แพลงก์ตอนก็ไม่ได้เป็นแค่ข้าวปลาอาหารที่อยู่มีความสุขเท่านั้นจุลินทรีย์ทางทะเลเป็นอาวุธและมีอันตรายพร้อมกับอาวุธที่สามารถยิงไฟเบอร์หรือน้ำมูกเพื่อทำให้ปืนของศัตรูของพวกเขาลามเข้าสู่สนามรบในการแข่งขันลู่ยุทธศาสตร์ - ยุทธการทางยุทธศาสตร์
และด้วยเหตุผลที่ดี: ปืนของยิ่งล่าจุลินทรีย์ของผู้สนับสนุนเขาที่เรากำลังเรียนรู้สิงเป็นจำนวนมากน่ากลัวและมีความซับซ้อนกว่าที่เราชินจินตนาการไว้
สังเกต: อาณาจักรป่าในกล้องถ่ายภาพจุลทรรศน์
เครดิต: Gavelis et al.
ด้านล่างถัดจากลูกศรสีขาวคุณสามารถมองดูพบเส้นผมคุ้มครองขีปนาวุธที่ถูกยื่นซองขาวจากเหยื่อเพื่อตอบสนองต่อการถูกโจมตี
พวกเขาตกใจกับเครื่องเคราที่พวกเขาค้นพบเผยแพร่ใน ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ เดือนมีนาคมปีที่ผ่านมารุ่นสิ่งของจุลินทรีย์ได้เกินกว่าสัตว์ 19 ในความซับซ้อนและดูเหมือนจะได้รับการคิดค้นขึ้นอย่างอิสระด้านบนนั้น Dinoflagellates ดูเหมือนจะชะงักกับปืน Gatling หรือสิ่งที่โปรดปรานมาก -พันปีก่อนริชาร์ด Gatling & # xA0;
Dinoflagellates เป็น protists, ชีวิตแบบจุลภาคที่มี DNA- บรรจุนิวเคลียสและ oมีเครื่องจักรกลเฉพาะเซลล์เปลือกหอยบางครั้งประณีตของพันธมิตรเขาหามปลายสองหางพร้อมด้วยมักจะงามพังค์บางdinoflagellates จำนวนมากทำให้อาหารของตัวเองจากแสงคนอื่น ๆ เป็นเหยื่อของจุลชีวินอื่น ๆ และป้องกันความเสี่ยงโดยการทำทั้งทวิอย่างprotist19; s ต้องทำในสิ่งที่ protist19; s gotta ทำ
เหตุด้วยการศึกษาครั้งนี้นักวิทยาศาสตร์เลือกที่จะมุ่งเน้นไปที่ dinoflagellate Polykrikos ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตแห่งลื้อเห็นในภาพยนตร์โดยไม่เจตนาหยิบภักษาออกไปทานอาหารเย็นเปลือกหอยที่แกะกลอนไว้อย่างเห็นได้ชัดจะให้รูปลักษณ์ของเปลือกน้ำcarefullyาลที่โนขึ้นอย่างระมัดระวัง <
ที่ซ่อนอยู่ในล้มของขดเป็น organelles เรียกว่า nematocysts เหล่านี้ท่อตอร์ปิโด lidded มีสายปลายเข็มที่ระเบิด punctures เหยื่อเมื่อห้องถูกเรียกโดยการสัมผัส
เครดิต: Gavelis et al. 2017
ในตอนแรกนักวิทยาศาสตร์สงสัยว่า nematocysts ที่พบในไดโนเฟลกเลตมีวิวัฒนาการมาลูกจากอาวุธครั้งแรกก่อขึ้นโดยบรรพบุรุษร่วมกันของ Cnidarians กลุ่มใหญ่ของสัตว์ที่แมงกะพรุนอยู่ แต่ dinoflagellates และ cnidarians เป็นจริงที่ห่างไกลที่สัมพันธ์เพื่อมอบดูเหมือนว่าไม่น่าเป็นไปได้
ในทางกลับขัดขวางบางสังเคราะห์ dinoflagellates อาศัยอยู่ symbioticallyภายใน polyps ของปะการังอื่น cnidarian ความสนิทสนมทางกายภาพดังกล่าวอาจมีให้บรรยากาศแหล่งจำเป็นสำหรับ nematocyst
พวกเขาตัดสินใจที่จะมองใกล้
