Одноклеточный родственник животных • Анастасия Шешукова • Научная картинка дня на «Элементах» • Биология
На этом фото со сканирующего электронного микроскопа — одноклеточный амебоидный организм Capsaspora owczarzaki, единственный вид рода Capsaspora. От клетки размером 3–5 мкм во все стороны расходятся филоподии — нитевидные псевдоподии, или ложноножки. Capsaspora — представитель клады Filasterea, сестринской для Choanozoa, в которую входят одноклеточные воротничковые жгутиконосцы, или хоанофлагеллаты, и животные. То есть капсаспора — это один из ближайших родственников животных.
Капсаспоры — симбионты тропических речных улиток, живущие в их гемолимфе. Впервые их обнаружили в гемолимфе улитки Bulinus globosus, затем еще у 11 других улиток, в том числе у Biomphalaria glabrata, ставшей источником амеб для лабораторных исследований. Симбионтами капсаспор считают из-за их способности убивать паразитов улиток — трематод рода шистосома (Schistosoma mansoni) на стадии материнской спороцисты (первое партеногенетическое поколение в теле промежуточного хозяина).
Впервые капсаспор обнаружили в 1968 году. Тогда их назвали Hartmannella biparia. В 1980 году американский ученый Альфред Овчажак (Alfred Owczarzak) отнес их к роду Nuclearia группы Nucleariida — пресноводных и почвенных амеб с филоподиями. В 2002 году ученые провели анализ рибосомальных РНК симбиотических амеб и выяснили, что у них гораздо больше общего с животными, чем с Nucleariida. По генетическим и морфологическим признакам их описали как новый род и вид Capsaspora owczarzaki, в честь их исследователя.
В жизненном цикле капсаспоры несколько стадий. На главном фото — филоподиальная стадия. Клетка на этой стадии прикреплена к поверхности — в лабораторных условиях это твердая питательная среда.
На стадии агрегации у клеток начинают работать гены, активные и у животных. Например, Brachyury — один из самых древних генов, регулирующих развитие многоклеточных животных, в частности развитие хорды (см. У одноклеточных организмов есть ген, способный управлять развитием хорды, «Элементы», 25.10.2013). Также у капсаспор есть гены Myc (семейство регуляторных генов, кодирующих факторы транскрипции, также некоторые гены регулируют структуру хроматина) и Runx (кодируют один из ключевых регуляторных белков позвоночных животных, отвечающий за дифференцировку клеток крови). За какие процессы отвечают все эти гены у одноклеточных капсаспор, пока неизвестно. Кроме того, на стадии агрегации активируются интегрины (клеточные рецепторы, взаимодействующие с внеклеточным матриксом и передающие различные межклеточные сигналы) и связанные с ними белки передачи сигналов и клеточной адгезии (например, G-протеин).
Рассмотрим жизненный цикл капсаспоры в лабораторных условиях подробнее. В начале культивирования амебоидная клетка ползает по субстрату, исследуя среду с помощью своих филоподий. На этой стадии происходит активная репликация ДНК, которая предшествует делению клеток, и в течение 48 часов клетки вступают в экспоненциальную фазу роста (то есть активно делятся).
Впоследствии клетки начинают отделяться от поверхности и втягивать филоподии. Через восемь дней уже не остается прикрепленных амеб и рост стабилизируется. Позже клетки начинают агрегировать. Вероятно, агрегационная стадия позволяет амебам не рассеиваться в среде или гемолимфе улиток — возможно, так проще добираться до других мест обитания капсаспоры, например до перикарда (околосердечной сумки) улитки.
Амебы прикрепляются друг к другу до тех пор, пока не образуется компактный агрегат. Клетки производят внеклеточный матрикс, который формирует довольно толстый слой — по-видимому, это предотвращает прямой контакт между клетками.
Итак, у капсаспор есть гены, характерные для многоклеточных; у них просходит регуляция межклеточных взаимодействий и обмен сигналами между клетками. Всё это делает капсаспор интересным объектом для исследования механизмов, приведших к возникновению многоклеточности.
Фото © Multicellgenome Lab с сайта flickr.com.
