Wikipedista:Zrnovad/Pískoviště

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Kleptoplastie představuje biologický jev spojující prvky endosymbiózy a predace. Tento proces umožňuje organismům přijmout a udržet funkční plastidy, především chloroplasty, pocházející z fotosyntetizujících eukaryot. I když se může zdát, že jde o symbiotický vztah, ve skutečnosti není druhý symbiont samostatným organismem s vlastním genomem. Místo toho je reprezentován chloroplastem, který nese svou vlastní DNA. Plastidy, které zůstávají uvnitř hostitele, pokračují v dočasné fotosyntéze a poskytují hostiteli několik výhod. Hlavním benefitem je schopnost provádět fotosyntézu, což je proces, při němž se světelná energie přeměňuje na chemickou energii. Tato energie se následně využívá k výrobě sacharidů, které slouží jako zdroj potravy pro hostitele. Tento jev byl zdokumentován u několika mořských protist včetně foraminifer, dinoflagellát a ciliát. U Metazoí je tento jev znám jen u třídy Gastropoda (Plži).[1]

Foraminifera[editovat | editovat zdroj]

Kleptoplastie u foraminifer představuje poměrně vzácný jev, který byl pozorován u několika druhů z rodů Bulimina, Elphidium, Haynesina, Nonion, Nonionella, Nonionellina, Reophax a Stainforthia. Tato forma kleptoplastie je dočasná, s chloroplasty, které postupně degradují nebo mizí z hostitelských buněk během období několika dní až týdnů.[2]

Výskyt kleptoplastie u foraminifer je úzce propojen s různými faktory prostředí, včetně teploty, světelných podmínek, salinity a dostupnosti potravy. Například bylo zjištěno, že Foraminifera z rodu Elphidium ztrácejí chloroplasty za podmínek zvýšené teploty a snížené salinity.[3]

Dinoflagellata[editovat | editovat zdroj]

Dinophysis acuta

Kleptoplastie u jednobuněčných dinoflagelát z rodů Dinophysis a Amylax byly objeveny plastidy, které pocházejí z čeledi Cryptophyceae, konkrétně z druhů Teleaulax amphioxeia a Geminigera cryophila. U některých druhů rodu Dinophysis, jako například D. acuminada a D. acuta, je pozorována sekundární kleptoplastie, což znamená, že mohou získávat chloroplasty od jiných organismů, kteří provádějí kleptoplastii, například od Mesodinium rubrum.[4]

Kleptoplasty u dinoflagelát mohou být funkční po různě dlouhou dobu, s dobou přežití kleptoplastů zahrnující období od několika dní až po několik měsíců. Tato proměnlivost v době přežití kleptoplastů je zřejmě ovlivněna řadou faktorů, včetně podmínek v okolním prostředí, druhu hostitelského dinoflagelátu, druhu získaných chloroplastů a genetické samostatnosti chloroplastů.[5][4]

Ciliata[editovat | editovat zdroj]

Mesodinium rubrum

Kleptoplastie u ciliát se vyskytuje hlavně u Mesodinium rubrum. Tento organismus se živí kryptofyty, konkrétně klády Teleaulax, Plagioselmis a Geminigera, a při svém stravování si nebere pouze chloroplasty, ale i jádra (karyokleptie) a další organely[6]. Uchování jader umožňuje hostiteli udržovat určitou genetickou kontrolu nad získanými chloroplasty prostřednictvím transkripce genů spojených s plastidy, které pocházejí z kleptokaryonu. Tato unikátní schopnost M. rubrum, kromě možnosti provádět fotosyntézu, poskytuje také potenciál pro metabolizaci různých esenciálních látek, včetně aminokyselin a vitamínů, které získává od své kořisti. Tím umožňuje tomuto prvokovi udržet plně funkční plastidy a žít jako autotrof po několik generací.[6][7]

Sacoglossa[editovat | editovat zdroj]

Elysia chlorotica

Kleptoplastie se vyskytuje u řady plžů z čeledi Sacoglossa. Tito plži obývají mořské dno a jejich hlavní potravou jsou řasy, konkrétně některé druhy rodu Caulerpa. Elysia chlorotica patří mezi nejvýznamnější zástupce této skupiny.[8]

