แพลงก์ตอนก็ไม่ได้หมายความว่าแค่ของกินถิ่นมีความสุขเท่านั้นจุลินทรีย์ทางทะเลเป็นอาวุธและมีอันตรายพร้อมกับอาวุธที่สามารถยิงไฟเบอร์หรือน้ำมูกเพื่อทำให้ปืนของศัตรูของพวกเขาขยายเข้าสู่สนามรบในการต่อสู้แนวยุทธศาสตร์ - ยุทธการทางยุทธศาสตร์
และด้วยเหตุผลที่อยู่ดี: ปืนของจริงล่าจุลินทรีย์ของแนวร่วมเขาที่เรากำลังเรียนรู้สิงเป็นจำนวนมากน่ากลัวและมีความซับซ้อนกว่าที่เราคุ้นจินตนาการไว้
สังเกต: อาณาจักรป่าในกล้องถ่ายรูปจุลทรรศน์
เครดิต: Gavelis et al.
ด้านล่างถัดจากลูกศรสีขาวคุณสามารถดูมองเห็นเส้นผมคุ้มกันขีปนาวุธที่ถูกต้องให้ออกจากเหยื่อเพื่อตอบสนองต่อการถูกโจมตี
พวกเขาตกใจกับเครื่องที่พวกเขาค้นพบเผยแพร่ใน ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ เดือนมีนาคมปีที่ผ่านมารุ่นข้าวของเครื่องใช้จุลินทรีย์ได้เกินกว่าสัตว์ 19 ในความซับซ้อนและดูเหมือนจะได้รับงานคิดค้นขึ้นอย่างอิสระด้านบนตรงนั้น Dinoflagellates ดูเหมือนจะชะงักกับปืน Gatling หรือสิ่งที่ฮิตมาก -พันปีก่อนริชาร์ด Gatling & # xA0;
Dinoflagellates เป็น protists, ชีวิตแบบจุลภาคที่มี DNA- บรรจุนิวเคลียสและ oมีเครื่องจักรเฉพาะเซลล์เปลือกหอยบางครั้งประณีตของพันธมิตรเขาหามท้ายสองหางพร้อมทั้งมักจะงามพังค์บางdinoflagellates จำนวนมากทำให้อาหารของตัวเองจากแสงคนอื่น ๆ เป็นเหยื่อของจุลชีวินอื่น ๆ กับป้องกันความเสี่ยงโดยการทำทั้งแฝดอย่างprotist19; s ต้องทำในสิ่งที่ protist19; s gotta ทำ
สำหรับการศึกษาครั้งนี้นักวิทยาศาสตร์เลือกที่จะมุ่งเน้นไปที่ dinoflagellate Polykrikos ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตแหล่งลื้อเห็นในภาพยนตร์โดยไม่เจตนาหยิบเหยื่อออกไปทานอาหารเย็นเปลือกหอยที่แกะแกะสลักไว้อย่างเห็นได้ชัดจะให้รูปลักษณ์ของเปลือกน้ำcarefullyาลที่ปูดขึ้นอย่างระมัดระวัง <
ที่ซ่อนอยู่ในพับของขดเป็น organelles เรียกว่า nematocysts เหล่านี้ท่อตอร์ปิโด lidded มีสายปลายเข็มที่ระเบิด punctures เหยื่อเมื่อห้องถูกเรียกโดยการสัมผัส
เครดิต: Gavelis et al. 2017
ในตอนแรกนักวิทยาศาสตร์สงสัยว่า nematocysts ที่พบในไดโนเฟลกเลตมีวิวัฒนาการมาพลัดพรากอาวุธครั้งแรกก่อขึ้นโดยบรรพบุรุษร่วมกันของ Cnidarians กลุ่มใหญ่ของสัตว์ที่แมงกะพรุนอยู่ แต่ dinoflagellates และ cnidarians เป็นจริงที่ห่างไกลที่เกี่ยวข้องเพื่อสละดูเหมือนว่าไม่น่าเป็นไปได้
ในทางกลับสกัดกั้นบางสังเคราะห์ dinoflagellates อาศัยอยู่ symbioticallyภายใน polyps ของปะการังอื่น cnidarian ความสนิทสนมทางกายภาพดังกล่าวอาจมีแจกบรรยากาศแหล่งจำเป็นสำหรับ nematocyst
พวกเขาตัดสินใจที่จะมองใกล้