Анастасия Шешукова
Информационный центр по атомной энергии
Найди свой город
Как вы считаете, в чём заключалась уникальная особенность духов «Шанель №5», на которой настаивала Коко Шанель?
Это искусственный аромат, созданный химиком
Какие животные смогли пройти «зефирный тест»: отказаться от угощения ради получения чего-то более вкусного позже?
Многие приматы, собаки, вороны и каракатицы
От названия какого животного произошло слово «вакцина»?
Коровы.
В переводе с латинского «vaccinia» — «коровья»
Сколько топлива в сутки потребляют атомные ледоколы?
От 4,5 до нескольких десятков грамм
Как вы думаете, существуют ли животные, способные выжить в открытом космосе?
Это тихоходки, побывавшие на внешней стороне МКС
Знаете ли вы, какие звёзды сопоставимы по размеру с земными городами?
Это нейтронные звёзды с диаметром 10-20 километров
Действительно ли с помощью радиационных технологий можно изменить цвет драгоценных камней?
Да, в НИИАРе так производят голубые топазы
А знаете ли вы, какой из элементов считается самым дорогим в мире, а его мировой запас составляет 8 граммов?
Калифорний-252 стоит 10 млн. долларов за грамм
Правда ли, что мечехвосты живут на Земле уже 300 миллионов лет, у них 10 глаз и голубая кровь?
Да.
Какое явление возникает при взаимодействии солнечного ветра с верхними слоями атмосферы?
Полярное сияние
Существует ли «одежда» для реактора и где у него можно найти «юбку» и «тюбетейку»?
Это неформальные названия верхней и средней части контейнмента
Что сделали физики Константин Петржак и Георгий Флёров в 1940 году на московской станции метро «Динамо»?
Экспериментально доказали спонтанное деление ядер урана
У какого наземного животного самый большой мозг?
У слона – из-за размеров тела
В каких частях мозга вырабатываются нейромедиаторы дофамин и серотонин, обеспечивающие нам позитивные эмоции?
В голубом пятне и чёрной субстанции
А вы знали, что все натуральные продукты содержат небольшое количество радиоактивных изотопов?
Например, средний банан содержит 0,42 грамма калия
Как вы думаете, какой длины будет цепочка из ДНК всех клеток человеческого тела, если их раскрутить?
16 миллиардов км – это от Земли до Плутона и обратно
Какую знаменитую фразу
Игорь Курчатов произнёс
во время пуска первой в мире
Обнинской АЭС?
«С лёгким
паром!»
Новости
Все новости
Новости твоего города
Наши форматы
Все форматы
Команда ИЦАЭ
Информационные центры
по атомной энергии присутствуют в19 городах России
Найди свой город
Найди свой город
Эксперты ИЦАЭ
Все эксперты
ПОДПИШИСЬ НА РАССЫЛКУ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫХ
СОБЫТИЙ ТВОЕГО ГОРОДА
Амеба — многоклеточный организм.
Укажите, верно ли приведенное выше утверждение. Правда Б. FalseОтветить
Проверено
137,1 тыс.+ просмотров
Подсказка: Все живые существа, которые нас окружают, состоят из клеток. Те, которые сделаны из ряда клеток, называются многоклеточными организмами. Амеба, будучи самым маленьким организмом, способна изменять свою форму, вытягивая ложноножки.
Полный ответ:
Все живые существа состоят из клеток. Есть много таких, которые состоят только из одной клетки. Эти организмы называются одноклеточными организмами. Одним из простейших видов является амеба. Амебы (иногда их называют амебы или амебы) слишком малы, чтобы их можно было увидеть без микроскопа, и обычно их можно найти в прудах и озерах. Амебы характеризуются плавными движениями, которые считаются наиболее примитивной формой передвижения или движения животных.
Амеба встречается в пресноводных прудах, лужах, канавах и ручьях с зеленой растительностью.
Единственная клетка амебы, по-видимому, удерживается цитоплазмой в гибкой клеточной мембране. В этой цитоплазме плавают несколько видов клеточных тел. Наиболее легко идентифицируемым является ядро.
Таким образом, приведенное выше утверждение неверно. Значит, вариант Б правильный.
Дополнительная информация:
ОСОБЕННОСТИ АМЕБЫ:
Это неправильная форма с простыми или разветвленными псевдоподиями.
