
Тип работы:	Предмет:	Язык работы:

Особенности симбиотических взаимоотношений мшанки Aquiloniella scabra и ее бактериальных симбионтов

Работа №	129889
Тип работы	Бакалаврская работа
Предмет	зоология
Объем работы	48
Год сдачи	2019
Стоимость	4700 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено	25

Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Содержание

Введение 2
Обзор литературы 5
Симбиотические микроорганизмы у губок 6
Симбиотические микроорганизмы у кораллов 9
Особенности симбиотических отношений мшанок и бактерий 13
Материалы и методы 18
Методы световой и электронной микроскопии 18
Молекулярные методы для определения систематического статуса бактериальных симбионтов 19
Результаты 20
Расположение и размерные характеристики фуникулярных тел в зооидах Aquiloniella
scabra 20
Ультраструктура фуникулярных тел 24
Тонкое строение бактериальных симбионтов 30
Систематический статус симбионтов 33
Обсуждение 34
Список литературы 40
Благодарности 48

Введение

В природе явление симбиоза многообразно и представлено спектром различных отношений между организмами, в связи с чем существует несколько определений этого явления. Впервые термин «симбиоз» был использован в 1879 году немецким микологом Генрихом де Бари, и определялся как “the living together of unlike organisms”. В настоящее время этот термин используется в своем первоначальном значении, то есть для обозначения продолжительного сосуществования организмов разных видов.
По характеру взаимоотношений между организмами принято выделять мутуалистические отношения - приносящие пользу обоим видам, комменсализм - в случае, если выгоду получает только один организм, не нанося при этом вреда другому, и паразитизм - если один из организмов получает выгоду за счет другого. По степени зависимости одного организма от другого принято характеризовать симбиоз как облигатный - в случае, когда существование одного организма невозможно без другого, и факультативный - когда сосуществование организмов не является обязательным условием жизни организмов обоих видов.
Разнообразные симбиотические ассоциации встречаются повсеместно. Они характерны как для одноклеточных, так и многоклеточных организмов и распространены во всех средах обитания. Особенно широко распространены симбиотические отношения с микроорганизмами. Многоклеточные животные предоставляют микроорганизмам огромное число потенциальных экологических ниш. Хотя микроорганизмы в численном и объемном соотношении могут значительно превосходить хозяина, в симбиотической ассоциации традиционно принято называть «хозяином» самого крупного многоклеточного представителя (Gilbert et al. 2012). По некоторым оценкам число бактериальных клеток, населяющих пищеварительный тракт человека, превышает примерно в 10 раз число соматических и половых клеток хозяина (Backhed et al. 2005) а объем симбиотических цианобактерий некоторых губок может достигать почти половины объема клеток хозяина (Whitton and Potts, 2000).
Наибольшее внимание исследователей привлекают ассоциации с патогенными микроорганизмами из-за клинического значения данного направления исследований. Однако в последние годы заметен возросший интерес к изучению мутуалистических взаимотношений между организмами. Для таких отношений также иногда используется термин «симбиоз», только в уже более узком смысле, подчеркивающем характер взаимодействия (Moran, 2006).
Среди морских модульных организмов в наибольший степени изучены симбиотические ассоциации с микроорганизмами у губок и кораллов. Вместе с мшанками, эти группы беспозвоночных животных являются доминирующими эпибионтами в бентосных сообществах (McKinney and Jackson 1989; Ryland 2005). Однако исследования симбиоза мшанок с микроорганизмами кране ограничены.
Наличие симбиотических бактерий у мшанок впервые было описано в прошлом веке французской исследовательницей Люто (Lutaud 1964). В большей части ее исследований применялись гистологические методы, и в одной из работ изучение бактериальных симбионтов проводилось при помощи электронной микроскопии (Lutaud 1986). На этом исследования ультраструктуры симбиотических бактерий и ассоциированных с ними тканей хозяина практически прекратились.
Изучение ультраструктуры организмов является одним из эффективных способов приблизиться к пониманию отношений между хозяином и его симбионтами. Исследование тонкого строения бактериальных клеток и тканей мшанок позволяет говорить о возможном характере взаимодействий в симбиотической системе.
Целью нашей работы стало изучение особенностей взаимоотношений между симбиотическими бактериями и мшанками на примере хейлостомной мшанки Aquiloniella scabra, широко распространенной в Белом море.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Собрать колонии Aquiloniella scabra и зафиксировать образцы.
2. Описать строение симбиотических бактерий и ассоциированных с ними тканей хозяина на световом и электронно-микроскопическом уровне.
3. Определение систематического положения симбиотических бактерий.
4. Проанализировать полученные результаты и сравнить с литературными данными.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Курсовые Статьи Диплом Рязань