เมื่อสำรวจสารโปรตีนแห่งเกี่ยวข้องกับการสร้างและยิงปืน nematocysts พวกเขาค้นหาพบว่า nematocysts ใน dinoflagellates และ cnidarians ไม่ได้เคียงคู่ชิด(แม้ว่าสารโปรตีนที่สร้างจุลินทรีย์ nematocyst ในแมงกะพรุนดูเหมือนจะได้รับ 1C ยืม 1D;จากแบคทีเรีย)ยีนส่วนใหญ่ใน nematocysts cnidarian ดูเหมือนจะมีวิวัฒนาการเป็นอิสระหลังจากการปรากฏตัวของสัตว์
ในทำนองเดียวกันโปรตีนที่สร้าง Dinoflagellate nematocyst ไม่ได้รับมีความคล้ายคลึงขวางกับโปรตีนที่สร้างคล้ายพร้อมกับอาวุธในจุลินทรีย์ทางทะเลที่กินปราณีอื่นตัวอย่างเช่น Ciliates หรือ Cryptophytes ถ้าเป็นกรณีเช่นนี้ข้อคดีตีรั้งกันระหว่าง dinoflagellate และ nematocysts อื่น ๆ เป็นเพียงเหตุบังเอิญที่ยิ่งใหญ่และหมายความว่าอีกแบบอย่างหนึ่งของการเกิดแหล่งเกิดขึ้นอย่างสะพัดในวิวัฒนาการมาบรรจบกันพลังกดดันข้างวิวัฒนาการที่คล้ายกันทำท่าจะสร้างแนวทางเดียวกันบนดาวเคราะห์โชคชะตานี้และ # xA0;ซ้ำแล้วซ้ำอีก
ต่อไปภาคีภูตัดสินใจถิ่นจะเปรียบเทียบตัวอุปกรณ์ภาคีเขากินลำแสงไอออนในการสแกนอิเล็กตรอนเหตุด้วยกล้องจุลทรรศน์เพื่อสร้างภาพสามมิติของ Polykrikos kofoidii
เครดิต: Gavelis et al.2017
ภาคีเขาค้นพบความภิทต่างเหมาแม้ว่าร้ายจะมีความละเอียดอ่อนก็ตามแต่ละ nematocyst โดนโยงไปถึง organelle เรียวอื่น ๆ แห่งร้องเรียกว่า taeniocyst ที่ไม่พบใน nematocysts cnidarianคุณเชี่ยวชาญเห็นมันแผลบโผล่คลอดมาจาก dinoflagellate ในอิเล็กตรอน micrograph ข้างต้นและที่นี่แหล่งด้านบนหลังจากที่ organelles ถูกผ่า.ลึกลับเนื้อหาของ taeniocyst ออกที่ด้านบนลูกศรสีขาวใน C) แสดงฝาปิดออกลูกจาก nematocyst ออกลูกธนูสีขาวใน D) แสดง "รางๆเยื่อหุ้มสมอง" แห่ง encloses nematocyst เครดิต: Gavelis et al. 2017 พร้อมกับ #
ฝาอัดบน nematocyst ของ Polykrikos19; ซ้อนทับโครงสร้างที่ซับซ้อนตรีสายที่ไม่พบใน cnidarians แห่งแท้วิทยาศาสตร์เรียกว่า 1C;nozzle1D หัวดูดซึมติดตั้งอยู่ใน subcompartment สิ่งของแคปซูลซึ่งบรรลุแม้ว่าจะมีฝาจุกไม่มีทางเปิด
ตราบใดยิงใส่สไตเล็ตที่หุ้มท่อยาวที่ขดตัวไว้ใน nematocyst พาดตัวแคปซูลออกมาปิดฝาแล้ว 13;ลำดับการยิงสมมุติสัญญา Relaxed (สีส้ม) แคปซูล (สีแดง), แรงดันความไสภายใน styletเพื่อเจาะทะลุแคปซูลและ open operculum ส่วนหนึ่งของ capsule everts, replet stylet และ tubule everts ในแนวคิดตรงนี้ stylet มีอะไหล่เกี่ยวข้องเนื้อๆพร้อมกับการเจาะรูแคปซูลไม่ใช่เหยื่อ Credit: Gavelis et al. 2017. & # xA0;
