| クリプトモナス | |
|---|---|
| 科学的分類 | |
| 門: | クリプティスタ |
| クラス: | クリプト藻類 |
| 注文: | クリプトモナス目 |
| 家族: | クリプトモナス科 |
| 属: | クリプトモナス・ エーレンベルグ、1831 |
| タイプ種 | |
| クリプトモナス・オバタ エーレンベルク 1831
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| 種 | |
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テキストを参照 | |
| 同義語 | |
クリプトモナスは、 1831年にドイツの生物学者クリスティアン・ゴットフリート・エーレンベルクによって確立されたクリプトモナス属の命名元である。 [1]この藻類は世界中の淡水生息地と汽水域によく見られ、湖の深いところではしばしば大量発生する。 [2]細胞は通常茶色または緑がかった色をしており、前部にスリット状の溝があるのが特徴である。 [2]毒素を生成することは知られていない。養殖場で小魚の餌となる小型動物プランクトンの餌 として利用される。 [2]クリプトモナス属の多くの種は、 DNA配列解析によってのみ特定できる。 [3] [4] クリプトモナス属はオーストラリアと韓国のいくつかの海洋生態系で見られる。 [2] [5]
語源
Cryptomonasは「crypto」と「monas」を組み合わせた名前で、隠れた小さな鞭毛虫という意味です。[6] [7]
ゲノム構造
クリプトモナス属の種には、核ゲノム、核形体ゲノム、プラスチドゲノム、ミトコンドリアゲノムの4つのゲノムが含まれています。 [3]プラスチドゲノムは118キロベースペアで構成され、古代の紅藻の1回の共生の結果です。[3]この属のゲノム構造の研究は、クリプトモナスの生活史依存の二形性に貢献しており、これについては二形のセクションで後で詳しく説明します。
機能
クリプトモナスは光合成細菌でもあり、酸素を含む炭素の固定に寄与するため、淡水環境の炭素レベルにとって非常に重要です。[4]
再生
クリプトモナス属の増殖は、淡水種も繁殖する初夏に起こります。[4] クリプトモナス属は有糸分裂によって増殖しますが、これには約10分しかかかりません。[4]クリプトモナス属の他の多くの属も有性生殖をしないのと同様に、この属でも有性生殖は観察されません。[4]
細胞構造
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生物は非対称で、外側に透明な膜がある。 [2]膜には繊毛がない。[1] クリプトモナス細胞はかなり大きく、平均約 40 マイクロメートルの大きさで、楕円形または卵形をしていることが多い。[4]鞭毛は2 本あるが、2 つの鞭毛は同じ大きさではない。[1] 1 つは短くカールしており、もう 1 つは長くまっすぐである。[1] 2 つの鞭毛は、4 つの独自の微小管根によって細胞に固定されている。[1] [8]さらに、鞭毛には小さな毛が並んでおり、動きやすくなっている。[2]また、水の出入りを制御する収縮性液胞もある。 [1]
細胞内には2つの船形のプラスチドが観察される。[2]二次的な細胞内共生イベントでは、クリプトモナスの貪食性祖先がおそらく紅藻を捕獲し、4つのエンベロープ膜を持つ複雑なプラスチドに還元した。[2]以前の紅藻のフィコビリソームは、フィコエリトリンのみが残るまで還元された。[ 4 ]赤色フィコビリン色素の一種であるフィコエリスロビリンは、シアノバクテリア、紅藻の葉緑体、および一部のクリプトモナスで発見された発色団である。 [4] フィコエリスロビリンは、光合成の過程でエネルギーの最終受容体であるフィコビリタンパク質フィコエリトリンに存在している。 [9]フィコエリトリンは、発色団の組成が変化した状態でチラコイド腔に転座した。その後、少なくとも7つの異なる吸収スペクトルを持つフィコビリタンパク質が進化しました。[4]クリプトモナスは、補助色素として紫色のフィコエリトリン566を持つことで区別され、生物に茶色がかった外観を与えます。[2]
行動
クリプトモナスは体が大きく、成長が遅く、栄養分が限られている。[4]また、光合成やバクテリア採食に最適な深さに到達するため、また捕食者である生物を避けるために、水深の間を移動する。[4]通常、最大102メートルの深さ、-1.4〜1.5℃の温度範囲で発見される。クリプトモナスはほとんど競争なしで成長し、生き残るようだ。[4] クリプトモナスは活発に泳ぎ、移動しながら回転し、時にはらせん状に泳ぐ。[10]
二形性
