Gonium

Gonium

Gonium pectorale Mueller

Dominio:	Eukaryota
Reino:	Plantae
División:	Chlorophyta
Clase:	Chlorophyceae
Orde:	Volvocales
Familia:	Goniaceae
Xénero:	Gonium O. F. Muller, 1773

especies

Gonium maiaprilis
Gonium multicoccum
Gonium octonarium
Gonium pectorale
Gonium quadratum
Gonium sacculiferum
Gonium sociale
Gonium viridistellatum

Gonium é un xénero de algas verdes coloniais pertencente á orde Volvocales. As colonias típicas de Gonium teñen de 4 a 16 células, todas do mesmo tamaño, dispostas formando un placa plana, máis ou menos cadrada, sen diferenciación anterior e posterior. Nunha colonia de 16 células, catro delas están no centro, e outras doce nos catro lados, tres en cada un.^[1] Unha descrición detallada feita por G. M. Smith é a seguinte:^[2]

Gonium Mueller 1773: Colonias de 4-8-16 células dispostas nunha placa plana cuadrangular e inmersas nunha matriz xelatinosa común ou conectadas por febras xelatinosas amplas. Células ovoides ou piriformes, cun só cloroplasto con forma de copa que contén un pirenoide. Cada célula ten dous cilios de igual lonxitude, vacúolos contráctiles na base dos cilios, e unha mancha ocular. Colonias de catro e oito células cos cilios no mesmo lado ; colonias de dezaseis células coas catro células centrais cos seus cilios no mesmo lado e as doce células marxinais con cilios dispostos radialmente.
Reprodución asexual por división simultánea de todas as células da colonia para formar autocolonias, ou pola formación de 2-4 zoósporas en cada célula.

Reprodución sexual isógama por fusión de zoogametos biciliados.

Evolución

O xénero Gonium contén especies moi relacionadas coa alga unicelular Chlamydomonas e a alga multicelular diferenciada Volvox. A orde Volvocales é un recoñecido sistema modelo para o estudo da evolución multicelular. Gonium e o xénero Tetrabaenecae conteñen especies representativas da formación de colonias entre unicelulares. A morfoloxía das colonias de Gonium formadas por células semellantes suxire que é máis similar xeneticamente a Chlamydomonas ca a Volvox, o que foi confirmado polas análises filoxenéticas.^[3]

As Volvocales hipotetízase que evolucionaron en doce pasos, segundo D. L. Kirk.^[4] Gonium representa os primeiros seis pasos evolutivos para o establecemento da multicelularidade, que son:^[3] (1) citocinese incompleta, (2) inversión parcial, (3) rotación dos corpos basais, (4) polaridade do organismo, (5) transformación da parede celular nunha matriz extracelular, (6) control xenético do número de células. Aínda que a orde exacta e a progresión a través destes doce pasos de David Kirk da evolución da multicelularidade ^[4] probablemente non son necesariamente lineares e cada un deles ocorreu máis dinamicamente ca a idea orixinal.^[3]

Ciclo de vida

Gonium, ao estar relacionado evolutivamente con Chlamydomonas, ten un ciclo vital que deriva do de Chlamydomonas. As células de Gonium crecen asexualmente formando colonias de 4, 8 ou 16 células. O crecemento das células e colonias está desacoplado da división celular igual ca en Chlamydomonas, e cada célula da colonia divídese por fisión múltiple. Así, cada célula da colonia divídese 2, 3 ou 4 veces, producindo 2^"n" células fillas, ou 4, 8 ou 16 células na colonia. A diferenza de Chlamydomonas, nas cales cada célula filla se separaba da outra, en Gonium as células fillas permanecen adheridas na súa matriz extracelular.

O ciclo sexual de Gonium é tamén moi similar ao de Chlamydomonas. O programa sexual de Gonium está inducido pola privación de nitróxeno, e nel cada célula vexetativa da colonia diferénciase en gametos. Os gametos de Gonium son isógamos, ou de igual tamaño, e unicelulares. Deste modo, os gametos unicelulares de Gonium sepáranse das colonias multicelulares cando se inicia o programa sexual. Ademais, igual que en Chlamydomonas, hai dous "sexos" (ou tipos celulares de apareamento), máis ou menos controlados por uns xenes homólogos ^[5] aos atopados en Chlamydomonas e Volvox.^[6]