Тело покрыто тонкой тонкой и проницаемой плазматической мембраной, называемой плазмалеммой. Плазмолемма
заключает в себе цитоплазму и ядро.
Цитоплазма далее подразделяется на наружную эктоплазму и внутреннюю эндоплазму.
Ядро имеет ядерную мембрану, окружающую нуклеоплазму, содержащую ядрышко.
Присутствует много пищевых вакуолей.
Размножение нерегулярным бинарным делением.
Примечание:
Некоторые многоклеточные организмы имеют амебоидные клетки только в определенные фазы жизни или используют амебоидные движения для выполнения специализированных функций.
Они также присутствуют в иммунной системе человека и других животных, лейкоцитах, которые преследуют вторгшиеся организмы, такие как бактерии и патогенные простейшие, и поглощают их в процессе фагоцитоза.
Недавно обновленные страницы
Большинство эубактериальных антибиотиков получено из биологии ризобий класса 12 NEET_UG
Саламиновые биоинсектициды были извлечены из биологии класса 12 А NEET_UG
Какое из следующих утверждений относительно бакуловирусов класса 12 биологии или муниципальной канализации NEET_UG 900 трубы не должны быть непосредственно 12 класса биологии NEET_UG
Очистка сточных вод выполняется A Микробами B Удобрения 12 класса биологии NEET_UG
Иммобилизация фермента – это конверсия активного фермента класса 12 биологии NEET_UG
Большинство эубактериальных антибиотиков получают из биологического класса Rhizobium 12 NEET_UG
Саламиновые биоинсектициды были извлечены из биологического класса А 12 NEET_UG
12 класс биологии NEET_UG
Канализационные или городские канализационные трубы не должны быть напрямую 12 класс биологии NEET_UG
Очистка сточных вод выполняется микробами A B Удобрения 12 класс биологии NEET_UG
Иммобилизация фермента — это преобразование активного фермента класса 12 в биологии NEET_UG
Актуальные сомнения
Определения и примеры одноклеточных организмов Это означает, что все жизненные процессы, такие как размножение, питание, пищеварение и выделение, происходят в одной клетке.
Амебы, бактерии и планктон — это лишь некоторые виды одноклеточных организмов. Обычно они микроскопические и не видны невооруженным глазом.Функции одноклеточных организмов
Клетки называют строительными блоками жизни, потому что они часто объединяются, образуя многоклеточные организмы, такие как растения или животные. Однако некоторые организмы состоят только из одной клетки. Такие организмы называются одноклеточными. Хотя одноклеточные организмы намного меньше, они могут выполнять некоторые из тех же сложных действий, что и многоклеточные организмы.
Многие одноклеточные организмы живут в экстремальных условиях, например, в горячих источниках, термальных жерлах океана, полярных льдах и замерзшей тундре. Эти одноклеточные организмы называются экстремофилами. Экстремофилы устойчивы к экстремальным температурам или pH и специально приспособлены для жизни в местах, где многоклеточные организмы не могут выжить. Эта уникальная особенность позволяет ученым использовать одноклеточные организмы способами, которые раньше можно было только представить.
Когда Thermus aquaticus был обнаружен в кипящей воде горячих источников Йеллоустонского парка. Ученые использовали его особый фермент TAQ-полимеразу для репликации ДНК миллиарды раз всего за несколько часов. Без этого открытия криминалистика и генетическое тестирование, какими мы их знаем, не существовали бы. Другие экстремофилы использовались для лечения артрита и аутоиммунных заболеваний, изготовления бумаги, обработки отходов и радиационной устойчивости.
Однако не все одноклеточные организмы являются экстремофилами. Многие виды живут в том же узком диапазоне условий жизни, что и многоклеточные организмы, но все же производят вещи, необходимые для всех форм жизни на Земле. Например, фитопланктон — это тип одноклеточного организма, обитающего в океане. Мало того, что они являются самой основой пищевой цепи океана, фитопланктон также обеспечивает большую часть кислорода в атмосфере Земли. Без них люди не могли бы дышать, растения не могли бы процветать, а жизнь полностью прекратила бы свое существование.