生命史依存性二形性は、1986年に生物で初めて記述されました。[4]クリプト藻類の別の属であるプロテオモナスでは、2つの形態が細胞サイズに大きな違いを示し、それが発見とその後の認識につながったようです。クリプトモナスは、二形性の特徴を持つ別の属であることが発見されました。[4]
伝統的に、クリプトモナス属は、キロモナス属、クリプト モナス属、カンピロモナス属の3つの別個の属であると考えられていました。[4]分子分析が進む以前は、クリプトモナス属は、細胞の大きさ、細胞の形、色素体の数や色など、主に形態学的特徴によって特徴付けられていました。しかし、形態学的特徴の理解が不十分であったことと、細胞構造を観察するために光学顕微鏡のみを使用した場合の生細胞の可視性が十分ではなかったため、クリプトモナス属を定義することは依然として困難でした。また、研究室には、特定の生物のさまざまな段階を検出する条件がありませんでした。[4]
溝-食溝システムは、属を分類するための基準として長年使用されてきた。[2]他のほとんどの Cryptophyte 属は溝または食溝のいずれかを持っているが、Cryptomonasは 2 つを組み合わせた溝-食溝複合体を形成する属の 1 つである。[2]溝-食溝複合体は、細胞がより小さな生物の食物を消化するために使用される。[8]また、イジェクティソームが複合体を取り囲んでいることがわかっている。[2]以前は、溝板の異なるテクスチャが属の分類に使用されていた。たとえば、溝板 (腹側の溝-食溝複合体の片側に沿って後方に伸びている) は、Campylomonasでは「鱗状」であるのに対し、 Cryptomonasでは「繊維状」であると説明されてきた。[2]さらに、Cryptomonasでは、内側のペリプラスト成分は多角形の板で構成されている。対照的に、Campylomonasでは、内側のペリプラスト成分は連続したシート状の層である。[2]
しかし、その後の研究で、分子系統学と形態学の両方において、3つの属を1つの二形性属とみなすべきだという主張を裏付ける証拠がさらに見つかりました。[4]これまでクリプトモナス属とカンピロモナス属を区別するために使われてきた特徴は、二形性株では周縁体の種類(多角形の周縁体プレート対連続した周縁体シート)など、一緒に現れることがわかり、周縁体の種類が単一分類群の異なる生活史段階に関係していることを示しています。[4]これまで属や種を区別するために使われてきた周縁体のタイプやその他の特徴の分類学上の意義を評価するために、分子系統解析を用いて、2つの核リボソームDNA領域(ITS2、部分的なLSU rDNA)と核形態リボソーム遺伝子(SSU rDNA)を研究してきました。[4]系統学的研究の結果は、クリプトモナス属の生活史依存的な二形性に関する分子的証拠を提供している:カンピロモナス属はクリプトモナスの代替形態を表している。カンピロモナスとキロモナスはクリプトモナスの同義語に縮小されている。
さらなる研究
カンピロモルフ(旧称カンピロモナス属およびキロモナス属)には、フィコエリスロビリンを含む色素体に加えて、光合成色素を欠く無色の色素体である白色色素体も含まれています。 [ 4]
白色色素体を持つクリプトモナスは、光色素が完全に失われていることで明確に区別できるため、「キロモナス」がクリプトモナスに統合されたかどうかは議論の余地がある。科学者たちは、白色色素体が後期の段階でどのように消失するのか、またいつ消失するのかについて、まだ説明できていない。[4]
種
- クリプトモナス・アンプラ・プレイフェア
- クリプトモナス・アノマラFEFritsch、1914
- クリプトモナス アペンディキュラータ シラー、1957
- クリプトモナス・バルティカ(G.カルステン)ブッチャー、1967
- クリプトモナス・ボレアリス・スクジャ、1956
- クリプトモナス・ブレビスJ.シラー
- Cryptomonas commutata (Pascher) Hoef-Emden、2007
- クリプトモナス・コンプレッサ・パッシャー、1913年
- クリプトモナス・クロアタニカPHCampbell, 1973
- クリプトモナス・カーバタ・エーレンベルグ、1831
- Cryptomonas cylindraceaスクジャ、1956
- クリプトモナス・チョスノフスキー・キスレフ
- クリプトモナス・エローサ・エーレンベルグ、1832
- クリプトモナス ジェマプレイフェア
- クリプトモナス・グラシリス・スクジャ
- クリプトモナス・ギロピレノイドサHoef-Emden & Melkonian、2003
- クリプトモナス マルソニスクジャ、1948 年
- クリプトモナス・マキシマ・プレイフェア
- クリプトモナス・ミクロアモサ・レノリス、1964
