科学家复活了生活在海洋动物中的“被遗忘的”共生藻类属

黄细胞绵蚜体

共生藻类Philozoon collosum的“黄色细胞”,从软珊瑚Capnella gaboensis中分离出来,收集于南澳大利亚东海岸。资料来源:Matthew R. Nitschke

在18世纪后期,科学家们突破了他们在某些温带海洋动物的组织内观察到的“黄细胞”,包括海葵,珊瑚和水母。这些细胞是否部分动物或单独的生物?如果分开,他们是寄生虫还是他们对主持人赋予了福利?

在杂志上发表的一篇论文里自然1882年,爱丁堡大学的生物学家苏里克·吉德斯提供了这些细胞,但它们也有利于他们居住的动物。他将他们分配给一个新的Philozoon - 从希腊佩莱诺,意思是“爱的朋友”,Zoon,意思是“动物” - 然后迅速将他的职业方向改变为城市规划和设计的先驱专业。随着时间的推移,Geddes的科学贡献基本上被遗忘,而且从未使用过的Philozoon Genus名称。

现在,在Geddes的论文发表后,一支以上的世纪,一支国际研究人员已经重新审视了这些“黄色细胞”,在Geddes之后被判被确定为芝麻偶联的光合藻类。

水母(Cotylorhiza Tuberculata)

从那不勒斯,意大利的水母,枸杞伞菌植物,意大利举办了共生藻类藻类枸杞。信用:Marco Cannavaccioolo

一项研究发表在6月28日的欧洲心理学杂志研究小组利用现代技术对Geddes研究过的两种藻类以及六种新的相关藻类进行了彻底的鉴定,从而使Philozoon这个属重新出现。

“Patrick Geddes领先于他认识到某些动物中发现的”黄色细胞“的生态意义,实际上是不同的实体 - 微藻共生 - 存在于动物组织内并产生光合动物。这是一个重大启示!事实上,我们现在知道微生物与所有多细胞生物合作;例如,包含我们人体肠道微生物体的细菌对于我们的整体健康至关重要,“托德拉杰塞(Penn State)教授和本文的牵头作者。yabo124“通过共度康复,我们正在尊重这种自然历史学家的工作。

帕特里克·戈德斯

帕特里克·格迪斯爵士(Sir Patrick Geddes)的肖像(约1888年),时年34岁,几年前他发表了对含有叶绿素的动物实验的观察结果。信贷:libraryblogs.is.ed.ac.uk

LaJeunesse和他的同事利用基因信息;外在的物理或形态特征;生态特征;和地理分布来定义在新发现的Philozoon属内发现的多样性。他们从世界各地采集了动物样本,包括软珊瑚和石珊瑚、水母和海葵。他们还从意大利获得了样本,格迪斯就是在那里进行最初的研究的。

LaJeunesse说:“因为我们的团队由来自7个国家的科学家组成,我们能够收集所有这些样本,有些样本是在全球大流行期间收集的。”“这项研究强调了科学发现的精神是如何将人们团结在一起的,即使是在困难时期。”

LaJeunesse说:“从地中海到新西兰再到智利,这些藻类存在于动物体内的事实提醒我们,这些共生生物在地球上是多么广泛。””也,因为大多数的藻类家庭Symbiodiniaceae被认为是主要的热带珊瑚礁形成的关键,发现并描述这些新物种在寒冷水域突出了这些昆虫的能力发展和生活在范围广泛的环境条件。生命找到了一种方式来坚持和增殖。”

研究小组记录了在它们最北端和最南端的纬度,斐洛梭菌的水温可能达到近华氏40度的冬季低温和近华氏90度的夏季高温。

LaJeunesse说:“这些Philozoons能够承受很大范围的温度,很可能是由于它们在较冷的上新世晚期和最近的更新世时期的多样化。”“这种对一系列温度的适应可以保护它们和与它们相关的动物免受气候变化的影响,至少在近期内是这样。”同样,对高纬度环境的适应可能会使菲洛佐虫物种适应未来大气中二氧化碳的增加,这也可能有助于它们适应海洋酸化的一些影响。”

他补充说,这些共生藻类的仔细鉴定和分类对于了解依赖这些生物的生物动物的海洋动物的生物学和演化至关重要。yabo124

西班牙HyT协会的研究员Pilar Casado-Amezúa说:“今天我们所使用的先进分子遗传学技术大大提高了我们研究和理解这些微生物的能力。”“我们的新研究为温带海洋生态系统中动物-藻类共生的生态作用的广泛研究奠定了基础。”

LaJeunesse注意到,尽管19世纪末有一些其他科学家也在研究这些“黄色细胞”,但Geddes明确地认识到他之前证据的全部重要性。

他解释说,“在描述细胞和宿主动物之间的关联,戈德斯称之为“动物地衣”,雄辩地写道,“这样的协会是更复杂的比真菌和藻类地衣,确实是独特的生理学的最高发展,不是寄生,而是动物和植物王国之间的相互作用。格迪斯极力主张这些藻类在自然界中是共生的。现在,在它们被发现一个多世纪之后,这些藻类的真实身份终于得到了正确的描述。”

参考:“复兴Philozoon作者:Todd C. LaJeunesse, Joerg Wiedenmann, Pilar Casado-Amezúa, Isabella D ' ambra, Kira E. Turnham, Matthew R. Nitschke, Clinton A. Oakley, Stefano Goffredo, Carlos A. Spano, Victor M. Cubillos,Simon K. Davy和David J. Suggett, 2021年6月28日,欧洲心理学杂志
DOI: 10.1080 / 09670262.2021.1914863

该论文的其他作者包括英国南安普顿大学的Joerg Wiedenmann;皮拉尔Casado-Amezúa,西班牙Hombre y territorial协会;Isabella D 'Ambra, Stazione动物学家,Anton Dohrn,意大利;Kira Turnham,宾夕法尼亚州立大学,美国;Matthew Nitschke,澳大利亚悉尼科技大学和新西兰惠灵顿维多利亚大学;新西兰惠灵顿维多利亚大学克林顿·奥克利;Stefano Goffredo,西班牙博洛尼亚大学,意大利海洋生物多样性、资源和生物技术研究所间研究中心;Carlos Spano, Ecotecnos s.a.,智利;Victor Cubillos,智利南方大学,智利,智利;Simon Davy,惠灵顿维多利亚大学,新西兰; and David Suggett, University of Technology Sydney, Australia.

这项研究的资金由美国国家科学基金会、南安普顿大学、海洋生物实验室计划协会、ABBaCo项目、PO FEAMP Campania和澳大利亚研究委员会提供。yabo124

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