นาวิกโยธินค้าจรวดเหตุด้วยอาวุธที่อยู่ซับซ้อน Subcellular [วิดีโอ]
แพลงก์ตอนก็ไม่ได้เป็นแค่ของกินแห่งมีความสุขเท่านั้นจุลินทรีย์ทางทะเลเป็นอาวุธและมีอันตรายพร้อมกับอาวุธที่สามารถยิงไฟเบอร์หรือน้ำมูกเพื่อทำให้ปืนของศัตรูของพวกเขาขยายเข้าไปสู่สนามรบในการชิงชัยเลนยุทธศาสตร์ - ยุทธการทางยุทธศาสตร์
และด้วยเหตุผลที่ดี: ปืนของแท้ล่าจุลินทรีย์ของพวกเขาที่เรากำลังเรียนรู้ไปเป็นจำนวนมากน่ากลัวและมีความซับซ้อนกว่าที่เราเจนจินตนาการไว้
สังเกต: อาณาจักรป่าในกล้องยาเส้นจุลทรรศน์
เครดิต: Gavelis et al.
ด้านล่างถัดจากลูกศรสีขาวคุณสามารถมองดูมองเห็นเส้นผมคุ้มครองขีปนาวุธที่แตะต้องให้ออกจากเหยื่อเพื่อตอบสนองต่อการถูกโจมตี
พวกเขาตกใจกับสิ่งของที่พวกเขาค้นพบเผยแพร่ใน ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ เดือนมีนาคมปีที่ผ่านมารุ่นข้าวของจุลินทรีย์ได้เกินกว่าสัตว์ 19 ในความซับซ้อนและดูเหมือนจะได้รับการคิดค้นขึ้นอย่างอิสระด้านบนนั้น Dinoflagellates ดูเหมือนจะติดขัดกับปืน Gatling หรือสิ่งที่โปรดมาก -พันปีก่อนริชาร์ด Gatling & # xA0;
Dinoflagellates เป็น protists, ชีวิตแบบจุลภาคที่มี DNA- บรรจุนิวเคลียสพร้อมด้วย oมีเครื่องกลเฉพาะเซลล์เปลือกหอยบางครั้งประณีตของแนวร่วมเขาแบกท้ายสองหางพร้อมด้วยมักจะงามพังค์บางdinoflagellates จำนวนมากทำให้อาหารของตัวเองจากแสงคนอื่น ๆ เป็นเหยื่อของจุลินทรีย์อื่น ๆ พร้อมทั้งป้องกันความเสี่ยงโดยการทำทั้งทวิอย่างprotist19; s ต้องทำในสิ่งที่ protist19; s gotta ทำ
เพราะด้วยการศึกษาครั้งนี้นักวิทยาศาสตร์เลือกที่จะมุ่งเน้นไปที่ dinoflagellate Polykrikos ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตถิ่นเอ็งเห็นในภาพยนตร์โดยไม่เจตนาหยิบภักษาออกไปทานอาหารเย็นเปลือกหอยที่แกะกลอนไว้อย่างเห็นได้ชัดจะให้รูปลักษณ์ของเปลือกน้ำcarefullyาลที่นูนขึ้นอย่างระมัดระวัง <
ที่ซ่อนอยู่ในล้มของขดเป็น organelles เรียกว่า nematocysts เหล่านี้ท่อตอร์ปิโด lidded มีสายปลายเข็มที่ระเบิด punctures เหยื่อเมื่อห้องถูกเรียกโดยการสัมผัส
เครดิต: Gavelis et al. 2017
ในตอนแรกนักวิทยาศาสตร์สงสัยว่า nematocysts ที่พบในไดโนเฟลกเลตมีวิวัฒนาการมาออกจากอาวุธครั้งแรกสร้างขึ้นโดยบรรพบุรุษร่วมกันของ Cnidarians กลุ่มใหญ่ของสัตว์ที่แมงกะพรุนอยู่ แต่ dinoflagellates และ cnidarians เป็นจริงที่ห่างไกลที่มีส่วนเพื่อให้ดูเหมือนว่าไม่น่าเป็นไปได้
ในทางกลับขัดขวางบางสังเคราะห์ dinoflagellates อาศัยอยู่ symbioticallyภายใน polyps ของปะการังอื่น cnidarian ความสนิทสนมทางกายภาพดังกล่าวอาจมีแจกบรรยากาศแห่งจำเป็นสำหรับ nematocyst
