Iš Anthoceroso gyvenimo • Evgeny Pravdolyubova • Mokslinė dienraščio "Elementai" apžvalga • Botanika, biologija

Nuo Anthoceros gyvenimo

Retkarčiais dirvožemio ar dulkių mėginiai, surinkti ir apdoroti palinologų, yra ryškios ir labai būdingos sambų augalo ančiurio srities sporos (Anthoceros agrestis): tamsiai ruda, trikampio formos vienoje pusėje, suapvalinta ant kitos. Suapvalinta pusė yra padengta išaugimais, kurie atrodo kaip suskaidyti ragai, trikampiai – su dideliu tinkleliu. Nuotraukoje – tik toks ginčas mėginyje, izoliuotai iš augalinės medžiagos.

Kaip parengtas šis pavyzdys? Pirmiausia, augalai buvo pilami vandeniu ir ultragarsu, kad mikroskopijos (įskaitant sporas ir žiedadulkes) susimaišytų vandenyje. Ši suspensija, jau be didelių augalų dalelių, nusodinta centrifuguojant. Tada į nuosėdas įpilta šarmų ir virinama keletą minučių: tampa matomas gyvas ląstelių kiekis, įskaitant žiedadulkes ir sporas, miršta ir jų membranų struktūra. Tačiau, kaip parodyta fotografijoje, šis apdorojimo būdas visiškai nesunaikina visų nereikalingų – grybų fragmentų, grybelinių sporų, smulkių smėlio grūdelių – ir galutinis preparatas gali būti gana stipriai užterštas šiais objektais. Siekiant, kad mikrodazės būtų geriau matomos, preparatas yra tamsintas raudonuoju: kai kuriose fotografijose sporos dešinėje pastebimas sunaikintų žiedadulkių grūdo fragmentas, kuris tapo šviesiai rožinės spalvos.Tačiau tamsiai ruda spalva antrocere sporų nepasikeitė nei verdančio šarmo, nei ryškios spalvos poveikio.

Šviesos mikroskopija padeda tik nustatyti sporą mėginyje, norint išsamiau ištirti jo mikrostruktūrą, būtina pasinaudoti skenuojančia elektronine mikroskopija.

Antrocero lauko sporų elektronų mikrofotografija (kairėje) ir artimos rūšys Anthoceros neesii. Nuotrauka iš straipsnio Š. Koval, M. Zmrhalová, 2010. Giliavandenių vynuogių atsinaujinimas Anthoceros neesii ir Notothylas orbicularis (Anthocerotophyta) Čekijos Respublikoje

Dideli – apie 30 mikronų skersmens – antrokero sričių sporos rodo, kad mėginys paimtas iš drėgnų buveinių su sutrikdytos augalijos vietovėmis. Tačiau mažai tikėtina, kad tai bus kelias parke, nes lauko antrocere yra gana retas – matyt, dėl to, kad jis reikalauja drėgmės, treniruočių stygiaus ir beveik negali konkuruoti su sudėtingesniais augalais, kurie yra daugumoje. Maskvoje buvo pastebėta tik keletas taškų, kur vis dar galima rasti šio augalo: Maskvoje ir keliuose Rusijos regionuose tai yra saugoma rūšis. Šiuo atveju antrocere esančioje mėginyje nėra labai informatyvus – buvo žinoma apie auginamus augalus, kurie augo žemės ūkio teritorijoje, ir anthocerras yra drėgnų žemės sklypų rodiklis.

Iš pirmo žvilgsnio pačios augalo struktūra yra nesudėtinga. Plonas folija – keli sluoksniai labai panašių ląstelių, o iš jų išsiskiria plonosios vienos ląstelės rzoidai. Vertikalios sporos dėžės auga nuo tala. Viskas. Tačiau iš tiesų antoseros pasirodė esąs beveik beprotiškas tyrimo objektas. Bet pirmiausia pirmiausia.

Antocervoidai vadinami samanų augalais. Iš tiesų, anthocero gyvavimo ciklas yra pagrįstas tuo pačiu principu, kaip ir tikrųjų samanų gyvavimo ciklas. "Thallus" yra haploidinė karta, ty kartos su vienu kompleksu chromosomų. Tallyoje vyrauja vyrų ir moterų gemalinių ląstelių ar gametų, anteridijų ir archegonijų grupės, todėl tallusas taip pat vadinamas gametofitu. Ten vyksta tręšimas, o iš apvaisinto kiaušinio auga diploidinė karta, tai yra dvigubos chromosomų grupės karta. "Anthoceros" yra dėžutė, kurioje formuojamos sporos – ir logiška, kad ši karta vadinama sporophyte. Dėžutėje bręsta, įtrūksta, sporos išsibarsstosi, protonema išauga iš sporų pirmiausia – mažos siūlų iš kelių ląstelių – ir tada pilnas tualis.