สำหรับครันวิทยาศาสตร์ที่ประหลาดใจและตรงกันผ่านเข้ากับความกะหวังของพวกเขาแล้วไปสายเคเบิ้ลตรงนี้ไม่ทำจูงมันส์ dissolves เร็ว ๆ นี้หลังจากการใช้งานเกือบเต็มข้างฟังก์ชั่นทำท่าว่าร้ายจะเหยื่อเช่นลูกศรหรือไม่ bullet ความคิดนี้ทำให้มีเลือดออกหรือบางครั้งกล้าจะทำให้เกิดการไหลบ่าเข้ามามาของน้ำทะเลที่ไร้ความสามารถพร้อมกับบาดเจ็บสาหัสเหยื่อระบบแยก 13ตั้งอยู่อย่างแปลกแยกในความคิดของฉันในด้านอื่น ๆ ของ dinoflagellate - เปิดสายพ่วง
เย็บปักถักร้อยรูปบุหรี่ก่อสละเกิดความลึกลับมากขึ้นมันติดต่อเหยื่อก่อน nematocyst และนั่งบนยอด nematocyst ตัวอย่างเช่นขั้นตอนทีหลังของจรวดอพอลโลถิ่นเชื่อมแด่พร้อมด้วยมันเพราะค้นพบซ้ำ 1C linker1D;organelle
ตามภาพยนตร์ที่บันทึกโดยทีมงานนี้ taeniocyst ดูเหมือนจะเป็นออร์กาไนเซอร์ ballistic ตัวเองยิงระเบิด 26;บางสิ่งโปร่งอย่างนักวิทยาศาสตร์ได้เสนอว่า taeniocyst เป็นขั้นตอนแรกเริ่มสิ่งของการโจมตีสามส่วนเมื่อสัมผัสกับเหยื่อ taeniocsyt เปิดตัวสิ่งที่เกาะติดกับกลยุทธ์เชื้อโรคตรงนี้จะยิงใส่เหยื่อและลากสายพ่วงเพื่อให้นักล่าสามารถดึงรางวัลเพื่อการบริโภคได้ตามความสะดวกสิ่งของตัวเอง
พยายามทำข้อคดีเข้าใจว่าระบบดังกล่าวมีวิวัฒนาการเช่นใดเพื่อตรวจสอบอีก dinoflagellate ซึ่งศัสตราของภูเป็นที่รู้จักกันเป็นอย่างมากที่แตกต่างกันและลึกลับซับซ้อนมากรุ่ง
Nematodinium ไม่มีขดหลอด ballistic หรือ taeniocyst.สิ่งที่สนุกมีอยู่คือสิ่งกลมๆของปืนที่แตกต่างจากสิ่งถิ่น Polykrikos มีบางอย่างที่บางคนตั้งคำถามว่าพวกภูมีจุดอุบัติวิวัฒนาการหรือไม่1C;26;[E]ach nematocyst,1D;ผู้เขียนเขียน 1C หมายความว่าหลักช่อเล็ก ๆ ballistic organelles.1D;กรณีสำเร็จที่มีขึ้นขึ้นในงานวิศวกรรมนี้ยังมีชีวิตอยู่การระลึกถึงหนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ร้ายแรงที่หมายความว่านวัตกรรมใหม่ ๆ ของสงครามกลางเมืองในสหรัฐฯ ได้แก่ Gatling Gun <ปืนหมุนได้รับการปฏิสนธิเป็นวิธีที่จะช่วยให้เกิดไฟได้เร็วขึ้นเพราะการให้เวลาในการเย็นระหว่างการรัวกระสุน
ในกรของ Nematodinium ไฟวีดีโอ การออกแบบภิทต่างกันแทนที่จะเป็นบัฟเฟอร์ปลายธุรกิจของ nematocyst ถูกปกคลุมด้วยของที่นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่าคือ 1C ดอกกุหลาบที่หรูหรา 1D;(ดูด้านบน).แทนที่จะเป็นหัวฉีดเดียวหัวเทียนจะมีแหวนหัวฉีดพ่นอยู่บนยอดแต่ละตัวย่อย 13;อย่างไรก็ดีอีกครั้งเพียงอย่างอันเดียว stylet ไชเช่นเดียวกับใน Polykrikos .แหล่งฐานเป็นวงแหวนของถังกลั่นตัวถังขนาด 11-15 ตัวตราบใดถูกเลิกจ้างแล้ว subcapsules จะหลุดออกมา (หรือเป็นเพียงแค่) ของวัสดุที่มีขี้มูกเหมือนกันถึงสองทันของกระแสความยาวเดิมไม่หาได้มีขึ้นว่า nematocyst ของ Nematodinium เปลวเพลิงอย่างเช่นปืน Gatling หันเพราะว่ามีเพียงเอ็ดบาร์เรลที่ใช้งานอยู่ในแต่ละครั้งเท่านั้น
