共生纖毛蟲和細(xì)菌具有共同的祖先
纖毛蟲,就像人類一樣,被多種多樣的細(xì)菌所殖民。一些纖毛蟲和它們的細(xì)菌共生體已經(jīng)成為終生的朋友,因為來自不來梅馬克斯普朗克海洋微生物研究所的研究人員通過比較這些單細(xì)胞纖毛蟲及其來自加勒比海和地中海的細(xì)菌伴侶來證明。細(xì)菌通過氧化硫為其纖毛蟲宿主提供營養(yǎng)。令人驚訝的是,他們發(fā)現(xiàn)這種伙伴關(guān)系起源于一次,來自一個纖毛蟲祖先和一個細(xì)菌祖先,盡管整個海洋將采樣點分開。
纖毛蟲是具有多個細(xì)胞核的微小單細(xì)胞生物,并且在淡水,海洋和土壤中含量豐富。“纖毛蟲”這個名字來自“纖毛”,這種微小的毛發(fā)狀結(jié)構(gòu)覆蓋著這些微生物,用于運動和將食物運送到嘴形開口。一種著名的纖毛蟲是拖鞋動物草履蟲。在顯微鏡下,纖毛蟲的優(yōu)雅和美麗變得明顯。有些物種長得很大,肉眼甚至可以看到一滴水中的小點。
在他們的研究中,來自馬克斯普朗克海洋微生物學(xué)研究所的Brandon Seah及其同事描述了Kentrophoros屬的纖毛蟲之間的合作關(guān)系,這些纖毛蟲已經(jīng)失去了張口,它們依賴于共生的硫氧化細(xì)菌。這種共生被稱為共生,即兩個伙伴彼此依賴。
化學(xué)合成和共生作為一種策略
已知許多生物使用硫氧化細(xì)菌作為能量來源。第一個是在20世紀(jì)70年代靠近深海熱液噴口附近發(fā)現(xiàn)的。深海貽貝Bathymodiolus和管蟲Riftia是兩個例子。直到現(xiàn)在還不知道Kentrophoros的共生體是誰:它們是否與其他共生體有關(guān),還是它們是全新的細(xì)菌種類?
纖毛蟲,就像人類一樣,被多種多樣的細(xì)菌所殖民。一些纖毛蟲和它們的細(xì)菌共生體已經(jīng)成為終生的朋友,因為來自不來梅馬克斯普朗克海洋微生物研究所的研究人員通過比較這些單細(xì)胞纖毛蟲及其來自加勒比海和地中海的細(xì)菌伴侶來證明。細(xì)菌通過氧化硫為其纖毛蟲宿主提供營養(yǎng)。令人驚訝的是,他們發(fā)現(xiàn)這種伙伴關(guān)系起源于一次,來自一個纖毛蟲祖先和一個細(xì)菌祖先,盡管整個海洋將采樣點分開。
纖毛蟲是具有多個細(xì)胞核的微小單細(xì)胞生物,并且在淡水,海洋和土壤中含量豐富。“纖毛蟲”這個名字來自“纖毛”,這種微小的毛發(fā)狀結(jié)構(gòu)覆蓋著這些微生物,用于運動和將食物運送到嘴形開口。一種著名的纖毛蟲是拖鞋動物草履蟲。在顯微鏡下,纖毛蟲的優(yōu)雅和美麗變得明顯。有些物種長得很大,肉眼甚至可以看到一滴水中的小點。
在他們的研究中,來自馬克斯普朗克海洋微生物學(xué)研究所的Brandon Seah及其同事描述了Kentrophoros屬的纖毛蟲之間的合作關(guān)系,這些纖毛蟲已經(jīng)失去了張口,它們依賴于共生的硫氧化細(xì)菌。這種共生被稱為共生,即兩個伙伴彼此依賴。
化學(xué)合成和共生作為一種策略
已知許多生物使用硫氧化細(xì)菌作為能量來源。第一個是在20世紀(jì)70年代靠近深海熱液噴口附近發(fā)現(xiàn)的。深海貽貝Bathymodiolus和管蟲Riftia是兩個例子。直到現(xiàn)在還不知道Kentrophoros的共生體是誰:它們是否與其他共生體有關(guān),還是它們是全新的細(xì)菌種類?
在他們的研究中,研究人員比較了來自加勒比海和地中海的Kentrophoros物種。研究人員發(fā)現(xiàn)了17種相互關(guān)聯(lián)的Kentrophoros,它們具有相同的基本身體計劃,即使每種都有自己獨特的特征。盡管整體外觀各不相同,但DNA序列分析表明,纖毛蟲均來自一個共同的祖先。這也是細(xì)菌的情況,這些細(xì)菌都屬于一組來自科學(xué)新手的近親。
這意味著,在數(shù)百萬年前的某個時刻,第一個Kentrophoros和這些細(xì)菌的祖先形成了多年來經(jīng)歷的伙伴關(guān)系,現(xiàn)在他們的后代遍布世界各地。“ 細(xì)菌共生體只生長在纖毛蟲身體的一側(cè)。一些纖毛蟲有特殊的褶皺,以增加最佳生長面積。這些纖毛蟲攜帶他們通過吞噬作用收獲的個人蔬菜補丁,”Brandon Seah,博士生說。馬克斯普朗克海洋微生物學(xué)研究所。
不萊梅馬克斯普朗克研究所所長Nicole Dubilier補充說:“我們研究的一個令人驚訝的結(jié)果是,纖毛蟲及其共生體之間的伙伴關(guān)系在很長的進(jìn)化時期內(nèi)非常穩(wěn)定和具體,可能是幾十到一我們認(rèn)為,因為共生體位于它們的宿主外面,當(dāng)纖毛蟲通過水或沙子移動時很容易丟失,這些共生可能不像共生體生活在其中的共生體那樣具體。但事實證明,合作伙伴的實際位置并不一定與他們的親密關(guān)系有關(guān)。“
議程的下一步是細(xì)菌共生體及其宿主的基因組測序。此外,纖毛蟲及其共生體的培養(yǎng)將為未來研究這個共生團(tuán)隊中每個合作伙伴對他們的關(guān)系帶來什么貢獻(xiàn)敞開大門。
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