Volvocaceae

Volvocaceae
Gonium pectorale
Sistematika
Carstvo	Plantae
Divizija	Chlorophyta
Razred	Chlorophyceae
Red	Chlamydomonadales
Porodica	Volvocaceae Ehrenberg
Rodovi
Colemanosphaera Conradimonas Eudorina Hamakko Hemiflagellochloris Lundiella Mastigosphaera Pandorina Platydorina Platymonas Pleodorina Stephanoon Tabris Volvox Volvulina Yamagishiella

Volvocaceae je porodica jednoćelijskih ili kolonijalnih biflagelata, uključujući tipski rod Volvox . Porodicu je imenovao Ehrenberg i1834.,^[1] a u starijim klasifikacijama poznata je i kao Volvocidae. Sve vrste su kolonijalne i nastanjuju slatkovodno okruženje.

Opis

Najjednostavniji od oblici su uređeni sklopovi ćelija, svaki sličan srodnom jednoćelijskom protisti roda Chlamydomonas i ugrađeni u želatinoznu matricu. Naprimjer, u rodu Gonium , svaki je pojedinačni organizam ravna ploča koja se sastoji od četiri do 16 odvojenih ćelija, svaka s dvij biča. Slično tome, rodovi Eudorina i Pandorina tvore šuplje sfere, prva se sastoji od 16 ćelija, a druga od 32 do 64. U tim rodovima svaka ćelija može reproducirati novi organizam putem mitoze.^[2]

Volvox sp.

Ostali rodovi Volkaceanaceae predstavljaju još jedan princip biološkog razvoja jer svaki organizam razvija različite tipove ćelija. U rodovima Pleodorina i Volvox , većina ćelija su somatske, a samo nekoliko je reproduktivnih. U Pleodorina californica, kolonija obično ima 128 ili 64 ćelije, od kojih one u prednjem dijelu imaju samo somatsku funkciju, dok se one u zadnjem mogu reproducirati; omjer je 3: 5. U rodu Volvox, vrlo mali broj ćelija sposoban je da reprodukuje nove jedinke, a kod nekih njegovih vrsta, reproduktivne ćelije su izvedene iz ćelija koje izgledaju i ponašaju se poput somatskih ćelija. U V. carteri , s druge strane, podjela rada završena je reproduktivnim ćelijama koje se odvajaju tokom diobe ćelija i one nikada ne preuzimaju somatske funkcije ili razvijaju funkcionalne bičeve.^[2]

Dakle, najjednostavniji pripadnici porodice su kolonijalni organizmi, ali drugi izgledaju kao zaista višećelijski organizmi. Većina je razvila s specijalizirani oblik heterogamije nazvan oogamija, proizvodnju male pokretne spermatozoide jednog tipa parenja, a relativno veća nepokrena jajašaca od drugog. Među volksovskim ublicima su tako najjednostavniji organizmi sa prepoznatljivim muškim i ženskim članovima. Kod svih, reakcija oplodnje rezultira stvaranjem uspavanog diploidnog zigota (zigospora) sposobnog za preživljavanje u surovim okruženjima. Jednom kada se poboljšaju uslovi, zigospora klija i prolazi mejozu da bi proizvela haploidno potomstvo oba tipa parenja.

Inverzija kolonije

Inverzija kolonija tokom razvoja posebna je karakteristika ove porodice i reda, koja rezultira novim kolonijama čiji bičevi gledaju prema vani. Tokom ovog procesa, reproduktivne ćelije prvo prolaze uzastopne ćelijske diobe da bi formirale konkavni embrion ili pločicu u obliku čaše sastavljene od jednog ćelijskog sloja. Neposredno nakon toga, ćelijski sloj je uvrče se u odnosu na konfiguraciju odrasle jedinke – apikalni krajevi embrionskih protoplasta, od kojih se formiraju bičevi, orijentirani su prema unutrašnjosti plake. Tada se embrion podvrgava inverziji, tokom koje se ćelijski sloj okreće u obliku sferoidne kćerke kolonije s vršnim krajevima i bičevima kćerinskih protoplasta smještenih vani. Ovaj postupak omogućava odgovarajuće kretanje sferoidnih kolonija Volvocaceae. Mehanizam inverzije opsežno je istražen na ćelijskom i molekularnom nivou pomoću modela vrste, Volvox carteri .^[3]

Inverzija sferoidne kolonije evoluirala je dva puta tokom evolucije reda Chlamydomonadales. Kod Volvocaceae, inverzija se prvi put dogodila kada su se odvojile od blisko povezanih Goniaceae (vidi sliku). Također se to dogodilo tokom evolucije Astrephomene. Inverzija se razlikuje između dvije loze: rotacija kćerinskih protoplasta tokom uzastopnih dioba ćelija u Astrephomene i inverzija nakon dioba ćelija u Volvocaceae.^[3]

Filogenetski odnosi volvocinskih algi i paralelnog razvoja sferoidne kolonije. Alge Volvocinae kreću se od jednoćelijskih iz roda Chlamydomonas do višećelijske Volvox preko raznih međuoblika i koriste se kao model za istraživanje evolucije višećelijskih organizama. Smatra se da se sferoidna kolonija dva puta nezavisno razvijala unutar ove grupe: jedna u Volvocaceae, kod Pandorina do volvoksa, a druga u rodu Astrephomene. Filogenija se temelji na prethodnim izvještajima. Svi crteži i fotografije predstavljaju bočne poglede jedinki čiji su prednji krajevi orijentirani prema vrhu ove slike ^[3]

Reference

• Gilbert, Scott F. (c. 2000). "The Volvocaceans". Developmental Biology. Sunderland (MA): Sinauer Associates, Inc.[National Center for Biotechnology Information. Pristupljeno 9. 8. 2016.

Vanjski linkovi

• "Miller Group: Research Description". University of Maryland, Baltimore County, Biological Sciences. Pristupljeno 9. 8. 2016.

1. Ehrenberg (1833). "Dritter Beitrag zur Erkenntniss grosser Organisation in der Richtung des kleinsten Raumes" [Third contribution to [our] knowledge of greater organization in the direction of the smallest realm]. Abhandlungen der Königlichen Akademie der Wissenschaften zu Berlin [Treatises of the Royal Academy of Sciences in Berlin] (jezik: German): 145–336. From p. 281: "VOLVOCINA Nova Familia." (Volvocina New Family.) [Note: According to p. 145, Ehrenberg's paper was first presented in 1832, revised somewhat, and published in 1834.]
2. Scott 2000
3. Yamashita S, Arakaki Y, Kawai-Toyooka H, Noga A, Hirono M, Nozaki H. Alternative evolution of a spheroidal colony in volvocine algae: developmentalanalysis of embryogenesis in Astrephomene (Volvocales, Chlorophyta). BMC Evol Biol. 2016 Nov 9;16(1):243. PubMed PMID 27829356; PubMed Central PMCID: PMC5103382. Material was copied from this source, which is available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.