Dinoflagellate nematocysts ทำงานได้อย่างไร?พวกเขา don19; t ใช้สารเคมีเดียวกันจรวดที่ cnidarians ทำข้าพเจ้ารู้ว่า.พวกเขาอาจมีจรวดของตัวเองที่เรายังไม่ได้ค้นพบอย่างไรก็ตามกายวิภาคของพวกเขาแสดงให้เห็นถึงเรื่องเป็นไปหาได้ที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งแคปซูลของทั้งสอง Polykrikos และ Nematodinium ทั้งสองมีคราบร่องนักวิทยาศาสตร์ได้มาแนะนำว่าผนังแคปซูลมีเส้นใยหดตัวเมื่อเปิดใช้งานพวกเขายุบแคปซูลไปตามร่องของมันทำให้เกิดความกดดัน
มีหลักฐานบางอย่างสำหรับเรื่องตรงนี้ใน nematocysts ที่แลเห็นใต้กล้องถ่ายภาพกล้องจุลทรรศน์สันเขาโดนเว้นเวลาห่างระหว่างฝาแฝดยุคสมัยเวลาที่แตกต่างกันระยะห่างที่ห่างไกลอื้อซ่าขึ้นอาจหมายถึงสถานะแห่งไม่ได้รับเป็นอิสระและอีกส่วนที่ถูกไล่ออก
ขณะที่สิ่งมีชีวิตทั้งสองอยู่ในวงการ dinoflagellate kingroup เดียวกันนี้ชี้ให้เจออีกว่านักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าแม้ว่าความแตกต่างทางกายภาพระหว่างปืนใหญ่ชิ้นอะไหล่ของ Polykrikos พร้อมทั้ง Nematodinium ที่แนวร่วมเขาทำในข้อคดีหมายความว่าจริงวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษประสานกัน
นี่คือสถานการณ์สมมุติ:
สันเขาในแคปซูลยังอีกอย่างหนึ่งของความแตกต่างระหว่าง nematocysts แห่งทำเพราะ cnidarians และผู้ที่ทำโดย dinoflagellates, summarly thusly สำหรับผู้ที่มีความสนใจ:รูปที่ S1 จากเครดิต: Gavelis et al. 2017
แท้จริงสงครามเหล่าตรงนี้ต้องเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องถึง 60% ของ 1C การผลิตแม่แบบ 1D ของอรรณพ - สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ที่สร้างโดยสาหร่ายทะเลฉันคิดเหมา - ถูกบริโภคโดย ciliates และ dinoflagellates มิใช่ปลาวาฬสีน้ำเงิน
ชีวิตเห็นหาได้ชัดว่ามีหลายวิธีในการประดิษฐ์อาวุธแหล่งซับซ้อนเหล่านี้.แรงกดดันในการโจมตีและปกป้องในของเหลวที่กว้างใหญ่ฟรีสำหรับทั้งหมดของมหาสมุทรจะต้องรุนแรงที่เสด็จอาศัยอื่น ๆ ไม่เบากว่าถิ่นที่อยู่อื่น ๆพร้อมทั้งเอ็งจะไม่ฝันที่จะก้าวสู่ถนนสายหลักในตอนเที่ยงที่สูงเพราะว่าไม่ต้องบรรจุเรื่องร้อน
การอ้างอิง
Gregory S. Gavelis et al. การแข่งขันอาวุธจุลินทรีย์: Ballistic 1C; nematocysts1D;ใน dinoflagellates เล่นให้เห็นอาบันเรื่องซับซ้อนใหม่ของออร์แกนิก ความก้าวหน้าด้านวิทยาศาสตร์ , 2017 DOI: 10.1126 / sciadv.1602552
หน้าที่เข้าชม | 147,564 ครั้ง |
ผู้ชมทั้งหมด | 57,496 ครั้ง |
เปิดร้าน | 30 พ.ค. 2556 |
ร้านค้าอัพเดท | 20 ก.ย. 2568 |