Gemmule (sünger)

Bir tomurcuk (enlem. Adlı Gemma , tomurcuk) bir yüksek dirençli bir şeklidir metabolik dinlenmesi deniz süngerlerinden ve meydana tatlı su süngerler yaşam şartları zor hale gelir.

Gemmülasyon aynı zamanda eşeysiz üreme biçimlerinden biridir; gemmules bunun ile karşılaştırılabilir endosporlar bazı ile oluşturulan bakteri veya statoblasts arasında bryozoanlar .

Gemmulation geç ortaya çıkan sonbahar içinde türlerde Ilıman ve sonunda yağmurlu mevsimlerde tropikal ve ekvatoral veya yıl boyunca.

Gemüller genellikle mezenkimde süngerin içinde üretilen küçük bir boncuk (veya granül) şeklindedir . Sünger öldüğünde veya alt tabakaya ve birbirine yapışmış halde kaldığında "serbest bırakılırlar", daha sonra koşullar tekrar daha iyi olduğunda gemmülden yeni bir sünger oluşur (buna "çimlenme" denir. Kuluçkadan çıkma yerine). Gemüllerin boyutları, şekilleri, renkleri ve özellikle onları üreten türlere özgü belirli mikro yapıları vardır; bu nedenle bir türün belirlenmesi veya belirli tespitlerin doğrulanması için kullanılabilirler. Bununla birlikte, aynı tür ve aynı süngerin gemmülleri belirli bir "polimorfizm" sergileyebilir).

Direnç

Gemüllerin - uzun süreler boyunca - çeşitli çevresel stres faktörlerine karşı yüksek bir dirence sahip olduğu bilinmektedir:

Fonksiyonlar

Eşeysiz üremede rolü

Süngerlerde eşeysiz üreme iki şekilde gerçekleşebilir:

  1. tomurcuklanarak;
  2. sünger ölümünden sonra da rolünü oynayabilir gemmules iç üretim ile propagules . Yaşamın bu aşaması, türlerin zor koşullarda (susuz kalma, soğuk, yiyecek eksikliği) hayatta kalmasına ve bazen uzayda daha iyi hareket etmesine izin verir. Bu uyku hali fenomeni, 1702'de van Leeuwenhoek gibi doğa bilimciler arasında bir spekülasyon ve hayranlık kaynağıdır ve olmuştur. Bazı tatlı su süngerleri gibi bazı türler, sonbaharda, yaşamlarının sonunda büyük miktarlarda mücevher üretirler. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-75900-0_1

Coğrafi yayılmadaki rol

Yetişkin süngerin çok sınırlı hareket kapasitesi vardır, ancak öldüğünde süngerin gemüllerini destekleyen geri kalanı alt tabakadan ayrılabilir ve akımla yıkanabilir.

Gemmülasyon

Gemmülasyon süreci

Tüm sünger türlerinde aynı görünüyor:

Gemmülasyonu tetikleyen faktörler

Olarak 1960'lı faktörler tetik gemmulation hala bilinmemektedir (ve bu böyle devam), ancak bu gemmulation varsayımsal indüklenebilir olabilir daha sonra mevcut R Raspont varsayar veriler ışığında:

Oluşan gemülüllerin taramasının engellenmesinin sonu, muhtemelen yukarıdakiyle aynı olan yayılabilir bir maddeye bağlı olabilir.

Daha sonra (1967'de) aynı yazar ve meslektaşı I. Schmidt tarafından spongillidae (Porifera) gemüllerinin solunumunun ışığa duyarlı bir karaktere sahip olduğu gösterildi. Soğuk fazdan geçiş, gemüllerin yumurtadan çıkmasına katkıda bulunur
Bir tatlı su süngerinde ( Spongilla lacustris ) , bazı iki değerlikli katyonların ( Zn , Mn , Ba , Sr ) uykuda olan gemüllerin gelişimini engellediği deneysel olarak gösterilmiştir. Bununla birlikte, bir kalsiyum kaynağı bu engelleyici etkiyi bastırır, bu da bu diğer iki değerlikli iyonun gemmülün çimlenmesinde (hücre bölünmesinde) bir rol oynadığını düşündürür.
İki değerlikli inhibe edici katyonlar , sırasıyla farklı etkili konsantrasyonlardadır ve bu, normal olarak kalsiyumu bağlayamayan reseptör bölgeleri için farklı bağlanma afiniteleri anlamına gelir.
Etilen glikol bis (β-aminoetil eter) N, N-tetraasetik asidin 15 ° C'de gemmül gelişimi üzerinde hiçbir etkisi yoktur, ancak onu 4 ° C'de uyarır, bu da endojen kalsiyumun yerinden çıkmasının uyku hali.
Magnezyum, iki değerlikli katyonun önleyici etkisini bloke etmek için kalsiyumun yalnızca kısmen yerini alabilir, bu da gemmül gelişiminde bu iyonun farklı bir özgüllüğünü gösterir. Kalsiyum bir küçük tomurcuk bir sünger geliştirirken aynı zamanda hücre hareketi için gereklidir.