เมื่อตรวจสอบสารโปรตีนแหล่งเกี่ยวข้องกับการประดิษฐ์และแผลง nematocysts พวกเขาค้นหาพบว่า nematocysts ใน dinoflagellates และ cnidarians เปล่าได้เคียงชิด(แม้ว่าโปรตีนที่สร้างจุลินทรีย์ nematocyst ในแมงกะพรุนดูเหมือนจะได้รับ 1C กู้ 1D;จากแบคทีเรีย)ยีนส่วนใหญ่ใน nematocysts cnidarian ดูเหมือนจะมีวิวัฒนาการเป็นอิสระหลังจากการปรากฏตัวของสัตว์
ในทำนองเดียวกันโปรตีนที่สร้าง Dinoflagellate nematocyst ไม่ได้รับมีความคล้ายคลึงขวางกับโปรตีนที่สร้างคล้ายกับอาวุธในจุลินทรีย์ทางทะเลที่กินสิ่งมีชีวิตอื่นตัวอย่างเช่น Ciliates หรือ Cryptophytes ถ้าเป็นกรณีเช่นนี้กระแสความเสมอสกัดกั้นระหว่าง dinoflagellate และ nematocysts อื่น ๆ เป็นเพียงเรื่องบังเอิญที่สำคัญและหมายถึงอีกแบบอย่างหนึ่งของปรากฏการณ์แหล่งเกิดขึ้นอย่างแพร่ขยายในวิวัฒนาการมาบรรจบกันศักดาบีบขั้ววิวัฒนาการที่คล้ายกันดูจะจะสร้างแนวทางเดียวกันบนดาวเคราะห์ดวงนี้และ # xA0;ซ้ำแล้วซ้ำอีก
ต่อไปแนวร่วมภูตัดสินใจที่จะเปรียบเทียบตัววัสดุอุปกรณ์พันธมิตรเขากินลำแสงไอออนในการสแกนอิเล็กตรอนด้วยซ้ำกล้องจุลทรรศน์เพื่อสร้างภาพสามมิติเครื่องใช้ Polykrikos kofoidii
เครดิต: Gavelis et al.2017
แนวร่วมเขาค้นพบความภิทต่างเหมาแม้ว่าจะมีความบางๆก็ตามแต่ละ nematocyst สัมผัสโยงไปถึง organelle เรียวอื่น ๆ แห่งเรียกว่า taeniocyst ที่ไม่พบใน nematocysts cnidarianคุณเชี่ยวชาญเห็นสนุกโผล่คลอดมาจาก dinoflagellate ในอิเล็กตรอน micrograph ข้างต้นและที่นี่แหล่งด้านบนหลังจากที่ organelles ถูกผ่า.ลี้ลับเนื้อหาของ taeniocyst ออกลูกที่ด้านบนลูกศรสีหงอกใน C) แสดงฝาปิดให้กำเนิดจาก nematocyst ออกกำพตสีขาวใน D) แสดง "รางๆเนื้อเยื่อหุ้มสมอง" ถิ่น encloses nematocyst เครดิต: Gavelis et al. 2017 พร้อมทั้ง #
ฝาอุดบน nematocyst ของ Polykrikos19; ซ้อนทับสัณฐานที่ซับซ้อนไตรสายที่ไม่พบใน cnidarians ถิ่นยิ่งวิทยาศาสตร์เรียกว่า 1C;nozzle1D หัวซับติดตั้งอยู่ใน subcompartment ข้าวของแคปซูลซึ่งบรรลุแม้เหมาจะมีฝาอัดไม่มีจังหวะเปิด
ครั้นยิงใส่สไตเล็ตที่หุ้มท่อยาวที่ขดตัวไว้ใน nematocyst พาดตัวแคปซูลออกมาปิดฝาแล้ว 13;ลำดับการยิงสมมุติสัญญา Relaxed (สีส้ม) แคปซูล (สีแดง), แรงดันความเสือกภายใน styletเพื่อเจาะทะลุแคปซูลและ open operculum ส่วนหนึ่งของ capsule everts, replet stylet และ tubule everts ในแนวคิดนี้ stylet มีส่วนเกี่ยวข้องเฉพาะพร้อมกับการเจาะรูแคปซูลไม่ใช่เหยื่อ Credit: Gavelis et al. 2017. & # xA0;
สำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ประหลาดใจและตรงกันข้ามพร้อมด้วยความคะเนวาดฝันของพวกเขาแล้วสายเคเบิ้ลตรงนี้ไม่ทำลากจูงมันแผลบ dissolves เร็ว ๆ นี้หลังออกจากการใช้งานข้อนข้างฟังก์ชั่นดูจะว่าจะเหยื่อเช่นลูกศรหรือไม่ bullet ความคิดนี้ทำให้มีเลือดออกหรือบางทีกล้าจะทำให้เกิดการไหลบ่าเข้ามามาของน้ำทะเลที่ไร้ความเชี่ยวชาญและบาดเจ็บสาหัสเหยื่อระบบแยก 13ตั้งอยู่อย่างแปลกแยกในความคิดของฉันในด้านอื่น ๆ ของ dinoflagellate - เปิดสายพ่วง
เย็บปักถักร้อยรูปยาสูบก่อสละเกิดความลึกลับมากขึ้นมันติดต่อเหยื่อก่อน nematocyst และนั่งบนยอด nematocyst ตัวอย่างเช่นขั้นตอนทีหลังของจรวดอพอลโลถิ่นเชื่อมแด่พร้อมกับมันเพราะค้นพบซ้ำ 1C linker1D;organelle
ตามภาพยนตร์ที่บันทึกโดยทีมงานนี้ taeniocyst ดูเหมือนจะเป็นออร์กาไนเซอร์ ballistic ตัวเองยิงระเบิด 26;บางสิ่งslimวิธีนักวิทยาศาสตร์ได้เสนอว่า taeniocyst เป็นขั้นตอนแต่เดิมข้าวของเครื่องใช้การโจมตีสามส่วนเมื่อสัมผัสกับเหยื่อ taeniocsyt เปิดตัวสิ่งที่รั้งติดกับหลักเชื้อโรคตรงนี้จะยิงใส่เหยื่อและลากสายพ่วงเพื่อให้นักล่าสามารถถ่วงรางวัลเพื่อการบริโภคได้ตามความสะดวกของตัวเอง
พยายามทำข้อคดีเข้าใจว่าระบบดังกล่าวมีวิวัฒนาการเช่นใดเพื่อตรวจสอบอีก dinoflagellate ซึ่งอาวุธของเขาเป็นที่รู้จักยับยั้งเป็นอย่างมากที่แตกต่างกันและสลับซับซ้อนมากรุ่ง
Nematodinium มิมีขดหลอด ballistic เหรอ taeniocyst.สิ่งที่หัวมันมีอยู่คือสิ่งกลมๆของปืนที่แตกต่างจากสิ่งแหล่ง Polykrikos มีบางอย่างที่บางคนตั้งคำถามว่าพวกคีรีมีจุดเกิดวิวัฒนาการหรือไม่1C;26;[E]ach nematocyst,1D;ผู้เขียนเขียน 1C เป็นหลักช่อเล็ก ๆ ballistic organelles.1D;ข้อคดีสำเร็จที่เกิดขึ้นในงานวิศวกรรมนี้หมายถึงงานระลึกถึงหนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ร้ายแรงที่หมายถึงนวัตกรรมใหม่ ๆ ของสงครามกลางเมืองในสหรัฐฯ ได้แก่ Gatling Gun <ปืนหมุนได้รับการปฏิสนธิเป็นวิธีที่จะช่วยให้เกิดไฟได้เร็วขึ้นโดยการให้เวลาในการเย็นระหว่างการยิงปืน
ในขาของ Nematodinium ไฟวีดีโอ การออกแบบแตกต่างกันแทนที่จะเป็นบัฟเฟอร์ปลายธุรกิจของ nematocyst ถูกปกคลุมด้วยเครื่องเคราที่นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่าหมายความว่า 1C ดอกกุหลาบที่หรูหรา 1D;(ดูด้านบน).แทนที่จะเป็นหัวฉีดเดียวหัวเทียนจะมีแหวนหัวพ่นอยู่บนยอดแต่ละตัวย่อย 13;เฉพาะอีกครั้งเพียงอย่างอันเดียว stylet แซะเช่นเดียวกับใน Polykrikos .ที่ฐานหมายถึงวงแหวนเครื่องใช้ถังกลั่นตัวถังขนาด 11-15 ตัวตนจนถึงถูกให้ออกจบ subcapsules จะหลุดออกมา (หรือเป็นเพียงแค่) ของวัสดุที่มีขี้มูกเหมือนกันถึงสองเพียงของความยาวเดิมไม่ได้รับปรากฏว่า nematocyst ของ Nematodinium เปลวเพลิงอย่างตัวอย่างเช่นปืน Gatling หันโดยมีเพียงเอ็ดบาร์เรลที่ใช้งานอยู่ในแต่ละครั้งเท่านั้น
