валония пузатая это что
Пузатая водоросль
На фото — одноклеточная зеленая водоросль валония пузатая (она же вентрикария пузатая, Ventricaria ventricosa) на дне Новогвинейского моря. Как только эту водоросль ни называют! И «водоросль-пузырь», и «морская виноградина», и «морская жемчужина», и даже «глазное яблоко моряка». Валония в диаметре достигает 10 см (но в среднем поменьше — 1–4 см, что тоже неплохо). Обитает она в субтропических и тропических районах Мирового океана, предпочитая селиться на кораллах. К поверхностям она крепится с помощью тонких ризоидов, которые образуются при делении на нижней части таллома из дочерних клеток.
Валония пузатая в сравнении с человеческой рукой. Фото с сайта reddit.com
Изначально валонию пузатую относили, собственно, к роду валония (Valonia) семейства валониевые. Но в 1988 году ее выделили в отдельный род Ventricaria семейства сифонокладовые (Siphonocladales) из-за различий в размножении и способности к регенерации. Кроме того, водоросли рода Valonia — многоклеточные, но состоят тоже из довольно крупных клеток, диаметром до 7 мм. В большинстве современных научных статей используют название Ventricaria ventricosa, поэтому мы будем называть эту водоросль вентрикария и отделять ее от валоний.
Валония Valonia utricularis — у нее многоклеточный кустистый таллом высотой 1–3 см. Фото © Gersom Monerris Hernándes с сайта flickr.com
Почему же удивителен сам факт существования такого огромного одноклеточного организма? Дело в том, что большую роль играет соотношение между объемом клетки и площадью ее поверхности, через которую идет выделение. С увеличением линейных размеров клетки ее объем растет примерно как куб размера, а площадь поверхности — только как его квадрат. Это означает, что чем больше клетка, тем сложнее ей избавляться от продуктов собственной жизнедеятельности. Поскольку скорость диффузии пропорциональна площади поверхности, продукты жизнедеятельности не успевают эффективно выводиться, и клетка может погибнуть.
У вентрикарии есть решение этой проблемы. Ее клетка многоядерная и состоит из взаимосвязанных цитоплазматических доменов, каждый из которых является фундаментальной структурной единицей, содержащей ядро, хлоропласты и более мелкие органеллы (например, митохондрии, цитоскелет). Такие домены расположены достаточно близко к мембране (а центральную часть клетки занимает крупная вакуоль). Таким образом, вся основная жизнедеятельность происходит у мембраны, что позволяет компенсировать большой объем клетки, так как вещества диффундируют при гораздо меньшем расстоянии до мембраны, чем если бы водоросль была одноядерная.
Наличие таких структурных единиц обеспечивает вентрикарии и способность к регенерации. Если цитоплазматический домен вследствие травмы отделяется от клетки, он сможет «вырастить» свою клетку. Грубо говоря, раздавив вентрикарию, вы лишь размножите ее — это как раз одно из основных отличий от валоний, которые регенерировать не способны.
На видео заметно, что вентрикария рассыпана по искусственным кораллам в аквариуме. Это может происходить не только из-за активного размножения, но и из-за попыток аквариумистов вывести водоросль из аквариума, так как при отделении клетки от места прикрепления она разрывается, оставляя после себя еще больше протопластов, которые становятся полноценной клеткой
Регенерировать вентрикария может и при повреждении клеточной стенки. Протопласт (вся клетка под клеточной стенкой) покрыт сульфатированной полисахаридной слизью, которая затягивает поврежденный участок клеточной стенки; позже он снова покроется целлюлозой. В лаборатории пытливые ученые изучали, регенерирует ли вентрикария, если разрезать или проколоть клетку. Да! Цитоплазма образует что-то наподобие сети и уже через полчаса выглядит как капли с органеллами, соединенные друг с другом тонкими нитями. Через 1–3 часа цитоплазматические нити разрываются, оставляя многочисленные отдельные протопласты, которые затем регенерируют клеточные стенки. Но клетки образуются не из любого протопласта — в нем обязательно должно быть ядро.