Типы одноклеточных организмов
Ученые используют таксономию для разделения всех живых организмов на группы на основе определенных характеристик. Домен — это высший ранг таксономии, который затем можно разбить на более конкретные царства. Всего существует шесть царств, и четыре из них сосредоточены исключительно на одноклеточных организмах. Затем эти четыре типа можно разделить на две группы: эукариотические и прокариотические организмы.
Эукариоты уникальны, потому что они могут быть одноклеточными или многоклеточными; однако клетка должна иметь связанные с мембраной органеллы, чтобы соответствовать этой категории. Эти клетки имеют ядро, в котором хранится ДНК, митохондрии для получения энергии и другие органеллы для выполнения клеточных функций. И наоборот, прокариоты состоят из одной клетки без мембраносвязанных органелл. ДНК свободно плавает в цитоплазме, так как ядра нет. Организму также приходится приспосабливаться к другим способам осуществления размножения, питания и выделения отходов, поскольку он не имеет специализированных органелл.
Прокариоты
Археобактерии: Первоначально это царство относилось к категории бактерий, но позже ученые поняли, что эти организмы на самом деле являются одноклеточными микробами. Что делает археобактерии уникальными, так это то, что эти организмы процветают в условиях, недоступных другим, например, в пустынях и тундре. По этой причине архебактерии считаются экстремофилами. Однако они также могут выживать в обычных условиях, включая почвы, океаны и толстую кишку человека.
Такое разнообразие позволило совершить прорыв как в медицине, так и в технологии. Pyrococcus , вид, способный функционировать при температурах выше 100°C, позволяет перерабатывать пищевые продукты при чрезвычайно высоких температурах, например, сыворотку и другие молочные продукты. Другие археобактерии потенциально являются ключом к созданию нового штамма антибиотиков. Они отличаются от бактериальных антибиотиков по структуре, поэтому они смогут лечить пациентов иначе, чем обычно назначаемые сейчас антибиотики.
Eubacteria: Большинство организмов в этом царстве — одноклеточные бактерии. Хотя их обычно не считают экстремофилами, бактерии можно найти почти повсюду на Земле. Люди часто думают о болезнях или микробах, когда думают о бактериях, но большинство эубактерий полезны. Их можно найти в йогурте, сыре и других продуктах, которые помогают пищеварению.
Бактерии также являются основой многих антибиотиков, доступных сегодня. Если бы этих антибиотиков не существовало, смертность даже от самого незначительного недуга резко возросла бы. Эритромицин, лекарство, изготовленное из полезных бактерий, часто назначают для борьбы с вредными бактериями путем прекращения производства и репликации белка.
Помимо медицинских целей, бактерии разлагают мертвые и разлагающиеся вещества для получения питательных веществ. Каждый организм на Земле выигрывает от этого, особенно когда происходят промышленные достижения (и катастрофы). Например, Pseudomona — это бактерия, разлагающая разливы нефти в океане и на почве.
Другие бактерии расщепляют загрязнения тяжелыми металлами и очищают вредные вещества в процессе очистки сточных вод.
Эукариоты
Простейшие: Это царство состоит только из одноклеточных организмов. Они бывают разных форм и размеров, живут в разных средах и служат разным целям. Некоторые из них совершенно безвредны, но другие могут быть паразитами и вызывать заболевания.
Одним из видов безвредных простейших является амеба. Амеба — одноклеточный хищник, живущий во влажной среде, включая разлагающуюся растительность, влажную почву или внутри человека. Хотя они одноклеточные, они могут быть плотоядными, травоядными или всеядными. Они добывают пищу, охотясь на более мелкие организмы, такие как бактерии, живущие на гниющей растительности. Амебы обладают такими прекрасными охотничьими навыками из-за их медузоподобных щупалец, называемых псевдоподиями. Они используют эти щупальца, чтобы передвигаться, касаться и хватать свою добычу. Как только добыча поглощена, ферменты внутри амебы переваривают ее, а затем удаляют отходы, проталкивая их обратно через мембрану.
Споровики — это виды простейших, которых большинство людей старается избегать. Эти простейшие очень паразитируют, вызывая малярию как у птиц, так и у млекопитающих. Комары-хозяева, уже зараженные малярией, несут ответственность за введение споровиков в кровоток, вызывая малярийную инфекцию. Сегодня от малярии страдает больше людей, чем от любой другой болезни, особенно в Африке, где естественно теплые условия идеально подходят для роста и заражения.
