أولافيوس ألغارفينسيس

Olavius ​​algarvensis هو نوع من الديدان قليلة الأشواك عديمة الأمعاء من عائلة Tubificidae التي تعتمد على البكتيريا التكافلية في تغذيتها.

الموائل والبحوث

يعيش نوع Olavius ​​algarvensis في الرواسب الساحلية للبحر الأبيض المتوسط. وُصف لأول مرة من ساحل الغارف في البرتغال، [ 2 ] ولكنه وُجد أيضًا في أماكن أخرى، مثل قبالة جزيرة إلبا الإيطالية ، حيث يتواجد مع نوع آخر هو O. ilvae . [ 3 ] [ 4 ] وكان أول نوع من جنس Olavius ​​يُوصف من ساحل شرق المحيط الأطلسي؛ إذ كان هذا الجنس معروفًا سابقًا فقط في منطقة البحر الكاريبي. [ 2 ]

وصف

يبلغ طول دودة Olavius ​​algarvensis من 12 إلى 25  ملم، وعرضها حوالي 0.25  ملم، وتتكون من 100 إلى 150 قطعة. ومثل جميع الأنواع الأخرى في جنس Olavius ، لا تمتلك هذه الدودة قناة هضمية. بدلاً من ذلك، يحتوي تجويف الجسم على الحبل العصبي البطني (داخل غمد عضلي) ووعاءين دمويين محاطين بطبقة رقيقة من الخلايا الكلوراغوسية . وتتميز هذه الدودة عن الأنواع الأخرى من جنس Olavius ​​بوجود حليمات ذكرية خارجية مستديرة تشبه الأغطية تغطي الانغمادين البطنيين لجدار الجسم اللذين يحتويان على المسام الذكرية (في القطعة الحادية عشرة)، وبوجود أذينات صغيرة عمودية على محور الجسم وليست موازية له. [ 2 ] تتواجد البكتيريا التكافلية بين البشرة والطبقة الخارجية للجلد، وكذلك في فجوات داخل خلايا البشرة، والتي غالباً ما تظهر عليها علامات التحلل. تغيب البكتيريا عن الجزء الأمامي من الدودة والذيل ، ولكنها توجد بدءًا من القطعة السابعة أو الثامنة. [ 3 ] وبينما يشكل الكوليسترول جزءًا من الستيرولات في أغشية خلاياها، فإن السيتوستيرول ، وهو ستيرول نباتي في الغالب، هو السائد. [ 5 ]

التكافل مع البكتيريا

اكتُشفت ديدان قليلة الأشواك، التي تفتقر إلى الفم والأمعاء والجهاز الإخراجي الكلوي ، لأول مرة في سبعينيات وثمانينيات القرن العشرين بالقرب من برمودا . [ 6 ] وتبين لاحقًا أنها تحتوي على بكتيريا كيميائية تركيبية تكافلية تُشكل مصدر غذائها الرئيسي. وتُعدّ دودة O. algarvensis النوع الذي دُرست فيه هذه العلاقة التكافلية بتفصيلٍ كبير.

توجد خمسة أنواع مختلفة من البكتيريا التكافلية في دودة O. algarvensis ، وتتواجد تحت جلدها: نوعان من بكتيريا غاما بروتيو بكتيريا مؤكسدة للكبريتيد ، ونوعان من بكتيريا دلتا بروتيو بكتيريا مختزلة للكبريتات ، ونوع واحد من البكتيريا اللولبية . تستمد البكتيريا المؤكسدة للكبريتيد طاقتها من أكسدة كبريتيد الهيدروجين ، وتثبت ثاني أكسيد الكربون عبر دورة كالفن . أما البكتيريا المختزلة للكبريتات فهي بكتيريا لاهوائية قادرة على اختزال الكبريتات إلى كبريتيد، والذي تستهلكه البكتيريا المؤكسدة للكبريتيد. ولا يزال أيض البكتيريا اللولبية غير معروف. [ 7 ] ومن المعروف أيضاً أن أنواعاً أخرى من جنس Olavius ​​ترتبط بتكافل مماثل مع كل من البكتيريا المؤكسدة للكبريتيد والبكتيريا المختزلة للكبريتات في الدودة نفسها. [ 4 ] [ 8 ]