Notas

↑ Pennak, Robert W (1978). Fresh-Water Invertebrates of the United States (Second Edition ed.). John Wiley & Sons. pp. 43. ISBN 0-471-04249-8.
↑ Smith, GM. Phytoplankton of Inland Lakes of Wisconsin, Part I, Wisconsin Geological and Natural History Survey, Madison, WI. (1920). Páx. 94.
↑ ^3,0 ^3,1 ^3,2 Herron MD, Hackett JD, Aylward FO, Michod RE (2009). "Triassic origin and early radiation of multicellular volvocine algae". Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 106: 3254–3258. doi:10.1073/pnas.0811205106.
↑ ^4,0 ^4,1 Kirk, DL (2005). "A twelve-step program for evolving multicellularity and a division of labor". BioEssays 27 (3): 299–310. PMID 15714559. doi:10.1002/bies.20197.
↑ Hamaji, T., Ferris, P. J., Coleman, A. W., Waffenschmidt, S., Takahashi, F., Nishii, I., & Nozaki, H. (2008). "Identification of the minus-dominance gene ortholog in the mating-type locus of Gonium pectoral". Genetics 178 (1): 283–294. doi:10.1534/genetics.107.078618.
↑ Ferris, P. J., Olson, B., de Hoff, P. L., Douglass, S., Casero, D., Prochnik, S. E., Geng, S.; et al. (2010). "Evolution of an expanded sex-determining locus in Volvox". Science 328 (5976): 351–354. PMC 2880461. PMID 20395508. doi:10.1126/science.1186222.

Véxase tamén

Outros artigos

Ligazóns externas

Gonium - Descrición con imaxes.
Michod Lab - Investigación do Dr. Richard Michod na Universidade de Arizona, que estudou a evolución multicelular e cuxo laboratorio publicou unha árbore filoxenética detallada das Volvocales.
VIP - The Volvocales Information Project dirixido pola Dr. Aurora M. Nedelcu na Universidade de New Brunswick.
Olson Lab Arquivado 06 de marzo de 2015 en Wayback Machine. - do Dr. Bradley Olson na Universidade do Estado de Kansas, que estudou a evolución multicelular con métodos para o cultivo de Gonium.
Nozaki Lab - do Dr. Hisayoshi Nozaki na Universidade de Tokyo, que estudou a evolución multicelular e cultivou moitas cepas de Volvocales, entre elas Gonium.
Hallman Lab - do Dr. Armin Hallman na Universidade de Bielefeld, cuxo laboratorio desenvolveu un método para transformar Gonium
Lerche, K., & Hallmann, A. (2009). "Stable nuclear transformation of Gonium pectorale". BMC biotechnology 9: 64. doi:10.1186/1472-6750-9-64.
UTEX - Colección de cultivos de algas UTEX, que contén moitas cepas de Gonium e imaxes.
CCAP - Colección de cultivos de algas CCAP, que contén moitas cepas de Gonium e imaxes.

[1] Pennak, Robert W (1978). Fresh-Water Invertebrates of the United States (Second Edition ed.). John Wiley & Sons. pp. 43. ISBN 0-471-04249-8.

[Smith-2] Smith, GM. Phytoplankton of Inland Lakes of Wisconsin, Part I, Wisconsin Geological and Natural History Survey, Madison, WI. (1920). Páx. 94.

[Herron2009-3] 3,0 ^3,1 ^3,2 Herron MD, Hackett JD, Aylward FO, Michod RE (2009). "Triassic origin and early radiation of multicellular volvocine algae". Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 106: 3254–3258. doi:10.1073/pnas.0811205106.

[Kirk2005-4] 4,0 ^4,1 Kirk, DL (2005). "A twelve-step program for evolving multicellularity and a division of labor". BioEssays 27 (3): 299–310. PMID 15714559. doi:10.1002/bies.20197.

[Hamaji2009-5] Hamaji, T., Ferris, P. J., Coleman, A. W., Waffenschmidt, S., Takahashi, F., Nishii, I., & Nozaki, H. (2008). "Identification of the minus-dominance gene ortholog in the mating-type locus of Gonium pectoral". Genetics 178 (1): 283–294. doi:10.1534/genetics.107.078618.

[FerrisOlson2010-6] Ferris, P. J., Olson, B., de Hoff, P. L., Douglass, S., Casero, D., Prochnik, S. E., Geng, S.; et al. (2010). "Evolution of an expanded sex-determining locus in Volvox". Science 328 (5976): 351–354. PMC 2880461. PMID 20395508. doi:10.1126/science.1186222.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]