Протисты: Королевство протистов недавно разделилось на пять супергрупп, которые классифицируют протистов в зависимости от того, как они двигаются и как получают пищу. Некоторые из них похожи на животных, растений или грибов, в зависимости от характеристик, которые они проявляют. В этом царстве обитают одни из самых важных одноклеточных организмов на планете, такие как фитопланктон и эвглена.
Фитопланктон – это одноклеточные протисты, обитающие в водной среде, как соленой, так и пресной. Некоторые из них являются бактериями, но большинство из них являются одноклеточными растительноподобными организмами.
Диатомовые водоросли и зеленые водоросли — два прекрасных примера фитопланктона. Они похожи на наземные растения, потому что они используют фотосинтез для химической энергии, процесс, который использует углекислый газ и выделяет кислород. Когда условия идеальны, популяции фитопланктона взрываются так называемым цветением. Эти цветы настолько велики и длятся так долго, что фактически обеспечивают большую часть кислорода, присутствующего на Земле.
Эвглены уникальны, потому что они похожи на одноклеточный гибрид растения и животного. Они могут производить себе пищу, как растения, но также могут есть, как животные. Большинство эвглен зеленые, потому что они поедают зеленые водоросли, когда света недостаточно для фотосинтеза. Когда может происходить фотосинтез, результирующее выделение кислорода равно выбросу фитопланктона.
Примеры одноклеточных организмов
Диатомеи
Диатомеи являются наиболее распространенным типом фитопланктона. Ученые считают, что это самая значительная группа организмов на всей планете, потому что они производят четверть всего доступного кислорода.
Они образуют стеклянную прозрачную оболочку, которая различается по форме, размеру и рисунку в зависимости от вида диатомей. Хотя они одноклеточные, они могут образовывать колонии, объединяясь вместе, и вместе производить еще больше кислорода. Колонии могут иметь форму лент, зигзагов и даже звезд.
Дрожжи
Дрожжи — один из немногих одноклеточных организмов, относящихся к Царству Грибы. В основном он встречается в сахаристых областях, например, на цветочном нектаре и фруктах. Существует несколько различных типов дрожжей, и многие из них используются для приготовления хлеба, пива и вина. Недавно дрожжами также манипулировали для производства этанола, что привело к новым идеям и улучшениям экологических источников топлива.
Слизевики
Слизевики — один из самых уникальных видов одноклеточных организмов. Их считали грибами в течение многих лет, но недавно ученые поняли, что они совершенно не связаны между собой. Несмотря на то, что они одноклеточные, они собираются вместе и образуют одну гигантскую клеточную структуру с несколькими ядрами.
Поскольку эта «клетка» такая большая, она позволила ученым легче понять взаимодействие клеток.
- Таксономия – Область науки, занимающаяся классификацией организмов на основе определенных характеристик.
- Фермент – Белковая молекула, вырабатываемая живыми организмами для катализа (ускорения) реакций.
Тест
1. Чем отличаются одноклеточные и многоклеточные организмы?
A. Одноклеточные организмы не имеют органоидов, а многоклеточные есть.
B. Одноклеточные организмы используют фотосинтез для производства пищи, а многоклеточные — нет.
C. Одноклеточные организмы состоят из прокариот, а многоклеточные организмы являются эукариотами.
D. Одноклеточные организмы состоят из одной клетки, а многоклеточные организмы состоят из более чем одной клетки.
Ответ на вопрос №1
D верно.
2. Почему важны экстремофилы?
A. Они могут выживать в окружающей среде, в которой другие организмы не могут.
B. Они обеспечивают кислородом окружающую среду.
C. Могут лечить такие заболевания, как малярия.
D. Они предоставляют продукты питания, такие как молочные продукты и хлеб.
Ответ на вопрос № 2
Правильно . Экстремофилы выживают в экстремальных условиях. Некоторые из них сыграли ключевую роль в научных открытиях, в том числе в области судебной медицины и генетического тестирования.
3. Какие существуют две категории одноклеточных организмов?
A. Экстремофилы и неэкстремофилы.
