"Sözleşmeli kadın" Paramecium vulgaris ve "kiracıların" iyi bir hayatı var
Terliksi hayvan, ortaokul biyoloji ders kitaplarının "yıldızı", mezun olduktan çok yıllar sonra, "tek hücreli organizmalar" denilince akla ilk gelen Paramecium'dur. Paramecium paramecium, Paramecium ailesinin eşsiz bir üyesidir.Yeşil olan sitoplazmasında yaşayan yüzlerce endosimbiyotik klorella vardır.
Şekil 1 Paramecium (Craig@InsightPhotography.net)
"Ortakyaşam": İki organizmanın birbirine bağlı olduğu bir sistem
Bu renkli doğada, birçok çeşit "endo-simbiyoz" fenomeni vardır. Sözde "simbiyoz", uzun vadeli doğal seçilimde çeşitli farklı organizmalar arasında yakın, birbirine bağlı ve karşılıklı olarak faydalı bir ilişkinin oluşumunu ifade eder. Kısmi iyilik ortakyaşamı, karşılıklı ortak yaşam vb. Vardır. Burada "içinde", bir organizmanın başka bir organizma veya hücrede yaşadığı bir simbiyoz formunu ifade eder.
Örneğin, çeşitli hidralar yeşil alglerle kararlı bir simbiyoz oluşturabilir, böylece bu hidralar daha karmaşık ve değişken bir ortama uyum sağlayabilir; Kuzey Amerika'nın doğu kıyısında, sarı algleri yedikten sonra onu koruyabilen yeşil yapraklı bir deniz boynuzlu böceği vardır. Fotosentez yapma yeteneği kazanan kloroplast, aylarca yiyeceksiz yaşayabilir.
Paramecium'un endosymbiosis sistemi hala nispeten erken bir aşamadadır, konakçı ve simbiyoz fiziksel veya kimyasal yöntemlerle ayrıldıktan sonra, her ikisi de bağımsız olarak hayatta kalabilir ve ikisini karıştırdıktan sonra, endosimbiyoz hızla kurulabilir. ilişki.
Endosimbiyoz oluşumu sırasında, Paramecium hücrelerindeki PV membran vezikül yapısı (Perialgal Vacuole membran) önemli bir rol oynar. Klorella, Paramecium hücrelerine yutulduğunda, sindirim zarı veziküllerinde yiyecek olarak depolanacak ve daha sonra bir dizi karmaşık ve hala tam olarak çözülmemiş mekanizmalar yoluyla, şanslı chlorella'nın bir kısmı PV membranları tarafından korunacaktır. , Terliksi hayvan sitoplazmasının en dış tabakasında bulunur. Bu konumun seçimi çok zekice, ancak bu konumda klorella ışığı tam olarak alabilir ve fotosentetik verimi en yüksek hale getirir.
Resim "Kung Fu" filminden geliyor
"Kung Fu" filmindeki kiralık bayanı düşünüyorum Terliksi'yi kiralık bayanla karşılaştırırsanız, o zaman bu simbiyotik klorella bireysel "kiracılara" eşdeğerdir, birbirlerine bağlıdırlar ve birlikte yaşarlar. .
Bununla birlikte, kiralayan ile kiracılar arasındaki kiralama ve kira toplama ilişkisine kıyasla, paramecium endosymbiosis sistemi daha karmaşık bir sistemdir. Hem kararlı hem de temeldir, endosimbiyozun kökenini ve oluşumunu keşfetmek için vazgeçilmez bir model sağlar.
Terliksi Hayvan ve Klorella arasında "Huzurlu Bir Arada Yaşama"
Endosymbiyoz durumunda, klorella sadece sağlıklı bir şekilde hayatta kalamaz, aynı zamanda parameciumun çoğalmasıyla da bölünebilir, böylece konakçı hücrelerin sürekli bölünmesi nedeniyle sayıları azalmaz. Öyleyse, Chlorella ve Paramecium arasındaki barış içinde bir arada yaşamayı hangi faktörler belirler?
Kısa süre önce, Çin Bilimler Akademisi Pekin Biyolojik Bilimler Akademisi'nden Zhao Fangqing'in ekibi ve Çin Bilimler Üniversitesi'nden Miao Miao ekibi, Paramecium'un "tutsak" endosimbiyotik klorellayı kontrol etmek için glutamin sentezini düzenleyebileceğini keşfetti.
"Esir" klorella yükünü taşımak için, Paramecium'un kendine zarar vermemek için zamanla yüzlerce klorella tarafından üretilen zararlı atığı dışarı atabilmesi için daha fazla dışa akan protein kodlaması gerekiyor. İlginç bir şekilde, farklı ışık yoğunlukları altında, Chlorella'nın fotosentetik çıktısı farklıdır ve Paramecium aslında endosimbiyotik klorella sayısını belirlemek için "bütçeyi" ölçebilir.
Resim "Kung Fu" filminden geliyor
Daha da şaşırtıcı olan, uzun vadeli evrimsel süreçte, Paramecium'un oksijeni bağlama ve taşıma kabiliyetinin zayıflamış olmasıdır, bu da endosimbiyotik klorella nedeniyle bunun için yeterli oksijen sağlayabilir. Bununla birlikte, belirli koşullar altında, bunun kendisi için de önemli olumsuz sonuçları olacaktır: Paramecium artık klorella taşımadığında veya yeterli ışıktan yoksun olduğunda, hücre boyutu küçülecek, proliferasyon hızı yavaşlayacak ve bağımsız yaşama yeteneği azalacaktır. Ayrıca zayıflayacak.
Tam da Paramecium'un "sağlıklı büyümesi", bu endosimbiyotik sistemin kurulmasını ve uzun vadeli istikrarlı bakımını sağlayan Chlorella'nın yardımı olmadan yapamayacağı için.
Elbette, Chlorella da bu simbiyotik sistemden çok faydalanıyor. Terliksi hayvan, klorella'nın diğer organizmalar tarafından yenmesine karşı koruma sağlarken, aynı zamanda yeterli besinleri (glutamin vb.) Sağlar. Bu mükemmel tedavilerin tadını çıkarırken, Chlorella, ev sahibine Paramecium-oksijen ve fotosentezde üretilen karbonhidratlara bir "koruma ücreti" ödeyecektir.
Bu endosimbiyotik sistemde, paramecium baskın bir konumdadır ve endosimbiyotik klorella sayısını kendi "kar bütçelerine" göre belirlerler. Bu mükemmel bir arada yaşama, yaşamın içgüdüsü ve doğal seçilimin sonucudur.
Kaynak: Pekin Biyolojik Bilimler Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi
İpuçları: Yakın zamanda WeChat resmi hesap bilgi akışı revize edildi. Her kullanıcı, büyük kartlar şeklinde görüntülenecek olan sık okuma abonelik numaralarını ayarlayabilir. Bu nedenle, "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" makalesini kaçırmak istemiyorsanız, şunları yapmalısınız: "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" genel hesabına girin sağ üst köşedeki menüyü tıklayın "Yıldız Olarak Ayarla" yı seçin