Вентрикарии в конфокальном микроскопе. Отчетливо видно, что основная масса цитоплазмы состоит из хлоропластов (c) и ядер (n), соединенных перемычками цитоплазмы (s). Центр клетки занимает крупная вакуоль (v), она заполнена клеточным соком и регулирует осмотическое давление в клетке. Фото из статьи V. A. Shepherd, M. J. Beilby, M. A. Bisson, 2004. When is a cell not a cell? A theory relating coenocytic structure to the unusual electrophysiology of Ventricaria ventricosa (Valonia ventricosa)
Размножается вентрикария путем сегрегативного деления. Протоплазма, сжимаясь, распадается на отдельные многоядерные участки различной формы и размера, которые округляются и одеваются собственной оболочкой. Образовавшиеся сегменты остаются внутри материнской клетки, которая в конце концов дегенерирует, высвобождая ювенильные клетки. Самой характерной чертой этого типа деления является полная независимость образования перегородок от деления ядер, тогда как у других водорослей обычное клеточное деление начинается с деления ядра. У валоний во время деления клетки локальное скопление ядер и хлоропластов отсекается куполообразной клеточной стенкой, образуя небольшую дочернюю клетку в форме линзы. Если дочерняя клетка образуется из верхней части материнской клетки, она разовьется в латеральную клетку (и будет выглядеть как отросток), если у основания таллома, то превратится в ризоид.
Слева — ризоиды (2) и сегрегативное деление (3) вентрикарии. Справа вверху — сегрегативное деление вентрикарии: дочерние клетки отделяются от материнской; справа внизу — от линзовидных клеток валонии «отпочковываются» новые клетки. Изображения из статьи J. L. Olsen, J. A. West, 1988. Ventricaria (Siphonocladales-Cladophorales complex, Chlorophyta), a new genus for Valonia ventricosa
Глазное яблоко моряка
Это один из самых больших одноклеточных организмов.
Там еще ДНК вот такенная!
на фото РНК вообще-то
Ах-ха, и митохондрию использовать для подзарядки мобильника))))
ДНК намотать на палец.
да запить клеточным соком
Гугл говорит что Евангелион.
Это одноклеточный многоядерный организм
Thiomargarita namibiensis является самой крупной бактерией, достигающей в диаметре до 0,75 мм.
Желток это клетка, а ядро там под микроскопом только видно.
Не-а. Скорее куриная овуляция или яйцеклетка. А икра овуляция рыбы.
Сомнительно. Мне кажется, что ядро в любом случае должно быть микроскопическим. А еще яйцо не делится. Делится что-то внутри яйца и это не желток. Надеюсь, придет кто-нибуть сдедущий в биологии и пояснит
Я сегодня опять набрался, всем плюсиков в этом чатике, повеселили!
Знаний набрался, или алкоголя? Непонятно.
Знаний я набрался до того как алкоголя, ты хоть одного видел, который набрался знаний под алкоголем?
Хз, ядра у царь пушки ого-го)
Нужен. Гвозди заколачивать
Одноклеточная морская водоросль 0,2–1,5 см в диаметре, известная на Бермудских островах как «морская бутылка» и напоминающая изумруды. Иллюстрация из книги «Nonsuch. Land of Water», 1932 год.
Одноклеточные водоросли построили сложный глаз из хлоропластов и митохондрий
Сделать камерный глаз, обладающий роговицей, радужной оболочкой, линзой и сетчаткой, можно и из компонентов единственной клетки. Для этого представители динофлагеллят семейства Warnowiidae используют сложным образом объединенные органеллы — митохондрии, эндоплазматическую сеть и бывшие хлоропласты, потерявшие способность фотосинтезировать.
Рис. 1. Сравнение микробных глаз. a — динофлагеллята семейства Warnowiidae, b — хламидомонада, c — спора гриба Blastocladiella. Пояснения в тексте. Рисунок из синопсиса к обсуждаемой статье в Nature
Глаз — это классический пример сложного органа, состоящего из разных тканей, который приносит организму пользу как целое. Еще Дарвину задавали вопросы о том, как сложный глаз животных мог постепенно сформироваться в ходе эволюции. На что Дарвин отвечал, что сложные органы вполне могут образовываться постепенно, потому что даже несовершенные глаза могли давать организму небольшие преимущества. Например, светочувствительные клетки, не снабженные дополнительными приспособлениями, могут помочь только в общих чертах определить направление света. Но и это уже лучше, чем полная слепота.