- クリプトモナス・ナスタ・パスチャー
- クリプトモナス・オブロンガ・プレイフェア
- クリプトモナス オボバタチョスノフスキー、1948
- クリプトモナス・オボヴォイデア・パッシャー、1913年
- クリプトモナス・オバタ・エーレンベルグ、1832
- Cryptomonas paramaecium (エーレンベルク) ホーフエムデン & メルコニアン、2003
- クリプトモナス パラピレノイディフェラスクジャ
- クリプトモナス・ペラギカH.ローマン
- クリプトモナス・ファセオラス・スクジャ、1948年
- Cryptomonas platyuris Skuja、1948
- クリプトモナス・プロファンダRWブッチャー、1967年
- クリプトモナス・プロラW.コンラッド & H.クフェラス
- クリプトモナス・ピレノイディフェラ・ガイトラー、1922年
- クリプトモナス・リンコフォラ(W.コンラッド)ブッチャー
- クリプトモナス・リケイFEFritsch、1914
- クリプトモナス ロストラタスクジャ、1948
- クリプトモナス・スプレンディダJ.チョスノウスキー
- クリプトモナス・テヌイス・パスチャー
- クリプトモナス・テストアセアPHCampbell, 1973
- クリプトモナス テトラピレノイドサ スクジャ、1948 年
[11]
参考文献
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- ^ abcdefghijklmn チェ・ボミ;息子、ミスン。キム・ジョンイム。シン・ウンギ (2013) 「韓国産クリプトモナス属(クリプト藻類、クリプト植物門)の分類と系統」。藻類。28 (4): 307–330。土井:10.4490/algae.2013.28.4.307。
- ^ abc Parfrey, Laura Wegener ; Lahr, Daniel JG; Knoll, Andrew H.; Katz, Laura A. (2011年8月16日). 「多重遺伝子分子時計による初期真核生物多様化のタイミングの推定」.米国科学アカデミー紀要. 108 (33): 13624–13629. doi : 10.1073/pnas.1110633108 . PMC 3158185. PMID 21810989 .
- ^ abcdefghijklmnopqrstu Hoef-Emden, Kerstin; Melkonian, Michael (2003). 「Cryptomonas 属 (Cryptophyceae) の改訂: 分子系統学と形態学の組み合わせにより、長らく隠されていた二形性についての知見が得られる」。原生生物。154 (3–4): 371–409。doi :10.1078/143446103322454130。PMID 14658496 。
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- ^ 「MONASの医学的定義」www.merriam-webster.com 。 2017年4月28日閲覧。
- ^ 「CRYPTOの定義」www.merriam-webster.com 。 2017年4月28日閲覧。
- ^ ab Roberts, Keith R. (1984-12-01). 「クリプトモナス鞭毛装置の構造と意義。I. クリプトモナス・オバタ(クリプト植物門)1」。Journal of Phycology . 20 (4): 590–599. doi :10.1111/j.0022-3646.1984.00590.x. ISSN 1529-8817. S2CID 84268839.
- ^ Chapman, David J.; Cole, WJ; Siegelman, Harold W. (1967-11-01). 「フィコエリスロビリンの構造」. Journal of the American Chemical Society . 89 (23): 5976–5977. doi :10.1021/ja00999a058. ISSN 0002-7863.
- ^ 金田久子; 古谷正樹 (1987-05-01). 「細胞回転過程における光の点滅タイミングがクリプトモナスの個々の細胞の光走性配向に及ぼす影響」.植物生理学. 84 (1): 178–181. doi : 10.1104/pp.84.1.178. ISSN 0032-0889. PMC 1056548. PMID 16665394.
- ^ 「Taxonomy Browser :: Algaebase」。www.algaebase.org 。 2017年4月28日閲覧。
外部リンク
- 生命の木:クリプトモナス