Elysia chlorotica se živí řasou Vaucheria litorea a dokáže integrovat chloroplasty z této řasy do buněk svého trávícího traktu pomocí fagocytózy. Tyto chloroplasty jsou následně uloženy v plášti plže. Co je opravdu pozoruhodné, je schopnost Elysia chlorotica přežít v akváriu bez potravy pouze díky energii poskytované světlem. Tento proces umožňuje plži přežít bez potravy osm až devět měsíců, což odpovídá průměrné délce jeho života v divoké přírodě. Kleptoplasty Elysia chlorotica jsou jedinečné díky jejich extrémní stabilitě, která umožňuje uchovávat funkčnost přijatých chloroplastů po dobu přibližně 8 až 12 měsíců. Tato stabilita není dosažena u jiných druhů plžů, kteří praktikují kleptoplastii, což z Elysia chlorotica činí výjimečný příklad tohoto jevu mezi mořskými plži.[9]

Další plži z rodin Elysioidea, Conchoidea a Stiligeroidea prokázali schopnost přijímat chloroplasty tímto způsobem. Nicméně, stabilita kleptoplastů je nižší než u Elysia chlorotica.[2]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. HÄNDELER, Katharina; GRZYMBOWSKI, Yvonne P.; KRUG, Patrick J. Functional chloroplasts in metazoan cells - a unique evolutionary strategy in animal life. Frontiers in Zoology. 2009-12-01, roč. 6, čís. 1, s. 28. Dostupné online [cit. 2023-11-04]. ISSN 1742-9994. DOI 10.1186/1742-9994-6-28. PMID 19951407. 
  2. a b RUMPHO, Mary E.; DASTOOR, Farahad P.; MANHART, James R. The Kleptoplast. Příprava vydání Robert R. Wise, J. Kenneth Hoober. Dordrecht: Springer Netherlands (Advances in Photosynthesis and Respiration). Dostupné online. ISBN 978-1-4020-4061-0. DOI 10.1007/978-1-4020-4061-0_23. S. 451–473. (anglicky) DOI: 10.1007/978-1-4020-4061-0_23. 
  3. Říše Protozoa - prvoci. geologie.vsb.cz [online]. [cit. 2023-11-04]. Dostupné online. 
  4. a b WALLER, Ross F.; KOŘENÝ, Luděk. Chapter Four - Plastid Complexity in Dinoflagellates: A Picture of Gains, Losses, Replacements and Revisions. Příprava vydání Yoshihisa Hirakawa. Svazek 84. [s.l.]: Academic Press (Secondary Endosymbioses). Dostupné online. S. 105–143. DOI: 10.1016/bs.abr.2017.06.004. 
  5. CRUZ, Sónia; CARTAXANA, Paulo. Kleptoplasty: Getting away with stolen chloroplasts. PLOS Biology. 8. 11. 2022, roč. 20, čís. 11, s. e3001857. Dostupné online [cit. 2023-11-04]. ISSN 1545-7885. DOI 10.1371/journal.pbio.3001857. PMID 36346789. (anglicky) 
  6. a b KIM, Miran; DRUMM, Kirstine; DAUGBJERG, Niels. Dynamics of Sequestered Cryptophyte Nuclei in Mesodinium rubrum during Starvation and Refeeding. Frontiers in Microbiology. 2017, roč. 8. Dostupné online [cit. 2023-11-04]. ISSN 1664-302X. DOI 10.3389/fmicb.2017.00423/full. 
  7. MASELLI, Maira; ANESTIS, Konstantinos; KLEMM, Kerstin. Retention of Prey Genetic Material by the Kleptoplastidic Ciliate Strombidium cf. basimorphum. Frontiers in Microbiology. 2021, roč. 12. Dostupné online [cit. 2023-11-04]. ISSN 1664-302X. DOI 10.3389/fmicb.2021.694508/full. 
  8. CHRISTA, Gregor; HÄNDELER, Katharina; KÜCK, Patrick. Phylogenetic evidence for multiple independent origins of functional kleptoplasty in Sacoglossa (Heterobranchia, Gastropoda). Organisms Diversity & Evolution. 2015-03-01, roč. 15, čís. 1, s. 23–36. Dostupné online [cit. 2023-11-04]. ISSN 1618-1077. DOI 10.1007/s13127-014-0189-z. (anglicky) 
  9. How is Elysia chlorotica classified as an animal capable of photosynthesis?. Biology Stack Exchange [online]. [cit. 2023-11-04]. Dostupné online. (anglicky)