Dinoflagellate nematocysts ทำการทำงานได้อย่างไร?พวกภู don19; t ใช้สารเคมีเดียวกันจรวดที่ cnidarians ทำข้ารู้ว่า.พวกเขาอาจมีจรวดของตัวเองที่เรายังไม่ได้ค้นพบอย่างไรก็ตามกายวิภาคของพวกคีรีแสดงให้เห็นถึงกระแสความเป็นไปหาได้ที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งแคปซูลของทั้งสอง Polykrikos และ Nematodinium รวมหมดสองมีรอยร่องนักวิทยาศาสตร์ได้แนะนำว่าผนังแคปซูลมีเส้นใยหดองค์เมื่อเปิดใช้งานพวกคีรียุบแคปซูลไปตามร่องของมันทำเอาเกิดความกดดัน
มีหลักฐานบางอย่างสำหรับเรื่องตรงนี้ใน nematocysts ที่แลเห็นใต้กล้องถ่ายรูปจุลทรรศน์สันเขาสัมผัสเว้นระยะห่างระหว่างฝาแฝดยุคสมัยเวลาที่ภิทต่างกันระยะห่างที่ห่างไกลไม่เบาขึ้นอาจคือสถานะแห่งไม่ได้เป็นอิสระพร้อมทั้งอีกส่วนที่ถูกไล่ออก
ขณะที่สิ่งมีชีวิตทั้งสองอยู่ในวงการ dinoflagellate kingroup เดียวกันนี้ชี้สละมองเห็นอีกว่านักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าแม้ว่าความแตกต่างทางกายภาพระหว่างปืนใหญ่ชิ้นส่วนของ Polykrikos พร้อมทั้ง Nematodinium ที่ภาคีเขาทำในความหมายความว่าจริงวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษผสานขวาง
นี่คือสถานการณ์สมมุติ:
สันเขาในแคปซูลยังอีกอย่างหนึ่งของความแตกต่างระหว่าง nematocysts แหล่งทำเพราะ cnidarians และผู้ที่ทำโดย dinoflagellates, summarly thusly สำหรับผู้ที่มีความสนใจ:รูปที่ S1 จากเครดิต: Gavelis et al. 2017
แท้จริงสงครามเหล่าตรงนี้ต้องเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องถึง 60% ของ 1C การผลิตหลัก 1D ของห้วงสมุทร - สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ที่สร้างโดยสาหร่ายทะเลฉันคิดว่าร้าย - ถูกบริโภคโดย ciliates และ dinoflagellates ไม่ใช่ปลาวาฬสีปลาเนื้ออ่อน
ชีวิตเห็นได้รับชัดว่ามีหลายวิธีในการสร้างอาวุธแหล่งซับซ้อนเหล่านี้.แรงกดดันในการโจมตีและปกป้องในของเหลวที่กว้างใหญ่ฟรีสำหรับทั้งหมดของมหาสมุทรจะจำต้องรุนแรงที่สิงอาศัยอื่น ๆ ไม่เบากว่าถิ่นที่อยู่อื่น ๆและท่านจะไม่ฝันที่จะก้าวสู่ถนนสายหลักในตอนเที่ยงที่สูงเพราะว่าไม่ต้องบรรจุข้อคดีร้อน
การอ้างอิง
Gregory S. Gavelis et al. การแข่งขันอาวุธจุลินทรีย์: Ballistic 1C; nematocysts1D;ใน dinoflagellates แสดงให้แลเห็นอาบันข้อคดีสลับซับซ้อนใหม่ของออร์แกนิก ความก้าวหน้าด้านวิทยาศาสตร์ , 2017 DOI: 10.1126 / sciadv.1602552
หน้าที่เข้าชม | 39,963 ครั้ง |
ผู้ชมทั้งหมด | 26,834 ครั้ง |
เปิดร้าน | 8 ก.พ. 2559 |
ร้านค้าอัพเดท | 10 ก.ย. 2568 |