พวกเขาตัดสินใจที่จะมองใกล้
เมื่อทดสอบโปรตีนแหล่งเกี่ยวข้องกับการก่อสร้างและแผลง nematocysts พวกเขาค้นหาพบว่า nematocysts ใน dinoflagellates และ cnidarians เปล่าได้เข้าใกล้ชิด(แม้ว่าโปรตีนที่สร้างจุลินทรีย์ nematocyst ในแมงกะพรุนดูเหมือนจะได้รับ 1C หยิบยืม 1D;จากแบคทีเรีย)ยีนส่วนใหญ่ใน nematocysts cnidarian ดูเหมือนจะมีวิวัฒนาการเป็นอิสระหลังจากการปรากฏตัวของสัตว์
ในทำนองเดียวกันโปรตีนที่สร้าง Dinoflagellate nematocyst ไม่ได้รับมีความใกล้เคียงขัดขวางกับโปรตีนที่สร้างคล้ายกับอาวุธในจุลินทรีย์ทางทะเลที่กินสัตว์อื่นเช่น Ciliates หรือ Cryptophytes ถ้าเป็นกรณีเช่นนี้กระแสความเสมอสกัดกั้นระหว่าง dinoflagellate และ nematocysts อื่น ๆ เป็นเพียงเหตุบังเอิญที่ยิ่งใหญ่และเป็นอีกแบบอย่างหนึ่งของการปรากฏถิ่นเกิดขึ้นอย่างแพร่หลายในวิวัฒนาการมาบรรจบกันพลังกดดันฝ่ายวิวัฒนาการที่คล้ายกันเหมือนจะจะสร้างแนวทางเดียวกันบนดาวเคราะห์โชคชะตานี้และ # xA0;ซ้ำแล้วซ้ำอีก
ต่อไปภาคีเขาตัดสินใจที่จะเปรียบเทียบตัวอุปกรณ์แนวร่วมเขากินลำแสงไอออนในการสแกนอิเล็กตรอนด้วยกล้องจุลทรรศน์เพื่อสร้างภาพสามมิติสิ่งของ Polykrikos kofoidii
เครดิต: Gavelis et al.2017
แนวร่วมเขาค้นพบความภินท์ต่างนินทาแม้เหมาจะมีความใยก็ตามแต่ละ nematocyst ถูกโยงไปถึง organelle เรียวอื่น ๆ แห่งกู่เรียกว่า taeniocyst ที่ไม่พบใน nematocysts cnidarianคุณเชี่ยวชาญเห็นมันโผล่คลอดมาจาก dinoflagellate ในอิเล็กตรอน micrograph ข้างต้นและที่นี่ถิ่นด้านบนหลังจากที่ organelles ถูกผ่า.ลึกลับซับซ้อนเนื้อหาของ taeniocyst ออกลูกที่ด้านบนลูกศรสีขาวใน C) แสดงฝาปิดออกจาก nematocyst ออกกำพตสีขาวใน D) แสดง "รางๆเนื้อเยื่อหุ้มสมอง" ถิ่น encloses nematocyst เครดิต: Gavelis et al. 2017 พร้อมทั้ง #
ฝาจุกบน nematocyst ของ Polykrikos19; ซ้อนทับรูปร่างที่วกวนสามสายที่ไม่พบใน cnidarians แหล่งแท้วิทยาศาสตร์เรียกว่า 1C;nozzle1D หัวดูดซึมติดตั้งอยู่ใน subcompartment สิ่งของแคปซูลซึ่งถึงแม้นินทาจะมีฝาปิดไม่มีช่องเปิด
ครั้นยิงใส่สไตเล็ตที่หุ้มท่อยาวที่ขดตัวไว้ใน nematocyst พาดตัวแคปซูลออกมาปิดฝาแล้ว 13;ลำดับการยิงสมมุติสัญญา Relaxed (สีส้ม) แคปซูล (สีแดง), แรงดันความดันภายใน styletเพื่อเจาะทะลุแคปซูลและ open operculum ส่วนหนึ่งของ capsule everts, replet stylet และ tubule everts ในแนวคิดนี้ stylet มีชิ้นเกี่ยวข้องเฉพาะเข้ากับการเจาะรูแคปซูลไม่ใช่เหยื่อ Credit: Gavelis et al. 2017. & # xA0;