Заключение

В нашей работе было показано, что в колониях A. scabra ФТ могут занимать различные участки в пределах аутозооида. Так, ФТ часто наблюдались в пространстве между восходящей петлей кишечника и стенкой зооида, вблизи отверстия, через которое оплодотворенная яйцеклетка попадает в полость выводковой камеры. Концентрация ФТ в области выводковой камеры также была отмечена у другого вида мшанок - Watersipora arcuata (Zimmer, Woollacott, 1983). Такое расположение может быть связано с перемещением бактериальных симбионтов в составе ФТ в направлении к выводковой камере для обеспечения миграции бактерий к личинкам. Исследования на разных видах мшанок (Bugula neretina, Watersipora subtorquata, Watersipora arcuata), с использованием метода FISH показали присутствие видоспецифичных бактерий в колониях, личинках и анцеструлах (Sharp et al., 2007; Anderson, Haygood, 2007). На основании этого предполагается, что бактерии в составе фуникулярных тяжей через формирующийся ооэциальный пузырек (вырост стенки тела в полость выводковой камеры) переходят на поверхность личинки и сохраняются там до выхода личинки из выводковой камеры, а далее - до стадии метаморфоза и формирования первичного зооида.
Аналогичная схема перехода бактериальных симбионтов из тел аутозооидов к личинкам, из которых будет формироваться новое поколение мшанок, очень вероятна и для исследуемого нами вида A. scabra. Наша работа в дальнейшем предполагает использование различных методов, включая электронную микроскопию, флуоресценцтнуюю in situ гибридизацию и молекулярные методы для ответа на вопрос, является ли предложенная для других видов схема вертикального переноса валидной для A. scabra, и если да, то как и каким способом происходит перемещение бактерий из тела зооида в личинку, когда бактериям необходимо пройти достаточно большой путь, включающий клеточные и кутикулярные преграды.

Литература

1. Островский А.Н. Эволюция полового размножения мшанок отряда Cheilostomata. // СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2009. 403 с.
2. Adams, D. G. (2000). symbiotic interactions. In The Ecology of Cyanobacteria (pp. 523-561).
3. Anderson, C. M., & Haygood, M. G. (2007). a-proteobacterial symbionts of marine bryozoans in the genus Watersipora. Applied and Environmental Microbiology, 73(1), 303311. https://doi.org/10.1128/AEM.00604-06
4. Backhed, F., Ley, R. E., Sonnenburg, J. L., Peterson, D. A., & Gordon, J. I. (2005). Host-bacterial mutualism in the human intestine. science, 307(5717), 1915-1920.
5. Baird, A. H., Guest, J. R., & Willis, B. L. (2009). Systematic and biogeographical patterns in the reproductive biology of scleractinian corals. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 40, 551-571.
6. Baumann, P., Lai, C. Y., Baumann, L., Rouhbakhsh, D., Moran, N. A., & Clark, M. A. (1995). Mutualistic associations of aphids and prokaryotes: Biology of the genus Buchnera. Applied and Environmental Microbiology, 61(1), 1-7.
7. Begg, T. G., & Amer, S. (2006). The Genu s Thiomargarita. 1156-1163.
8. Berkelmans, R., & van Oppen, M. J. . (2006). The role of zooxanthellae in the thermal tolerance of corals: a ‘nugget of hope’ for coral reefs in an era of climate change. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 273(1599), 2305-2312.
https://doi.org/10.1098/rspb.2006.3567
9. Boyle, P. J., Maki, J. S., & Mitchell, R. (1987). Mollicute identified in novel association with aquatic invertebrate. Current Microbiology, 15(2), 85-89.
https://doi.org/10.1007/BF01589367
10. Carle, K. J., & Ruppert, E. E. (1983). Comparative ultrastructure of the bryozoan funiculus: a blood vessel homologue. Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research, 21(3), 181-193.
11. Ceh, J., van Keulen, M., & Bourne, D. G. (2013). Intergenerational transfer of specific bacteria in corals and possible implications for offspring fitness. Microbial ecology, 65(1), 227-231. Cook, P. E., & McGraw, E. A. (2010). Wolbachia pipientis: An expanding bag of tricks to explore for disease control. Trends in Parasitology, 26(8), 373375. https://doi.org/10.1016/_j.pt.2010.05.006
12. Davidson, S. K., & Haygood, M. G. (1999). Identification of sibling species of the bryozoan Bugula neritina that produce different anticancer bryostatins and harbor distinct strains of the bacterial symbiont “Candidatus Endobugula sertula.” Biological Bulletin, 196(3), 273-280. https://doi.org/10.2307/1542952
13. Dyrynda, P. E. J., & King, P. E. (2009). Sexual reproduction in Epistomia bursaria (Bryozoa: Cheilostomata), an endozooidal brooder without polypide recycling. Journal of Zoology, 198(3), 337-352. https://doi.org/10.1111/j.1469-7998.1982.tb02080.x
14. Ereskovsky, A., Gonobobleva, E., Biology, A. V.-M., & 2005, undefined. (n.d.). Morphological evidence for vertical transmission of symbiotic bacteria in the viviparous sponge Halisarca dujardini Johnston (Porifera, Demospongiae, Halisarcida). Springer. Retrieved from https://link.springer.com/article/10.1007/s00227-004-1489-1
15. Fieseler, L., Horn, M., Wagner, M., & Hentschel, U. (2004). Discovery of the novel candidate phylum “Poribacteria” in marine sponges. Appl. Environ. Microbiol., 70(6), 3724-3732.
16. Fine, M., & Loya, Y. (2002). Endolithic algae: an alternative source of photoassimilates during coral bleaching. Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, 269(1497), 1205-1210. https://doi.org/10.1098/rspb.2002.1983
17. Flatt, P. M., Gautschi, J. T., Thacker, R. W., Musafija-Girt, M., Crews, P., & Gerwick, W. H. (2005). Identification of the cellular site of polychlorinated peptide biosynthesis in the marine sponge Dysidea (Lamellodysidea) herbacea and symbiotic cyanobacterium Oscillatoria spongeliae by CARD-FISH analysis. Marine Biology, 147(3), 761-774.
... Всего источников – 89.