Интересно, что такой классический образец сложного органа, как камерный глаз, может развиться даже у одноклеточного организма. Такими глазами со всеми необходимыми компонентами — роговицей, радужной оболочкой, линзой и сетчаткой — обладают представители планктона — динофлагелляты семейства Warnowiidae.
Одноклеточные существа со сложными глазами в цитоплазме клеток были описаны еще в начале двадцатых годов прошлого века (см. Charles Atwood Kofoid & Olive Swezy, 1921. The free-living unarmored dinoflagellata). Тогда исследователям и в голову не могло прийти, что такие сложные глаза принадлежат самому микробу. Поэтому было решено, что глаза в цитоплазме — это недопереваренные остатки медуз, которыми планктон питается. Такая гипотеза долго сохранялась, потому что представители динофлагеллят семейства Warnowiidae очень редки. Кроме того, до сих пор не подобраны условия для культивации этих микроорганизмов в лаборатории, из-за чего их и в наши дни сложно исследовать.
К счастью, за прошедшую сотню лет арсенал биологических методов резко расширился. Теперь ученые могут извлечь много полезной информации даже из считаных клеток. Для единственной клетки сейчас можно проанализировать последовательности ДНК, уровни экспрессии генов и даже количества некоторых белков. Только с развитием чувствительных и точных генетических методов ученые аккуратно доказали, что сложные глаза динофлагеллят — это их собственная разработка, а не остатки их жертв.
Международная команда исследователей собрала несколько десятков клеток динофлагеллят семейства Warnowiidae у побережья Японии и Канады. Ученые выделили отдельные компоненты микробных глаз и проанализировали состав их нуклеиновых кислот. Оказалось, что «сетчатка» глаза динофлагеллят представляет собой часть сложной системы хлоропластов, которые перестали работать по специальности (динофлагелляты семейства Warnowiidae давно утратили способность к фотосинтезу). Тем не менее в них по старой памяти продолжали функционировать несколько генов, специфичных для хлоропластов.
Даже если у микроорганизмов нашли структуру, очень похожую на сложный глаз, где гарантии, что она реагирует на свет? Исследования показывают, что реагирует. Во-первых, недавно было показано, что морфология «сетчатки» глаза динофлагеллят семейства Warnowiidae зависит от освещенности (см.: S. Hayakawa et al., 2015. Function and Evolutionary Origin of Unicellular Camera-Type Eye Structure). Под действием света внутренние мембранные пузырьки этой органеллы становились более вытянутыми и плоскими. В той же работе в «сетчатке» этих динофлагеллят обнаружили экспрессию гена родопсина, напоминающего бактериальный. Белки этой группы позволяют чувствовать направление света и другим микроорганизмам, у которых есть простые глазки, — например, хламидомонаде, а также грибу Blastocladiella, плавающие споры которого тоже снабжены фоточувствительными сенсорами. Но бывают и другие механизмы восприятия света: например, эвглены используют светочувствительный белок аденилатциклазу, активируемую под действием света.
У всех микроорганизмов, обладающих глазами, эти органы устроены по-разному. У хламидомонады, как и у динофлагеллят семейства Warnowiidae, на свет реагирует часть хлоропласта (только хлоропласт у них рабочий). Светочувствительное пятнышко на краю хлоропласта хламидомонады содержит родопсин, который частично экранируют гранулы с пигментами каротиноидами (рис. 1). Экранировать светочувствительные сенсоры хотя бы с одной стороны необходимо, чтобы организм мог определять направление света. У других «зрячих» микроорганизмов — эвглен — глазок никак не связан с хлоропластами. У эвглен фоточувствительные белки встроены в специальные плотные стопки мембран у основания жгутика. Направленность света обеспечивают гранулы с пигментом гематохромом. В спорах гриба Blastocladiella устройство фотосенсора похожее — родопсины располагаются в мембранных органеллах по соседству со жгутиком, а неподалеку от них находятся липидные везикулы, вероятно, тоже обеспечивающие направленность света, падающего на фоточувствительные органеллы.