Bir molekül, 3′5′-siklik AMP (veya cAMP ) da önemli bir rol oynar gibi görünmektedir; azalması, tatlı su süngeri Spongilla lacustris'in gemüllerinin uyuşukluğunun kalkma anına karşılık gelir ve eğer amino-filin ilavesi ile a bu molekülün cAMP-fosfodiesteraz enzimi tarafından bozunması engellenir, uyku hali kırılır. olmaz.

Gemüllerin biyosentezi ve bileşimi

Onlar oluşur amebocytes yoğun bir tabaka ile çevrili iç içe spekülleri .

Daha doğrusu, " gemmosklerotik  " olarak adlandırılan belirli spiküllerin oluşturduğu koruyucu bir tabaka ile çevrili küçük küresel yapılardır (çap: 150 ila 1000  μm )  . Her bir gemmül , "anne" nin bir klonu olan yeni bir sünger üretebilecek farklılaşmamış amoebositler (veya "arkeositler") içerir.

Gemmülasyonun hızı ve başlangıcı

Çoğu gemmules sırasında üretilen diyapoz (süngere endojen faktörlerin kontrolü altında metabolizmanın yavaşlaması bir aşamasında), o zaman onlar bir süre geçmesi gerekir vernalizasyon sünger ölümünden sonra (veya soğuk kış diyapoz bitmeden veya ılıman bölgeler).

Gemmules iç ozmotik konsantrasyonunda bir değişiklik, 100 mOsm (örneğin nedeniyle üzerinde muhafaza halinde (çimlenme tetikleyebilecek sorbitol (içinde E fragilis ) ve miyoinositolün içinde A ryderi ) çimlenme inhibe edilir. Çimlenme fazının seviyesini başlangıç sorbitol ve miyoinositol 20 saatte 50 mM'nin altına düşer  (çimlenme sürecinin başlamasından sonra) Hücre bölünmesi , yeni spiküllerin sentezi, bir sistem iç sirkülasyon kanalının oluşturulması ve çimlenmenin başlangıcı, osmolit seviyesindeki düşüşle ilişkili görünmektedir. 50 mOsm'lik bir eşiğin altında. ozmotik konsantrasyonu düşürerek sorbitol veya miyo-inositol katabolizması çimlenmeyi tetikliyor gibi görünmektedir.

Sıcaklıktaki ani bir artış da çimlenmeyi tetikler. Bu nedenle, ° C'de depolanan gemmalar "uykuda" ( sükunet durumu ) olur, ancak filizlenmeleri yalnızca su sıcaklığı 22.5  ° C'ye yükseltildiğinde 24 saatte gerçekleşir . Çimlenmenin başlamasından kısa bir süre sonra, anti-stres proteini ( hsp70 ) seviyesi yavaş yavaş, genellikle yetişkin süngerde bulunan seviyeye düşer.

Gemmülasyonun hızı, aynı zamanda , öldürülen bakteriler tarafından beslenen , Petri kaplarında kültürlenen küçük boyutlu Ephydatia fluviatilis türünün sünger örneklerinden de incelenmiştir . Bu çalışmanın yazarları, gemmülasyon hızının karmaşık faktörlere ve özellikle kültüre yerleştirilen süngerin türetildiği gemüllerin sayısına ve diyetinin miktarına ve kalitesine bağlı olduğu sonucuna varmışlardır. Ayrıca, "halihazırda farklılaşmış bir süngerin içindeki bir gemmülün yumurtadan çıkmasının bununla gemüllerin üretimini hızlandırdığını" , ancak bu in vivo çıkımın yalnızca belirli koşullar altında gerçekleştiğini (aslında, (sünger normalde gemüllerin salınımını ve filizlenmesini şu ana kadar engellediğini) not ederler. onun ölümü).

