Hawai apele. [9]

Simbioză

E. scolopes trăiește într-o relație simbiotică cu bacteria bioluminiscentă Vibrio fischeri , care locuiește într-un organ luminos special din mantaua calmarului. Bacteriile sunt hrănite de calmar cu o soluție de zaharuri și aminoacizi și, în schimb, își ascund forma atunci când calmarul este privit de jos prin potrivirea cantității de lumină care lovește partea superioară a mantalei ( iluminare de fundal ). [10] E. scolopes servește ca organism model pentru simbioza animal-bacteriană și relația sa cu V. fischeri a fost studiată cu atenție. [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18]

Achiziţie

Bacteria bioluminiscentă, V. fischeri , se transmite orizontal în întreaga populație de E. scolopi . Puiilor le lipsește aceste bacterii necesare și trebuie să le selecteze cu atenție într-o lume marină saturată cu alte microorganisme. [19]

Pentru a putea capta eficient aceste celule, E. scolopes secretă mucus ca răspuns la peptidoglican (o componentă importantă a peretelui celular al bacteriilor ). [20] Mucusul inundă câmpurile ciliate din zonă imediat în jurul celor șase pori ai organului luminos și captează o mare varietate de bacterii. Cu toate acestea, printr-un mecanism necunoscut, V. fischeri este capabil să expulzeze celelalte bacterii din mucus. [20]

Când V. fischeri se agregă în mucus, aceștia trebuie să-și folosească flagelii pentru a migra prin pori și în josul conductelor ciliate ale organului luminos și să depășească o altă baraj de factori gazdă meniți să asigure colonizarea doar a V. fischeri . [20] În plus față de curentul neîncetat produs de gazdă care împinge bacteriile cu motilitate redusă în afara porilor, numeroase specii reactive la oxigen fac mediul insuportabil. [20] Squid alide peroxidaza este principala enzimă responsabilă de crearea acestui mediu microbicid , care folosește peroxidul de hidrogen ca substrat, dar V. fischeri a dezvoltat un contraatac strălucit. V. fischeri posedă o catalază care captează peroxidul de hidrogen înainte ca acesta să poată fi utilizat de peroxidaza alidă de calamar, inhibând astfel indirect enzima. [20] Odată traversate aceste conducte ciliate, V. fischeri înoată spre anticameră, un spațiu mare cu o căptușeală epitelială și colonizează criptele epiteliale înguste. [20]

Bacteriile se dezvoltă pe aminoacizi și zaharuri produse de gazdă în anticameră și umple rapid spațiile criptelor în decurs de 10-12 ore după eclozare. [21]

Relație stabilă

Euprymna scolopes se îngropă în nisip, lăsând doar ochii expuși

În fiecare secundă, un calmar tânăr aeriseste aproximativ 2,6 mililitri (0,092 imp fl oz; 0,088 US fl oz) de apă de mare înconjurătoare prin cavitatea sa de manta. Doar o singură celulă de V. fischeri , 1 milionime din volumul total, este prezentă în fiecare ventilație. [20]

Creșterea aminoacizilor și a zaharurilor alimentează bioluminiscența cu un consum metabolic ridicat de V. fischeri și în 12 ore bioluminescența atinge apogeul, iar tânărul calmar poate contralumina mai puțin de o zi după eclozare. [21] Bioluminiscența necesită o cantitate considerabilă de energie de la o celulă bacteriană. Se estimează că va necesita 20% din potențialul metabolic al celulei. [21]

Tulpinile non-luminescente de V. fischeri ar avea un avantaj competitiv decisiv față de tipul natural luminescent. Cu toate acestea, mutanții neluminiscenți nu se găsesc niciodată în organul luminos al scolopilor E. [21] De fapt, procesele experimentale au arătat că îndepărtarea genelor responsabile de producerea luminii în V. fischeri reduce drastic eficiența colonizării. [21] Este posibil ca celulele luminescente, cu luciferază funcțională, să aibă o afinitate mai mare pentru oxigen decât pentru peroxidază , anulând astfel efectele toxice ale peroxidazei. [22] Din acest motiv, se crede că bioluminiscența a evoluat ca un mecanism antic de detoxifiere a oxigenului în bacterii. [22]

Ventilare

În ciuda tuturor eforturilor implicate în obținerea V. fischeri luminiscenți, calmarul gazdă elimină zilnic majoritatea celulelor din mare. Acest proces, cunoscut sub numele de „deflație” (în engleză venting), este responsabil pentru eliminarea a până la 95% din organul V. fischeri în zori strălucitoare. [23] Bacteriile nu beneficiază de acest comportament, iar latura pozitivă a calmarului în sine nu este foarte clară. O explicație rezonabilă se referă la cheltuielile mari de energie în menținerea unei colonii de bacterii bioluminescente. [24]

În timpul zilei când calmarul este inactiv și ascuns, bioluminescența este inutilă și expulzarea V. fischeri conservă energia. Un alt motiv, din punct de vedere evolutiv, mai important poate fi acela că sângerarea zilnică asigură selecția V. fischeri care au dezvoltat specificitate pentru o anumită gazdă, dar care pot supraviețui în afara organului luminos. [25]

Deoarece V. fischeri sunt transmise orizontal în E. scolope , menținerea unei populații stabile în oceanul liber este esențială pentru a furniza generațiilor viitoare de calmar organe luminoase funcționale.