สำหรับแท้วิทยาศาสตร์ที่ประหลาดใจและตรงกันกระโดดเข้ากับความกะหวังของพวกเขาแล้วไปสายเคเบิ้ลนี้ไม่ทำลากจูงมัน dissolves เร็ว ๆ นี้หลังพลัดพรากงานใช้งานเกือบเต็มข้างฟังก์ชั่นดูเหมือนเหมาจะเหยื่อเช่นลูกศรหรือ bullet ความคิดนี้ทำให้มีเชื้อสายออกหรือบางคราวอาจหาญจะทำให้เกิดการไหลบ่าเข้าไปมาของน้ำทะเลที่ไร้ความเก่งพร้อมด้วยบาดเจ็บสาหัสเหยื่อระบบแยก 13ตั้งอยู่อย่างแปลกแยกในความคิดของฉันในด้านอื่น ๆ ของ dinoflagellate - เปิดสายพ่วง
เย็บปักถักร้อยรูปซิกาแรตก่อมอบเกิดความลึกลับมากขึ้นมันติดต่อเหยื่อก่อน nematocyst และนั่งบนยอด nematocyst เยี่ยงขั้นตอนหลังสุดของจรวดอพอลโลแหล่งเชื่อมต่อพร้อมกับมันเพราะว่าค้นพบสด 1C linker1D;organelle
ตามภาพยนตร์ที่บันทึกโดยทีมงานนี้ taeniocyst ดูเหมือนจะเป็นออร์กาไนเซอร์ ballistic ตัวเองยิงระเบิด 26;บางสิ่งโปร่งบางวิธีนักวิทยาศาสตร์ได้เสนอว่า taeniocyst เป็นขั้นตอนแต่เดิมข้าวของเครื่องใช้การโจมตีสามส่วนเมื่อสัมผัสกับเหยื่อ taeniocsyt เปิดตัวสิ่งที่เหนี่ยวติดกับแผนการเชื้อโรคตรงนี้จะยิงใส่เหยื่อและลากสายพ่วงเพื่อให้นักล่าสามารถถ่วงรางวัลเพื่อการบริโภคได้ตามความสะดวกข้าวของตนเอง
พยายามทำกระแสความเข้าใจว่าระบบดังกล่าวมีวิวัฒนาการไงเพื่อตรวจสอบอีก dinoflagellate ซึ่งอาวุธยุทธภัณฑ์ของพนมเป็นที่รู้จักขัดขวางเป็นอย่างมากที่แตกต่างกันและวกวนมากรุ่ง
Nematodinium เปล่ามีขดหลอด ballistic ใช่ไหม taeniocyst.สิ่งที่สนุกมีอยู่คือดวงของปืนที่แตกต่างจากสิ่งถิ่น Polykrikos มีบางอย่างที่บางคนตั้งคำถามว่าพวกภูเขามีจุดผลิตวิวัฒนาการหรือไม่1C;26;[E]ach nematocyst,1D;ผู้เขียนเขียน 1C เป็นหลักช่อเล็ก ๆ ballistic organelles.1D;
กระแสความสำเร็จที่มีขึ้นขึ้นในงานวิศวกรรมนี้หมายถึงงานระลึกถึงหนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ร้ายแรงที่หมายถึงนวัตกรรมใหม่ ๆ ของสงครามกลางเมืองในสหรัฐฯ ได้แก่ Gatling Gun <ปืนหมุนได้รับการปฏิสนธิเป็นวิธีที่จะช่วยให้เกิดไฟได้เร็วขึ้นเพราะว่าการให้เวลาในการเย็นระหว่างการรัวกระสุน
ในกรของ Nematodinium ไฟวีดีโอ การออกแบบแตกต่างกันแทนที่จะเป็นบัฟเฟอร์ปลายธุรกิจของ nematocyst ถูกปกคลุมด้วยของที่นักวิชาวิทยาศาสตร์อธิบายว่าหมายถึง 1C ดอกกุหลาบที่หรูหรา 1D;(ดูด้านบน).แทนที่จะเป็นหัวฉีดเดียวหัวเทียนจะมีแหวนหัวฉีดพ่นอยู่บนยอดแต่ละตัวย่อย 13;เฉพาะอีกครั้งเพียงอย่างอย่างเดียว stylet ขุดเจาะเช่นเดียวกับใน Polykrikos .แห่งฐานหมายถึงวงแหวนเครื่องใช้ถังกลั่นตัวถังขนาด 11-15 องค์ครั้นถูกให้ออกจากนั้น subcapsules จะหลุดออกมา (หรือเป็นเพียงแค่) ของวัสดุที่มีขี้มูกเหมือนกันถึงสองเท่าของข้อคดียาวเดิมไม่ได้มาบังเกิดว่า nematocyst ของ Nematodinium เปลวเพลิงอย่างเยี่ยงปืน Gatling วนเพราะมีเพียงหนึ่งบาร์เรลที่ใช้งานอยู่ในแต่ละครั้งเท่านั้น