Antrocemorro lauko gyvavimo ciklas (A): sporų daigumas (In, Su), kuris sukelia gametofitą (D) Vienos rūšies antoerozės gametofitai: kiekvienas augalas formuojasi kaip vyrų galetangia anteridija (E), o moterys – arhegonii. Spermatozoidai palieka antheridiją, plaukia į archegoniją ir ten tręšiami kiaušiniai. Taigi arčegonijoje formuojasi zigotai ir ten daigėja. Vystosi sporophyte (F), per kurį sporos formuojasi mejozė. Masto segmentų ilgis: In – 40 mikronų Su – 100 mikronų D – 2 mm, E – 200 mikronų F – 2 mm. Paveikslas iš P. Szövényi ir kt., 2015 m Anthoceros agrestis raugūnų biologija

XIX a. Mokslininkai atkreipė mokslininkų dėmesį į anthocerą – yra net ir straipsnio, apibūdinančio ląsteles, įskaitant chromatinių skaičių, kuris datuojamas 1899 m.! Tačiau ypač įdomios detalės pradėjo vystytis palaipsniui, tobulinant mikroskopijos metodus ir, ypač, atsiradus DNR, RNR ir baltymų analizei. Pavyzdžiui, atkreipėme dėmesį į tai, kad antikerozes gali sudaryti simbiozė su azotą fiksuojančiomis cianobakterijomis, tačiau šis simbiozė nėra privaloma. Jie taip pat nustatė, kad glomeromicetai, kurie sudaro arbūzų mikorizą su dauguma kraujagyslių augalų, gali būti rasti anthoceros thallus ląstelėse.Ir tas faktas, kad arbūzų mikoriza atsiranda tokiose skirtingose ​​augalų grupėse, kelia įdomumą dėl galimo grybų vaidmens žemės augalų vystyme.

Kito tipo antociero gerklės mikroskopai, Anthoceros cristatus: A – tualo ertmės, užpildytos gleivėmis (dažytos raudona), In – cianobakterijų kolonijos, Su, D – intracelulinis simbiozinių grybų grybelis. Nuotrauka iš J. C. Villarreal ir kt., 2017 m. Vienos salos endemijos morfologija, ultrastruktūra ir filogenetinė giminingumas Anthoceros cristatus Stephas. (Ascension sala)

Sporophyte anthoceros epidermis labai panašus į pirmųjų žinomų iškastinių augalų epidermį. Jame yra stomata, kurio negalima uždaryti. Tikriausiai jų pagrindinė funkcija – užtikrinti dėžės išdžiūvimą ir sporų išplitimą, o tikriausiai tai buvo pirmųjų stomatų, kurie pasirodė seniausiuose aukštuose augaluose, funkcija. Dėžutės viduje, be ląstelių, iš kurių susidaro sporos, yra filamentiniai elizeriai, kurie iš pradžių atrodo, kad maitina sporų motinines ląsteles, o po to išdžiūvo ir dalyvauja atlaisvinant sporos masę.

Anthocero fotosintezinėse ląstelėse yra tik vienas didelis chloroplastas. Ši situacija dažnai būna įvairių žaliųjų dumblių, tačiau tikruose samanose ir kraujagyslių augaluose ląstelėse yra daug ir mažų chloroplastų.Antikerozinių chloroplastų struktūra su žaliaisiais dumbliais susideda iš juose esančių pirolidų – tankių kūnų, susidedančių iš ribulozės-bisfosfato karboksilazės (RuBisCO) baltymo, kuris katalizuoja tiesioginį anglies dioksido fiksavimą.

Kai kurių anthocerino samanų chloroplastų ultrastruktūra ir su jais susiję ryšiai. K.S. Renzaglia ir kt. Pateiktas paveikslas. 2007. Bryophyte phylogeny: pažengimas molekulinės ir morfologinės ribos

Tačiau, kai 2003 metais buvo atliktas chloroplasto geno sekvenavimas Anthoceros formosaepasirodė, kad daugelio genų sekas turi stopo kodonus, o norint, kad būtų sukurtas veikiantis baltymas, reikia redaguoti informacinę RNR. Ši savybė susieja anthocerotic samanos su kraujagyslių augalais, kurie taip pat turi mechanizmus redaguoti informacinę RNR. Nenuostabu, kad vis dar vyksta diskusijos apie anthocerotic samanų giminingumą su kitomis aukštesniųjų augalų grupėmis, nors hipotezė, kad tai yra seserų grupė kraujagyslių augalų, randa daugiau įrodymų.

Ir neseniai buvo sukurtos laboratorijos sąlygomis auginti antrocemorbinio lauko metodus, o jo branduolinis genomas buvo visiškai sekvenuotas.Tai mažiausio genomo tarp visų bryophytes – apie 85 milijonus bazinių porų, esančių 5 chromosomos. Tyrėjai, kurie paskelbė preliminarią analizę, pažymi, kad jai būdingas daug unikalių genų, ir tai žada daugybę įdomių išvadų ateityje.

Nuotrauka © Eugenijus Правдолюбова.

Evgenija Pravdolyubova


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: