Открыть главное меню

Volvox carteri — вид колониальных одноклеточных зелёных водорослей рода Вольвокс[1]. Образует большие сферические колонии или ценобии, состоящие из 26 тысяч хламидомонада-подобных клеток[2]. Колонии большой частью состоят из соматических клеток и небольшого числа гамет в женских или мужских колониях[2]. Кроме женских колоний, содержащих яйцеклетки, и мужских колоний, содержащих, соответственно, спермии, имеются чисто вегетативные колонии[2]. Все три типа колоний могут также содержать специализированные клетки, называемые партеногонидии, способные к бесполому размножению[2].

Volvox carteri
Alga volvox.png
Научная классификация
Международное научное название

Volvox carteri F.Stein, 1873

Геном этого вида водорослей был секвенирован в 2010 году[3].

Содержание

РазмножениеПравить

Volvox carteri является факультативно половым организмом, то есть может размножаться как половым, так и бесполым путём. В природе бесполое размножение происходит в стоячих водоёмах весной, но при наступлении неблагоприятных условий внешней среды Volvox carteri может переходить на половой путь размножения и продуцировать зиготы, способные переждать высыхание водоёмов в летний зной.

Половое размножение Volvox carteri может быть индуцировано при интенсивном тепловом воздействии[4]. Однако этот механизм может быть ингибирован антиоксидантами, что доказывает, что индукция полового размножения тепловым воздействием опосредованно происходит через окислительный стресс[5]. Аврора Неделку обнаружила, что блокирование митохондриальной цепи транспорта электронов, приводящее к окислительному стрессу, также приводит к активации полового размножения у Volvox carteri[6]. Позже она вместе с Ричардом Мишо предположила, что основной причиной активации полового размножения в этих экспериментах является повреждение ДНК, вызванные окислительным стрессом[5][6]. Другие агрессивные агенты, вызывающие повреждение ДНК, такие как глютаральдегид, формальдегид и ультрафиолетовое излучение, также активируют половое размножение у Volvox carteri[7][8][9]. Эти исследования подкрепляют идею, что основной адаптивной задачей полового размножения является ремонт повреждений ДНК[10][11][12][13].

В 2014 году Джеймс Умен (англ. James Umen) опубликовал данные, что обнаружил у Volvox carteri ген-регулятор пола VcMID. Простимулировав искусственно его экспрессию у клеток женского пола, он добился того, что крупные клетки, которые должны были стать яйцеклетками, продолжили делиться, превратившись в спермии. Напротив, заблокировав экспрессию гена в мужских гаметах, он смог добиться того, что клетки перестали делиться и остались крупными, превратившись в яйцеклетки, которых смогли оплодотворить другие спермии[14].

КлассификацияПравить

Внутривидовыми таксонами вида являются:[1][15]

  • Volvox carteri f. kawasakiensis Nozaki, 1988
  • Volvox carteri f. nagariensis Iyengar, 1933
  • Volvox carteri f. weismannia (J.H.Powers) Iyengar, 1933

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. 1 2 Guiry, M.D.; Guiry, G.M. (2008). "'Volvox carteri'". AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway.
  2. 1 2 3 4 Lee, Robert Edward. Phycology. — 3rd. — Cambridge University Press, 2005.
  3. Prochnik, SE; Umen, J; Nedelcu, AM; Hallmann, A; Miller, SM; Nishii, I; Ferris, P; Kuo, A; Mitros, T; Fritz-Laylin, L. K.; Hellsten, U.; Chapman, J.; Simakov, O.; Rensing, S. A.; Terry, A.; Pangilinan, J.; Kapitonov, V.; Jurka, J.; Salamov, A.; Shapiro, H.; Schmutz, J.; Grimwood, J.; Lindquist, E.; Lucas, S.; Grigoriev, I. V.; Schmitt, R.; Kirk, D.; Rokhsar, D. S. Genomic analysis of organismal complexity in the multicellular green alga Volvox carteri (англ.) // Science : journal. — 2010. — Vol. 329, no. 5988. — P. 223—226. — DOI:10.1126/science.1188800. — PMID 20616280.
  4. Kirk D. L., Kirk M. M. Heat shock elicits production of sexual inducer in Volvox (англ.) // Science : journal. — 1986. — January (vol. 231, no. 4733). — P. 51—54. — DOI:10.1126/science.3941891. — PMID 3941891.
  5. 1 2 Nedelcu A. M., Michod R. E.; Michod. Sex as a response to oxidative stress: the effect of antioxidants on sexual induction in a facultatively sexual lineage (англ.) // Proc. Biol. Sci. : journal. — Royal Society Publishing, 2003. — November (vol. 270 Suppl 2). — P. S136—9. — DOI:10.1098/rsbl.2003.0062. — PMID 14667362.
  6. 1 2 Nedelcu A. M., Marcu O., Michod R. E. Sex as a response to oxidative stress: a twofold increase in cellular reactive oxygen species activates sex genes (англ.) // Proc. Biol. Sci. : journal. — Royal Society Publishing, 2004. — August (vol. 271, no. 1548). — P. 1591—1596. — DOI:10.1098/rspb.2004.2747. — PMID 15306305.
  7. Starr R. C., Jaenicke L. (1988). Sexual induction in Volvox carteri f. nagariensis by aldehydes. Sex Plant Reprod 1:28-31.
  8. Loshon C. A., Genest P. C., Setlow B., Setlow P. Formaldehyde kills spores of Bacillus subtilis by DNA damage and small, acid-soluble spore proteins of the alpha/beta-type protect spores against this DNA damage (англ.) // J. Appl. Microbiol. : journal. — 1999. — July (vol. 87, no. 1). — P. 8—14. — DOI:10.1046/j.1365-2672.1999.00783.x. — PMID 10432583.
  9. Zeiger E., Gollapudi B., Spencer P. Genetic toxicity and carcinogenicity studies of glutaraldehyde — a review (англ.) // Mutat. Res. : journal. — 2005. — March (vol. 589, no. 2). — P. 136—151. — DOI:10.1016/j.mrrev.2005.01.001. — PMID 15795166.
  10. Bernstein H., Byerly H. C., Hopf F. A., Michod R. E. Genetic damage, mutation, and the evolution of sex (англ.) // Science. — 1985. — September (vol. 229, no. 4719). — P. 1277—1281. — DOI:10.1126/science.3898363. — PMID 3898363.
  11. Birdsell J. A., Wills C. (2003). The evolutionary origin and maintenance of sexual recombination: A review of contemporary models. Evolutionary Biology Series >> Evolutionary Biology, Vol. 33 pp. 27—137. MacIntyre, Ross J.; Clegg, Michael, T. (Eds.), Springer. Hardcover ISBN 978-0-306-47261-9, ISBN 0-306-47261-9, Softcover ISBN 978-1-4419-3385-0.
  12. Hörandl E. A combinational theory for maintenance of sex (неопр.) // Heredity (Edinb). — 2009. — December (т. 103, № 6). — С. 445—457. — DOI:10.1038/hdy.2009.85.
  13. Bernstein H., Bernstein C., Michod R. E. (2012). DNA repair as the primary adaptive function of sex in bacteria and eukaryotes. Chapter 1: pp. 1—49 in: DNA Repair: New Research, Sakura Kimura and Sora Shimizu editors. Nova Sci. Publ., Hauppauge, N.Y. ISBN 978-1-62100-808-8 https://www.novapublishers.com/catalog/product_info.php?products_id=31918 Архивная копия от 29 октября 2013 на Wayback Machine
  14. Lenta.ru: Наука и техника: Наука: Транссексуальные водоросли раскрыли тайну происхождения полов
  15. Volvox carteri. NCBI.