Organ luminos

Organul luminos are un răspuns electric atunci când este stimulat de lumină, ceea ce sugerează că organul funcționează ca un fotoreceptor care permite calmarilor gazdă să răspundă la luminescența lui V. fischeri . [26]

Veziculele extraoculare lucrează împreună cu ochii pentru a monitoriza lumina descendentă și cea creată de iluminarea din spate , astfel încât calmarul se mișcă la diferite adâncimi poate menține nivelul adecvat de lumină. [24] Acționând asupra acestor informații, calmarul poate regla apoi intensitatea bioluminiscenței modificând sacul de cerneală , care funcționează ca o diafragmă în jurul organului luminos. [24] În plus, organul luminos conține o rețea de țesuturi unice care acționează ca reflectoare și lentile și ajută la reflectarea și focalizarea luminii ventral prin manta . [24]

Organul luminos al calmarilor embrionari și juvenili prezintă o asemănătoare anatomie izbitoare cu un ochi și exprimă mai multe gene similare celor implicate în dezvoltarea oculară la embrionii de mamifere (de exemplu, eya , dac ), indicând faptul că calmarul luminos al ochilor și al organelor poate fi format folosind aceeași dezvoltare software. [ fără sursă ]

Când lumina care cade crește sau scade, calmarul este capabil să regleze luminescența în consecință, chiar și în timpul mai multor cicluri de intensitate a luminii. [24]