Интересно, что пластиды, на основе которых у разных одноклеточных независимо развивались «глаза», имеют разное происхождение: так, у динофлагелляты Warnowiidae и у криптофитовой водросли Guillardia пластиды вторичные (происходят от симбиотической красной водоросли — представителя эукариот), а у Chlamydomonas — первичные, из симбиотической цианобактерии. Это еще один аргумент в пользу того, что «глаза» на основе пластид развивались у одноклеточных эукариот много раз независимо. Среди одноклеточных вообще много примеров конвергентного развития глаз из разных «подручных» материалов (часто из пластид, но не всегда, часто с использованием родопсинов, но тоже не всегда).
Во всех микробных глазках, исследованных до этого, обнаруживаются только некие упрощенные аналоги сетчатки (мембраны с реагирующими на свет белками, а также пигментные гранулы, заменяющие собой пигментные клетки сетчатки многоклеточного глаза). А динофлагелляты семейства Warnowiidae на этом не остановились и добавили к своему глазу еще и линзу, состоящую из мембран эндоплазматической сети, фокусирующую свет на «сетчатке» (рис. 2). Линза значительно улучшает резкость изображения. Также у глаза динофлагеллят появилась оболочка — роговица, состоящая, как выяснили ученые, из множества связанных в единую систему митохондрий. Получается интересный и достаточно редкий пример конвергенции на двух уровнях жизни — одноклеточном и многоклеточном. Интересно, что в создании сложного глаза микроорганизма задействованы и оба типа эндосимбионтов (хлоропласты и митохондрии), и его собственные мембраны (эндоплазматическая сеть).
Рис. 2. Трехмерная реконструкция глаза одноклеточного организма семейства Warnowiidae. Сеть бывших хлоропластов, частью которой является «сетчатка» глаза, окрашена красным, линза — желтым, а «роговица», состоящая из соединенных в единую сеть митохондрий — синим. Изображение из обсуждаемой статьи в Nature
Динофлагелляты семейства Warnowiidae питаются другими представителями планктона, в том числе и другими динофлагеллятами. Ученые предполагают, что глаз помогает им следить за движениями своих жертв, на которых Warnowiidae могут охотиться с помощью клеточных «гарпунов» — нематоцист. Некоторые из динофлагеллят, которыми питаются Warnowiidae, флуоресцируют. Поэтому их может быть достаточно хорошо видно, нужно только иметь глаза. Так что вполне возможно, что скоро мы узнаем ответ на вопрос, видят ли микробы друг друга.
Еще один заметный признак динофлагеллят — это постоянно конденсированные хромосомы, поляризующие свет. Позволяет ли сложный глаз Warnowiidae различать поляризованный свет, еще предстоит проверить. Но внутреннее устройство их «сетчатки» с сотнями параллельно ориентированных мембранных пузырьков действительно сходно с поляризаторами, которые используются, к примеру, в солнечных очках и линзах фотоаппаратов.
1) Gregory S. Gavelis, Shiho Hayakawa, Richard A. White III, Takashi Gojobori, Curtis A. Suttle, Patrick J. Keeling & Brian S. Leander. Eye-like ocelloids are built from different endosymbiotically acquired components // Nature. Published online 01 July 2015. Doi: 10.1038/nature14593.
2) Thomas A. Richards & Suely L. Gomes. Protistology: How to build a microbial eye // Nature. Published online 01 July 2015. Doi:10.1038/nature14630. (Популярный синопсис к обсуждаемой статье.)
Самые большие одноклеточные существа на планете
Мы привыкли думать, что одноклеточные организмы можно рассмотреть лишь под микроскопом. Однако почти повсеместно на дне Мирового океана, где мало кислорода и куда совсем не поступает солнечный свет, обитают гигантские одноклеточные организмы, например ксенофиофоры.
Представители вида Syringammina fragilissima, относящегося к этому классу, могут достигать 20 сантиметров в диаметре, что делает их крупнейшими одноклеточными на Земле
Впервые ксенофиофоры были описаны в 1889 году и отнесены к губкам. Но лишь недавно ученые причислили их к типу простейших одноклеточных организмов — фораминиферам. Ксенофиофоры состоят из цитоплазмы и многочисленных ядер, равномерно распределенных в ней. Эти организмы обладают разнообразным внешним видом. Например, особи некоторых видов могут иметь форму диска, тетраэдра или морской губки.