إن المتعايش الأساسي المؤكسد للكبريت، والمعروف باسم "Gamma1"، يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالمتعايشات الأساسية لأنواع أخرى من الديدان قليلة الأشواك عديمة الأمعاء في فصيلة Phallodrilinae ، وكذلك بالمتعايشات مع الديدان الخيطية في الفصيلة الفرعية Stilbonematinae . [ 9 ]

إضافةً إلى كبريتيد الهيدروجين، تسمح البكتيريا التكافلية للدودة باستخدام الهيدروجين وأول أكسيد الكربون كمصادر للطاقة، واستقلاب المركبات العضوية مثل الماليت والأسيتات . وقد اكتُشفت هذه القدرات لأول مرة من خلال تسلسل جينومات وبروتينات البكتيريا . [ 10 ] [ 11 ]

تتمتع البكتيريا التكافلية التي تعيش مع طحلب O. algarvensis بخصائص فريدة أخرى. أحد أنواع البكتيريا التكافلية من فصيلة دلتا بروتيوبكتيريا، يُسمى "دلتا-1"، قادر على إنتاج العديد من البروتينات السيلينية والبيروبروتينية، التي تحتوي على الأحماض الأمينية سيلينوسيستين وبيروليسين ، والتي تُعرف أحيانًا بالأحماض الأمينية البروتينية الحادية والعشرين والثانية والعشرين . تمتلك هذه البكتيريا أكبر بروتيوم معروف يحتوي على البروتينات السيلينية والبيروبروتينية. [ 12 ] كما تُنتج هذه البكتيريا التكافلية أكبر عدد من الترانسبيوزازات مقارنةً بأي بكتيريا أخرى معروفة. [ 13 ]

