The Vibrio fischeri tā ir baktērija, kas izstaro gaismu kalmāra bioluminiscējošajā orgānā. Savukārt bioluminiscējošais kalmārs piedāvā aizsardzību un barības vielas. Šis ir labs sinombiozes piemērs, ko varam atrast dzīvnieku valstībā.
Labvēlīgajiem mikrobiem ir izšķiroša nozīme to inficēto organismu, tostarp cilvēku, veselībā.
Mikroorganismi spēj kolonizēt jebkuru dzīvotni, no dziļākajiem jūras ūdeņiem līdz zīdītāju kuņģa -zarnu traktam.
Daudzās mijiedarbībās, kas notiek starp organismu un baktēriju tiek izveidota simbioze, kurā abas sugas gūst labumu. Tāpat kā gadījumā ar mikrobiotu vai mikrobiomu.
Tad, simbioze ir ļoti izplatīta parādība dzīvnieku pasaulē. Tālāk mēs jums pastāstīsim interesanto gadījumu par savstarpējām attiecībām, kas pastāv starp baktērijām Vibrio fischeri un Havaju bioluminiscējošais kalmārs (Euprymna scolopes).
Vibrio fischeri
V. fišeri ir jūras baktērija, kas pieder ģimenei Vibrionaceae, ka to var atrast bez maksas vai saistīt ar saimniekdatoru. Ir dažādi bioluminiscējoši celmi, kas nodibina savstarpējas attiecības ar kalmāriem un dažām jūras zivīm.
Bieži, V. fišeri to izmanto kā paraugorganismu, lai pētītu simbiotisko baktēriju metabolisma lomu.
Kvoruma noteikšana (QS)
Kā jūs jau zināt, baktērijas ir vienšūnas būtnes. Pirms gadiem tika uzskatīts, ka viņi veic tikai vienkāršus un individualizētus procesus. Bet tomēr, spēj sadarboties kolektīvi, it kā tie būtu daudzšūnu organisms. Tādā veidā viņi koordinē tādus procesus kā bioluminiscence, veidošanās bioplēves, šūnu attīstība un diferenciācija vai virulence.
Kvoruma noteikšanavai kvoruma tipa mehānisms ir saziņas piemērs, kas notiek starp baktērijām.
Tā pamatā ir vides signāla vai vielas noteikšana un reakcija uz minēto modifikāciju, lai panāktu pilnīgu pielāgošanos un izdzīvošanu, mainot gēnu ekspresiju.
Tātad šī procedūra ļauj sinhronizēt baktēriju populācijas uzvedību, bet šim nolūkam jābūt lielam baktēriju skaitam.
Tāpēc gaismas ražošana V. fišeri To kontrolē QS mehānisms, un, lai to veiktu, kā mēs jau minējām, ir jābūt lielam baktēriju populācijas blīvumam.
Simbioze starp V. fišeri Y E. scolopes
Kā mēs jau zinām, baktērijas spēj pielāgoties visdažādākajām vidēm, pateicoties tam, ka viņi uztver savu vidi un reaģē uz to.
Lai to izdarītu, viņi atpazīst ārpusšūnu signālus un aktivizē intracelulāros ceļus, kā rezultātā tiek aktivizēti mehānismi gēnu ekspresijas regulēšanai.
Simbiozes sākums
Kolonizācijas posms ir kritisks solis simbiozes izveidē.
Kad olas izšķiļas, izšķīlušies mazuļi E. scolopes tās šīs baktērijas neiekļauj iekšā, bet tās iegūst no jūras vides dažu stundu laikā. Kopš šī brīža viņi visu mūžu saglabā simbiozi.
Gaismas ērģeles (gaismas ērģeles) nav pakļautas tiešam kontaktam ar jūras ūdeni, tātad E. scolopes izvada ūdeni un visas baktēriju šūnas uz šo orgānu.
Turklāt tam ir fizioloģija, kas ļauj ieceļot un pastāvīgi kolonizēt V. fišeri. Tajā pašā laikā tas izslēdz visas citas jūrā sastopamās sugas.
Avots: Pinterest
Pārejot no jūras ūdens uz gaismu izstarojošo orgānu, Šīm baktērijām saimniekā jāiet cauri dažādām mikrovidēm. No otras puses, tiem jāpārvar dažādi ķīmiskie signāli, kas nodrošina šo baktēriju specifisko kolonizāciju.
Baktērijas V. fišeri iziet cauri gaismas orgāna kanāliem un migrē uz kriptām, kur ir izveidota kolonizācija.
Šajās kriptās tām jāsasniedz augsts šūnu blīvums un jārada gaisma. Skropstas, kas atrodas gaismas orgānu audu piedēkļos, palīdz virzīt baktērijas uz to virsmu.
Kādas ir bioluminiscējošo kalmāru priekšrocības un V. fišeri?
V. fišeri Tieši jūras baktērijas kolonizē šo galvkāju bioluminiscējošo orgānu. Kad viņi tur izveido simbiotiskas attiecības:
- nakts laikā baktērijas tiek aizsargātas nišā, kur tās arī iegūst nepieciešamās uzturvielas;
- Tikmēr, kalmārs izmanto gaismu, ko rada populācija V. fišeri palikt nepamanītam no plēsējiem, jo tajā brīdī tas simulē Mēness gaismu, un tas ir tad, kad tas to izmanto, lai pabarotu.
Katru dienu rītausmā kalmārs vidē izraida 95% simbiontu baktēriju populācijas. Pārējais, kas palicis gaismas ērģelēs, izmanto iespēju vairoties.
Tikmēr, dzīvnieks paliek apglabāts smiltīs visu atlikušo dienu. Naktī parādās bioluminiscējoši kalmāri, un baktēriju populācija jau ir pietiekami pieaugusi, lai radītu gaismu.
Baktērijas, lai saprastu dzīvi
Šīs simbiotiskās mijiedarbības pētījums pēdējos gadu desmitos ir izmantots kā paraugs, lai izprastu saimnieka un mikroorganisma mijiedarbību. Turklāt tas palīdz saprast, kā darbojas simbioze no kolonizācijas sākuma stadijas līdz dzīvnieka atlikušajai dzīvei.
Visbeidzot, ir interesanti uzsvērt, kā baktērijām, kas ietver šo mikroskopisko pasauli, ir būtiska funkcija dzīvnieku valstībā. Tiesa, tie ir daudzu infekciju un slimību cēlonis, tomēr Tas nebeidz mūs pārsteigt, cik lielā mērā tie ir nepieciešami dzīvībai.
Vāks: bioluminiscējoši kalmāri no Tojama (Japāna) | Pinterest.