Ксенофиофоры укореняются на дне, покрытом илистыми отложениями. В некоторых местах их численность может быть выше, чем 2000 особей на 100 м². Считается, что эти гигантские простейшие питаются подобно амебам, обволакивая пищу особыми выростами, называемыми ложноножками. Как и для всех детритофагов, пищей ксенофиофорам служит мертвое органическое вещество, а именно — донные отложения.
В наши дни ксенофиофоры изучены довольно-таки плохо из-за труднодоступного ареала обитания, — некоторые виды обитают на дне Марианской впадины — на глубине более 10 000 метров. Второй фактор — их чрезвычайная хрупкость. Когда ученые берут образцы для исследования, те неизменно ломаются, что делает эти организмы бесполезными для изучения вне среды их обитания.
Тем не менее уже сегодня известно, что ксенофиофоры являются важной частью донных экосистем, поскольку помогают поддерживать в них биологическое разнообразие. Эти организмы постоянно перерабатывают отложения на дне, обеспечивая тем самым среду обитания для других организмов. Исследования показали, что в местах с большим количеством ксенофиофор обитает в 3−4 раза больше ракообразных, иглокожих и моллюсков, чем в областях, где нет этих одноклеточных.
Интересно, что помимо ксенофиофор существуют и другие одноклеточные организмы, которые можно увидеть невооруженным глазом:
Валония пузатая — вид зелёных водорослей. По форме может варьировать от сферического до овального, цвет от травянисто-зелёного до тёмно-зелёного. В воде может казаться серебряным, цвета морской волны и даже черноватым. Интенсивность цвета определяется количеством хлоропластов в клетке. Поверхность водорослей зеркально-блестящая, как стекло. 
Ацетабулярия — род зелёных водорослей. Стебелёк взрослого растения имеет длину от 2—3 см до 4—6 см, а шляпка (зонтик) — до 1 см в диаметре.
Имеет интересную способность к регенерации всех утраченных частей, кроме клеточного ядра. При этом единственное ядро этого одноклеточного растения находится в ризоиде (ножке), прикреплённой к камням.
Каулерпа — род морских зелёных водорослей, являет собой комплекс клеток лишенный межклеточных перегородок-септ, поэтому представляет из себя единственную клетку с многочисленными ядрами, и может достигать длины 2,8 м, что позволяет считать их крупнейшим одноклеточным организмом в мире, с оговоркой конечно.
Пузатая водоросль
На фото — одноклеточная зеленая водоросль валония пузатая (она же вентрикария пузатая, Ventricaria ventricosa) на дне Новогвинейского моря. Как только эту водоросль ни называют! И «водоросль-пузырь», и «морская виноградина», и «морская жемчужина», и даже «глазное яблоко моряка». Валония в диаметре достигает 10 см (но в среднем поменьше — 1–4 см, что тоже неплохо). Обитает она в субтропических и тропических районах Мирового океана, предпочитая селиться на кораллах. К поверхностям она крепится с помощью тонких ризоидов, которые вырастают из множества мелких чечевицеобразных клеток.
Валония пузатая в сравнении с человеческой рукой. Фото с сайта reddit.com
Изначально валонию пузатую относили, собственно, к роду валония (Valonia) семейства валониевые. Но в 1988 году ее выделили в отдельный род Ventricaria семейства сифонокладовые (Siphonocladales) из-за различий в размножении и способности к регенерации. Кроме того, водоросли рода Valonia — многоклеточные, но состоят тоже из довольно крупных клеток, диаметром до 7 мм. В большинстве современных научных статей используют название Ventricaria ventricosa, поэтому мы будем называть эту водоросль вентрикария и отделять ее от валоний.
Валония Valonia utricularis — у нее многоклеточный кустистый таллом высотой 1–3 см. Фото © Gersom Monerris Hernándes с сайта flickr.com
Почему же удивителен сам факт существования такого огромного одноклеточного организма? Дело в том, что большую роль играет соотношение между объемом клетки и площадью ее поверхности, через которую идет выделение. С увеличением линейных размеров клетки ее объем растет примерно как куб размера, а площадь поверхности — только как его квадрат. Это означает, что чем больше клетка, тем сложнее ей избавляться от продуктов собственной жизнедеятельности. Поскольку скорость диффузии пропорциональна площади поверхности, продукты жизнедеятельности не успевают эффективно выводиться, и клетка может погибнуть.