Evrimsel tarih

Gemül üretme yeteneği, uykuda ve oldukça dirençli propagül üretiminin birçok tür tarafından geliştirilen yaygın bir fenomen olduğu geçici ve zor ortamlarda edinilmiş ve geliştirilmiş olabilir (hemen hemen tüm omurgasız gruplarında ve çok çeşitli habitatlarda bulunur. ekinodermlerde dikkate değer bir istisna ).

Notlar ve referanslar

  1. Hand SC (1991) Su omurgasızlarında metabolik uyku hali . Karşılaştırmalı ve çevresel fizyolojideki Gelişmelerde (s. 1-50). Springer Berlin Heidelberg ( özet )
  2. Feldkamp, ​​Susan (2002). Modern Biyoloji . Amerika Birleşik Devletleri: Holt, Rinehart ve Winston. s. 695. Erişim tarihi 23 Mayıs 2006
  3. Gilbert JJ, Simpson TL (1976) Tatlı su süngerindeki Gemmule polimorfizmi Spongilla lacustris. Arch Hydrobiol 78: 268–277.
  4. NJ Boutselis, PE Fell, SH Loomis (1989) “Sünger gemüllerinin soğuk toleransı”; Kriyobiyoloji  ; Cilt 26, Sayı 6, Aralık 1989, Sayfalar 549
  5. Barbeau MA Reiswig HM ve Rath LC (1989) düşük sıcaklık maruz kaldıktan sonra, tatlı su sünger gemmules arasında Kuluçka: Ephydatia mülleri (Porifera: Spongillidae); Termal Biyoloji Dergisi , cilt 14, Sayı 4, Ekim 1989, sayfalar 225–231
  6. Shimada A, Egami NJ (1985) Kuru uykuda yumurta, gemül ve üç omurgasız formunun statoblastlarının radyosensitivitesinin karşılaştırılması  ; Radiat Res. 1985 Mart; 26 (1): 123-30 ( özet ).
  7. Schill RO, Pfannkuchen M, Fritz G, Köhler HR, Brümmer F. (2006) Tatlı su süngerinin sakin gemmülleri, Spongilla lacustris (Linnaeus, 1759), oldukça yüksek seviyelerde Hsp70 stres proteini ve hsp70 stres geni mRNA'sı içerir . J Exp Zool A Comp Exp Biol. 200-05-01; 305 (5): 449-57
  8. DeVos (1971)
  9. Raspont R (1963), Spongillidae'de gemmülasyonun belirlenmesinde boyut ve beslenmenin rolü; Gelişimsel Biyoloji; Cilt 8, Sayı 3, Aralık 1963, Sayfalar 243–271 ( özet )
  10. R. Rasmon ve I. Schmidt (1967) spongillidae gemüllerinin (Porifera) solunumunun ışığa duyarlı doğasının gösterilmesi  ; Karşılaştırmalı Biyokimya ve Fizyoloji; Cilt 23, Sayı 3, Aralık. 1967, sayfalar 959–967
  11. Simpson TL, Rodan GA (1976) Tatlı su sünger gemüllerinin uyku halinden salınmasında cAMP'nin rolü  ; Dev Biol. 1976 Nisan; 49 (2): 544-7
  12. Loomis SH, Bettridge A, Branchini BR (2009) “ Tatlı su süngerleri Eunapius fragilis ve Anheteromeyania ryderi gemüllerinde yüksek ozmotik konsantrasyonun çimlenmenin kontrolü üzerindeki etkileri ”; Physiol Biochem Zool. 2009 Temmuz-Ağustos; 82 (4): 388-95. doi: 10.1086 / 589901 ( özet ).
  13. Schill RO, Pfannkuchen M, Fritz G, Köhler HR, Brümmer F. (2006) Tatlı su süngerinin sakin gemülleri, Spongilla lacustris (Linnaeus, 1759), oldukça yüksek seviyelerde Hsp70 stres proteini ve hsp70 stres geni mRNA içerir  ; J Exp Zool A Comp Exp Biol. 1 Mayıs 2006; 305 (5): 449-57 ( özet )

Ayrıca görün

İlgili Makaleler

Dış bağlantı

Kaynakça