مراجع

  1. ^ تارمو تيم وكريستر إرسيوس (2011). " أولافيوس ألغارفنسيس جيير، إرسيوس وستولماخر، 1998" . وورمز . السجل العالمي للأنواع البحرية . تم الاسترجاع 18 أبريل، 2012 .
  2. 1 2 3 4 جيري، أولاف؛ إرسوس، كريستر ؛ ستولماخر، فرانك (1998). "نوع جديد من جنس أولافيوس (توبيفيسيداي) من ساحل الغارف في البرتغال، وهو أول نوع من الديدان قليلة الأشواك عديمة الأمعاء في شرق المحيط الأطلسي مع بكتيريا تكافلية". مجلة علم الحيوان . 237 : 209-214 .
  3. 1 2 جيري، أولاف؛ إرسوس، كريستر (2002). "تصنيف وتكافل بكتيري جديد لدى ديدان Tubificidae البحرية عديمة الأمعاء (Annelida, Oligochaeta) من جزيرة إلبا (إيطاليا)" . تنوع الكائنات الحية وتطورها . 2 (4): 289-297 . doi : 10.1078/1439-6092-00044 .
  4. 1 2 روهلاند، كارولين؛ بلازياك، آنا؛ لوت، كريستيان؛ لوي، ألكسندر؛ إرسوس، كريستر؛ دوبيلييه، نيكول (ديسمبر 2008). "متعايشات بكتيرية متعددة في نوعين من ديدان قليلة الأشواك عديمة الأمعاء المتواجدة معًا في رواسب أعشاب البحر الأبيض المتوسط". علم الأحياء الدقيقة البيئية . 10 (12): 3404-3416 . doi : 10.1111/j.1462-2920.2008.01728.x . ISSN 1462-2920 . PMID 18764872 .  
  5. ^ ميشيلود، دولما. بيان، طنجة؛ بيرجيل، دانيال. فيوليت، مارلين؛ كلاينر، مانويل. إخافي يا سارة؛ زيدلر، كارولين. جروبر فوديكا، هارالد ر.؛ دوبيلييه، نيكول؛ ليبيك ، مانويل (5 مايو 2023). "تخليق دي نوفو فيتوستيرول في الحيوانات" . علوم . 380 (6644): 520-526 . دوى : 10.1126/science.add7830 . ISSN 0036-8075 . بمك 11139496 .  
  6. جيري، أو. 1979. دراسات على ديدان قليلة الأشواك البحرية من برمودا، مع التركيز على أنواع جديدة من جنس فالودريلوس (عائلة توبيفيسيداي). مجلة علم الأحياء البحرية 20: 301-314.
  7. دوبيلير، ن.؛ مولدرز، س.؛ فيردلمان، ت.؛ دي بير، د.؛ بيرنثالر، أ.؛ كلاين، م.؛ فاغنر، م.؛ إرسوس، س.؛ ثيرمان، ف. (17 مايو 2001). "بكتيريا تكافلية داخلية مختزلة للكبريتات ومؤكسدة للكبريتيد في دودة قليلة الأشواك". مجلة نيتشر . 411 (6835): 298-302 . Bibcode : 2001Natur.411..298D . doi : 10.1038/35077067 . ISSN 0028-0836 . PMID 11357130. S2CID 4420931 .   
  8. بلازياك، أ؛ إرسوس، س؛ أمان، ر؛ دوبيلييه، ن. (مارس 2005). "تعايش بكتيريا مؤكسدة للكبريتيد، وبكتيريا مختزلة للكبريتات، وبكتيريا لولبية في دودة عديمة الأمعاء (Oligochaeta) من هامش بيرو" . مجلة علم الأحياء الدقيقة التطبيقية والبيئية . 71 (3): 1553-1561 . Bibcode : 2005ApEnM..71.1553B . doi : 10.1128/AEM.71.3.1553-1561.2005 . PMC 1065125. PMID 15746360 .  
  9. ^ زيمرمان، جوديث. وينتروب، سيسيليا؛ سادوفسكي، ميريام. بلازيجاك، آنا؛ جروبر فوديكا، هارالد ر.؛ كلاينر، مانويل. أوت، يورغ A.؛ كرونهولم، بوديل. دي فيت ، بيير (يوليو 2016). "التاريخ التطوري المقترن بشكل وثيق بالتعايش الخارجي والداخلي من نوعين من الحيوانات ذات الصلة البعيدة" . البيئة الجزيئية . 25 (13): 3203–3223 . دوى : 10.1111/mec.13554 . ISSN 1365-294X . بميد 26826340 .  
  10. كلاينر، مانويل؛ وينتروب، سيسيليا؛ لوت، كريستيان؛ تيلينغ، هانو؛ ويتزل، سيلكه؛ يونغ، جاك؛ تشانغ، يون-خوان؛ شاه، مانيش؛ فيربيركموس، ناثان سي. (2012-05-08). "التحليل البروتيني الشامل لديدان بحرية عديمة الأمعاء ومجتمعها الميكروبي التكافلي يكشف عن مسارات غير عادية لاستخدام الكربون والطاقة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 109 (19): E1173– E1182 . doi : 10.1073/pnas.1121198109 . ISSN 0027-8424 . PMC 3358896. PMID 22517752 .   
  11. وويكي، تانيا؛ تيلينغ، هانو؛ إيفانوفا، ناتاليا ن.؛ هانتمان، مارسيل؛ ريختر، مايكل؛ غلوكنر، فرانك أوليفر؛ بوفيللي، داريو؛ أندرسون، إيان ج.؛ باري، كيري و. (26-10-2006). "رؤى حول التكافل من خلال تحليل الميتاجينوم لمجموعة ميكروبية" ( ملف PDF) . مجلة نيتشر . 443 (7114): 950-955 . Bibcode : 2006Natur.443..950W . doi : 10.1038/nature05192 . ISSN 1476-4687 . PMID 16980956. S2CID 140106758 .   
  12. تشانغ، ي؛ جلاديشيف، ف.ن. (2007). " محتوى عالٍ من البروتينات التي تحتوي على الأحماض الأمينية الحادية والعشرين والثانية والعشرين، السيلينوسيستين والبيروليسين، في بكتيريا دلتا بروتينية تكافلية من دودة أولافيوس ألغارفينسيس عديمة الأمعاء. " . أبحاث الأحماض النووية . 35 (15): 4952-63 . doi : 10.1093/nar/gkm514 . PMC 1976440. PMID 17626042 .  
  13. كلاينر، مانويل؛ يونغ، جاك سي؛ شاه، مانيش؛ فيربيركموس، ناثان سي؛ دوبيلييه، نيكول (18 يونيو 2013). " يكشف التحليل البروتيني الشامل عن وفرة التعبير عن الترانسبيوزاز في المتعايشات الداخلية المتبادلة" . mBio . 4 (3): e00223–00213. doi : 10.1128/mBio.00223-13 . ISSN 2150-7511 . PMC 3684830. PMID 23781067 .