У вентрикарии есть решение этой проблемы. Ее клетка многоядерная и состоит из взаимосвязанных цитоплазматических доменов, каждый из которых является фундаментальной структурной единицей, содержащей ядро, хлоропласты и более мелкие органеллы (например, митохондрии, цитоскелет). Такие домены расположены достаточно близко к мембране (а центральную часть клетки занимает крупная вакуоль). Таким образом, вся основная жизнедеятельность происходит у мембраны, что позволяет компенсировать большой объем клетки, так как вещества диффундируют при гораздо меньшем расстоянии до мембраны, чем если бы водоросль была одноядерная.
Наличие таких структурных единиц обеспечивает вентрикарии и способность к регенерации. Если цитоплазматический домен вследствие травмы отделяется от клетки, он сможет «вырастить» свою клетку. Грубо говоря, раздавив вентрикарию, вы лишь размножите ее — это как раз одно из основных отличий от валоний, которые регенерировать не способны.
На видео заметно, что вентрикария рассыпана по искусственным кораллам в аквариуме. Это может происходить не только из-за активного размножения, но и из-за попыток аквариумистов вывести водоросль из аквариума, так как при отделении клетки от места прикрепления она разрывается, оставляя после себя еще больше протопластов, которые становятся полноценной клеткой
Регенерировать вентрикария может и при повреждении клеточной стенки. Протопласт (вся клетка под клеточной стенкой) покрыт сульфатированной полисахаридной слизью, которая затягивает поврежденный участок клеточной стенки; позже он снова покроется целлюлозой. В лаборатории пытливые ученые изучали, регенерирует ли вентрикария, если разрезать или проколоть клетку. Да! Цитоплазма образует что-то наподобие сети и уже через полчаса выглядит как капли с органеллами, соединенные друг с другом тонкими нитями. Через 1–3 часа цитоплазматические нити разрываются, оставляя многочисленные отдельные протопласты, которые затем регенерируют клеточные стенки. Но клетки образуются не из любого протопласта — в нем обязательно должно быть ядро.
Вентрикарии в конфокальном микроскопе. Отчетливо видно, что основная масса цитоплазмы состоит из хлоропластов (c) и ядер (n), соединенных перемычками цитоплазмы (s). Центр клетки занимает крупная вакуоль (v), она заполнена клеточным соком и регулирует осмотическое давление в клетке. Фото из статьи V. A. Shepherd, M. J. Beilby, M. A. Bisson, 2004. When is a cell not a cell? A theory relating coenocytic structure to the unusual electrophysiology of Ventricaria ventricosa ( Valonia ventricosa)
Размножается вентрикария путем сегрегативного деления. Протоплазма, сжимаясь, распадается на отдельные многоядерные участки различной формы и размера, которые округляются и одеваются собственной оболочкой. Образовавшиеся сегменты остаются внутри материнской клетки, которая в конце концов дегенерирует, высвобождая ювенильные клетки. Самой характерной чертой этого типа деления является полная независимость образования перегородок от деления ядер, тогда как у других водорослей обычное клеточное деление начинается с деления ядра. У валоний во время деления клетки локальное скопление ядер и хлоропластов отсекается куполообразной клеточной стенкой, образуя небольшую дочернюю клетку в форме линзы. Если дочерняя клетка образуется из верхней части материнской клетки, она разовьется в латеральную клетку (и будет выглядеть как отросток), если у основания таллома, то превратится в ризоид.
Слева — ризоиды (2) и сегрегативное деление (3) вентрикарии. Справа вверху — сегрегативное деление вентрикарии: дочерние клетки отделяются от материнской; справа внизу — от линзовидных клеток валонии «отпочковываются» новые клетки. Изображения из статьи J. L. Olsen, J. A. West, 1988. Ventricaria (Siphonocladales-Cladophorales complex, Chlorophyta), a new genus for Valonia ventricosa