Plankton Go Ballistic: Teensy Organisms Wield Impressive Artillery

{h1}

Sommige plankton hebben ingewikkelde wapens ontwikkeld om op hun prooi te jagen, waaronder spiderman-achtige singels en kleine gatling-geweren.

Eencellige organismen uit de zee schieten op hun prooi met Spiderman-singels en kleine Gatling-geweren.

Dinoflagellaten gebeld Nematodinium en Polykrikos zijn microscopisch plankton, het soort wrak dat walvissen opslokken door de ton. Maar deze dinoflagellaten, een soort van protist, hebben hun eigen drama-gevulde leven. Het zijn jagers die andere dinoflagellaten eten, die zelf vol harnassen, microscopisch kleine munitie en zelfs chemische wapens zitten.

Nu, nieuw onderzoek vindt dat de kleine wapens van Nematodinium en verwante dinoflagellaten zijn hun eigen uitvinding: hoewel de wapens veel op de stingers van kwallen lijken, evolueerden de structuren onafhankelijk, mogelijk omdat een wapenwedloop zich heeft ontwikkeld in een plankton-eet-plankton-wereld.

"Dit kunnen gewoon de smerissen van de oceaan zijn", zei Gregory Gavelis, een postdoctoraal onderzoeker aan de Arizona State University die het dinoflagellate onderzoek leidde aan de universiteit van British Columbia. "Ze hebben gewoon een absurde hoeveelheid hardware om hun werk te doen." [Galerij: zie foto's van de Tiny Weaponry of Plankton]

Koelste cellen

Dinoflagellaten zijn "in feite gewoon objectief de coolste cellen", vertelde Gavelis aan WordsSideKick.com. Hij heeft dat eerder ontdekt Nematodinium heeft een eyespot met een lens en een lichtgevoelig pigment, wat suggereert dat hoewel het een enkele cel is, het op een bepaald niveau kan zien.

Nematodinium's vreemde clusters van wapens worden nematocysten genoemd. Gavelis en zijn collega's gebruikten scanning electronenmicroscopie (SEM) om deze nematocysten in beeld te brengen, evenals de nematocysten van een andere goed bewapende dinoflagellate, Polykrikos kofoidii.

Ze veroverden ook het afvuren van P. kofoidii's wapens in high-speed video voor de eerste keer.

Wat ze zagen waren enkele ingewikkeld complexe structuren: Nematodinium heeft nematocysten die zijn geclusterd in rozetvormen en lijken op de multibarrelconfiguratie van een Gatling-geweer. [10 geheime wapens van de insectenwereld]

"Niemand heeft ooit deze [schepsels] zien jagen, omdat Nematodinium is super zeldzaam, "zei Gavelis." Anders dan een Gatling-pistool, schiet het waarschijnlijk al die capsules tegelijkertijd af. "

Polykrikos kofoidii is een dinoflagellate die andere dinoflagellaten eet, ze vastlegt met harpoenachtige wapens die de prooi doorboren en ze naar binnen slepen om te worden geconsumeerd.

Krediet: Urban Tillmann

Het werd raar P. kofoidii. Deze dinoflagellate, vonden de onderzoekers, sportcapsules op het oppervlak, die elk zijn bedekt met een vingervormige projectie, een taeniocyst genaamd. Wanneer het in contact komt met de prooi, explodeert de taeniocyst, misschien met het afschieten van een kleefstof vergelijkbaar met die van Spider-Man, zei Gavelis. De uitbarsting van de taeniocyst activeert op zijn beurt de capsule, of nematocyst, om een ​​opgerolde buis te beschieten met een puntige, dolkachtige uitsteeksel genaamd een stylet. De stilet doorboort de capsule en dringt de prooi binnen. De spoel lost op, maar de stylet is nog steeds bevestigd aan de predator dinoflagellate door een sleeplijn.

"Het gebruikt die sleeplijn, eigenlijk als iemand die een harpoenvis naar zijn ondergang trekt," zei Gavelis.

Dan is het een snacktijd.

Onafhankelijke evolutie

Stekende zeedieren, zoals kwallen en andere cnidariërs, hebben ook nematocysten. Om die reden, zei Gavelis, zijn er al lang theorieën die misschien de dinoflagellaten en de cnidarians hebben ontwikkeld van een lang geleden gemeenschappelijke voorouder met een aantal behoorlijk indrukwekkende verdedigingen. Een andere mogelijkheid was dat dinoflagellaten en cnidarians op de een of andere manier sommige genen verwisselden; één soort dinoflagellaten leeft in symbiose met koralen, die cnidarians zijn, waardoor genoverdracht een mogelijkheid is, zei hij.

Gavelis en zijn collega's keken naar de genomen van de cnidarian Hydra en vergeleken zijn genen voor nematocysten met genen in eencellige organismen. Ze vergeleken ook de eiwitten gevonden in cnidarians met die gevonden in dinoflagellaten.

Er waren geen relaties. De genen die nematocysten bouwen in dinoflagellaten zijn geheel verschillend van die genen die ze in cnidariërs bouwen, zei Gavelis. De nieuwe bevindingen, gepubliceerd op 31 maart in het tijdschrift Science Advances, betekenen dat cnidarians en dinoflagellates vergelijkbaar uitziende wapens afzonderlijk hebben ontwikkeld.

Gavelis vermoedt dat dinoflagellaten een dergelijk complex jachtmateriaal hebben ontwikkeld omdat ze ten prooi vallen aan gevaarlijk wild - andere dinoflagellaten. Polykrikos, bijvoorbeeld, vreet het plankton op dat verantwoordelijk is voor toxische rode getijden. Protisten die bacteriën eten, hebben hiervoor geen belangrijk wapentuig nodig, maar Gavelis zegt dat het waarschijnlijk is dat roofdieren en prooidieren zich roofdieren om te overleven.

Hij en zijn team testen die hypothese nu door te proberen te achterhalen of dinoflagellaten meer "wapens" ontwikkelen als de oppositie beter bewapend is. Als dat het geval is, moet het bedrijf dat ze bijhouden bepalen hoeveel nematocysten ze ontwikkelen.

"Op dit moment hebben we eigenlijk kleine microbiële kooifasen waarbij we verschillende soorten bij elkaar plaatsen," zei Gavelis.

Oorspronkelijk artikel over WordsSideKick.com.


Video Supplement: Plankton Go Ballistic: Teensy Organisms Wield Impressive Artillery | Weird News 2018.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com