Dinoflagellate nematocysts ทำงานได้อย่างไร?พวกภู don19; t กินสารเคมีเดียวกันจรวดที่ cnidarians ทำเรารู้ว่า.พวกเขาอาจมีจรวดของตัวเองที่เรายังไม่ได้ค้นพบอย่างไรก็ตามกายวิภาคของพวกคีรีแสดงให้เห็นถึงเรื่องเป็นไปหาได้ที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งแคปซูลของทั้งสอง Polykrikos และ Nematodinium รวมหมดสองมีรอยคราบร่องนักวิทยาศาสตร์หาได้แนะนำว่ากำแพงแคปซูลมีเส้นใยหดอวัยวะเมื่อเปิดใช้งานพวกคีรียุบแคปซูลไปตามร่องของมันทำให้เกิดความกดดัน
มีหลักฐานบางอย่างสำหรับเรื่องตรงนี้ใน nematocysts ที่เจอใต้กล้องถ่ายภาพจุลทรรศน์สันเขาถูกเว้นยุคสมัยไกลระหว่างแฝดช่วงเวลาที่ภิทต่างกันระยะห่างที่ห่างไกลมากมายขึ้นอาจคือสถานะแห่งไม่ได้มาเป็นอิสระพร้อมด้วยอีกส่วนที่ถูกไล่ออก
ขณะที่สิ่งมีชีวิตทั้งสองอยู่ในสังคม dinoflagellate kingroup เดียวกันนี้ชี้แจกมองเห็นอีกว่านักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าแม้ว่าความแตกต่างทางกายภาพระหว่างปืนใหญ่ชิ้นส่วนของ Polykrikos และ Nematodinium ที่พันธมิตรเขาทำในข้อคดีหมายถึงจริงวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษเข้าร่วมขวาง
นี่หมายความว่าสถานการณ์สมมุติ:
สันเขาในแคปซูลยังอีกอย่างหนึ่งของความแตกต่างระหว่าง nematocysts ถิ่นทำเพราะ cnidarians และผู้ที่ทำโดย dinoflagellates, summarly thusly สำหรับผู้ที่มีความสนใจ:รูปที่ S1 จากเครดิต: Gavelis et al. 2017
แท้จริงสงครามเหล่านี้ต้องเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องถึง 60% ของ 1C การผลิตแม่แบบ 1D ของห้วงสมุทร - สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ที่สร้างโดยสาหร่ายทะเลฉันคิดว่า - ถูกบริโภคโดย ciliates และ dinoflagellates มิใช่ปลาวาฬสีปลาเนื้ออ่อน
ชีวิตเห็นหาได้ชัดว่ามีหลายวิธีในการก่อสร้างอาวุธแหล่งซับซ้อนเหล่านี้.แรงกดดันในการโจมตีและปกป้องในของเหลวที่กว้างใหญ่ฟรีเพราะด้วยทั้งหมดของมหาสมุทรจะควรรุนแรงที่เสด็จอาศัยอื่น ๆ มากกว่าถิ่นที่อยู่อื่น ๆพร้อมด้วยคุณจะไม่ฝันที่จะก้าวสู่ถนนสายหลักในตอนเที่ยงที่สูงเพราะไม่ต้องบรรจุข้อคดีร้อน
การอ้างอิง
Gregory S. Gavelis et al. การแข่งขันอาวุธจุลินทรีย์: Ballistic 1C; nematocysts1D;ใน dinoflagellates แสดงให้เจอลุข้อคดีวกวนใหม่ของออร์แกนิก ความก้าวหน้าด้านวิทยาศาสตร์ , 2017 DOI: 10.1126 / sciadv.1602552
อีเมล : adventure-mix@hotmail.com
TOP เลื่อนขึ้นบนสุด