Notă

  1. ^ (EN) Barratt, I. & Allcock, L., Euprymna scolopes , pe Lista roșie IUCN a speciilor amenințate , versiunea 2020.2, IUCN , 2020.
  2. ^ (EN) Euprymna scolopes , în Worms ( Registrul mondial al speciilor marine ).
  3. ^ a b Reid, A. & P. ​​Jereb 2005. Familia Sepiolidae. În: P. Jereb și CFE Roper, eds. Cefalopodele lumii. Un catalog adnotat și ilustrat al speciilor cunoscute până în prezent. Volumul 1. Nautile și sepioidele cu cameră (Nautilidae, Sepiidae, Sepiolidae, Sepiadariidae, Idiosepiidae și Spirulidae) . Catalogul speciilor FAO în scopuri de pescuit. Nr. 4, Vol. 1. Roma, FAO. pp. 153-203.
  4. ^ (RO) Zonele economice exclusive ale țărilor cu sculopele Euprymna pe cephbase.utmb.edu, CephBase, 18 aprilie 2003. Accesat pe 29 martie 2016 (depus de „ Original url 15 iulie 2003).
  5. ^ Clasificarea curentă a cefalopodelor recente
  6. ^ Wood, JB & RK O'Dor 2000. Cefalopodele mai mari trăiesc mai mult? Efectele temperaturii și filogeniei asupra comparațiilor interspecifice de vârstă și dimensiune la maturitate ( PDF ). Arhivat la 14 decembrie 2004 la Internet Archive . Biologie marină 136 (1): 91.
  7. ^ Shears, J. 1988. Utilizarea unui strat de nisip în raport cu hrănirea și activitatea Diel în scolopii Sepiolid Squid Euprymna . RT Hanlon (ed.) Malacology 29 (1): 121-133.
  8. ^ Boletzky, Sv & RT Hanlon. 1983. O revizuire a întreținerii în laborator, creșterii și culturii moluștelor cefalopode. Memoriile muzeului național din Victoria: lucrările atelierului despre biologia și potențialul resurselor cefalopodelor, Melbourne, Australia, 9-13 martie 1981, Roper, Clyde FE, CC Lu și FG Hochberg, ed. 44 : 147-187.
  9. ^ Goodman-Lowe, GD 1998. Dieta focii călugărului hawaian ( Neomonachus schauinslandi ) din nord-vestul insulelor hawaiene în perioada 1991 și 1994. ( PDF ) Arhivat 7 mai 2005 la Internet Archive . Marine Biology 132 : 535-546.
  10. ^ Young, RE & CF Roper 1976. Bioluminiscență contracolorată la animalele de apă de mijloc: dovezi de la calmarul viu. Știința 191 (4231): 1046-1048. DOI : 10.1126 / science.1251214
  11. ^ DeLoney, CR, TM Bartley & KL Visick 2002. Rolul pentru fosfoglucomutaza în Vibrio fischeri - simbioza scolopilor Euprymna . ( PDF ) Arhivat la 28 martie 2004 la Internet Archive . Journal of Bacteriology 184 (18): 5121-5129.
  12. ^ Dunlap, PV, K. Kitatsukamoto, JB Waterbury & SM Callahan 1995. Izolarea și caracterizarea unei variante vizibil luminoase a tulpinii Vibrio fischeri ES114 formează scolopii Euprymna de calamar sepiolid . ( PDF ) Arhivat la 28 martie 2004 la Internet Archive . Arhive de microbiologie 164 (3): 194-202.
  13. ^ Foster, JS, MA Apicella și MJ McFall-Ngai 2000. Lipopolizaharida Vibrio fischeri induce apoptoza de dezvoltare, dar nu morfogeneza completă, a organului ușor scolope Euprymna . ( PDF ) Arhivat la 28 martie 2004 la Internet Archive . Biologie a dezvoltării 226 (2): 242-254.
  14. ^ Hanlon, RT, MF Claes, SE Ashcraft & PV Dunlap 1997. Cultura de laborator a scolopilor Euprymna de calamar sepiolid : Un sistem model pentru simbioza bacterie-animal. ( PDF ) Arhivat la 28 martie 2004 la Internet Archive . Buletin biologic 192 (3): 364-374.
  15. ^ Lee, K.-H. & EG Ruby 1995. Rolul simbiotic al stării viabile, dar neculturabile a Vibrio fischeri în apa de coastă hawaiană. ( PDF ) Arhivat la 28 martie 2004 la Internet Archive . Microbiologie aplicată și de mediu 61 (1): 278-283.
  16. ^ Lemus, JD & MJ McFall-Ngai 2000. Modificări ale protoemului Euprymna scolope organul luminos ca răspuns la simbioticul Vibrio fischeri . ( PDF ) Arhivat la 28 martie 2004 la Internet Archive . Microbiologie aplicată și de mediu 66 : 4091-4097.
  17. ^ Millikan, DS & EG Ruby 2003. FlrA, ca activator transcripțional 54- dependent în Vibrio fischeri , este necesar pentru motilitate și colonizarea simbiotică a organelor luminoase. ( PDF ) Arhivat la 28 martie 2004 la Internet Archive . Journal of Bacteriology (Societatea Americană de Microbiologie) 185 (12): 3547-3557.
  18. ^ Montgomery, MK și M. McFall-Ngai 1998. Dezvoltarea postembrionară târzie a organului luminos simbiotic al scolopilor Euprymna (Cephalopoda: Sepiolidae). ( PDF ) Arhivat la 28 martie 2004 la Internet Archive . Buletin biologic 195 : 326-336.
  19. ^ Efectele colonizării, luminescenței și autoinducerii asupra transcripției gazdei în timpul dezvoltării asociației calmar-vibrio . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 105 (32): 11323-11328. DOI : 10.1073 / pnas.0802369105
  20. ^ a b c d e f g Ecologia evolutivă a unui calamar sepiolid - Asociere Vibrio : de la celulă la mediu. Vie și Milieu 58 (2): 175-184. ISSN 0240-8759 ( WC · ACNP )
  21. ^ a b c d e Un contract exclusiv: Specificitate în parteneriatul Vibrio fischeri Euprymna scolopes . Journal of Bacteriology 182 (7): 1779-1787. ISSN 0021-9193 ( WC · ACNP )
  22. ^ a b Evoluția consumului de oxigen bioluminiscent ca un mecanism antic de detoxifiere a oxigenului. Journal of Molecular Evolution 52 (4): 321-332. ISSN 0022-2844 ( WC · ACNP )
  23. ^ Spargerea barierei limbajului: evoluția experimentală a Vibrio fischeri non-nativ în luminiscența croitorilor de calmar la gazdă. Simbioza 51 (1): 85-96. DOI : 10.1007 / s13199-010-0074-2
  24. ^ a b c d e Contrailuminarea în calmarul hawaian bobtail, Euprymna scolopes Berry (Mollusca: Cephalopoda). Biologie marină 144 (6): 1151-1155. DOI : 10.1007 / s00227-003-1285-3
  25. ^ Genele exprimate diferențial dezvăluie adaptări între nișele Vibrio fischeri care trăiesc libere și altele care sunt simbiotice, într-un mutualism pe deplin consolidat. Revista canadiană de microbiologie 52 (12): 1218-1227. DOI : 10.1139 / w06-088
  26. ^ Tong, D., NS Rozas, TH Oakley, J. Mitchell, NJ Colley & MJ McFall-Ngai 2009. Dovezi pentru percepția luminii într-un organ bioluminescent. PNAS 106 (24): 9836–9841. DOI : 10.1073 / pnas.0904571106

Alte surse

Alte proiecte

linkuri externe

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Euprymna_scolopes&oldid=116397293 ”