Coccolithales

Coccolithales
Rendszertani besorolás
Domén: Eukarióták (Eukaryota)
Csoport: Diaphoretickes
Törzs: Haptista
Altörzs: Haptophytina
Osztály: Prymnesiophyceae
Rend: Coccolithales
Schwarz 1932
Familiae
Hivatkozások
A Wikifajok tartalmaz Coccolithales témájú rendszertani információt.
A Wikimédia Commons tartalmaz Coccolithales témájú kategóriát.

A Coccolithales a Prymnesiophyceae egyik rendje, a „Coccolithophora” két rendjének egyike. Később több rendet soroltak a Prymnesiophyceae csoportba, például a Phaeocystalest és a Prymnesialest.

Történet

Schwarz írta le 1932-ben, Edvardsen és Eikrem ennek és testvértaxonjának, az Isochrysidalesnek meghatározását 2000-ben kiegészítették.

Életciklus

Életciklusukban egy vagy több váltakozó szakasz lehet.

Morfológia

Közepesen hosszú átmeneti zónája van egy átmeneti lemezzel. Kokkolitasszociált poliszacharidjai alacsony uronsavtartalma nem eredményez kevéssé meszes kokkolitot. Haptonémája rövid vagy redukált, egyes fajaiban nincs kloroplasztisz.

A kokkolit kalcittartalma birefringenciával mérve kisebb, mint morfometriailag, mert kokkolitvastagságuk az elméleti 1,34 μm-es határnál nagyobb. A kokkolit és a kokkoszféra kalcittartalma optoelektrokémiailag mérve a morfometriaihoz hasonló eredményt ad.

Életmód

Legtöbb fajuk autotróf, de vannak mixotróf és bakterivor nemzetségei is.

Anyagcsere

1,6- és 1,3-β-glükánjai aránya mintegy 1,5, vagyis energiáját többségében – mintegy 60%-ban – előbbiekben tárolja.

Evolúció

A kora triász elején, mintegy 243 millió évvel ezelőtt alakult ki, a kainozoikum elején gyakori volt, a jelenkori óceánokban ritka. A campaniaiban és a tithonban mai fajai nagy ősei éltek. Belső telítettségi állapotuk változása ellenére történő hatékony meszesedésükhöz uronsavtartalmukat modulálhatták.

A Coccolithus legkésőbb 65, az Umbilicosphaera és a Calcidiscus 24 millió évvel ezelőtt különült el.

Ökológia

A Zygodiscaleshez hasonlóan nincs elterjedésük és a környezeti változók közt jelentős összefüggés.

Genomika

2017-ben nem volt elérhető kloroplasztiszgenomja. A THID és THIE nem egyesült bennük TH1 fehérjévé.

Napi génexpresszió-változások

HSF-asszociált LOV-doménje expressziója mértéke éjfél és 4 óra közt a legmagasabb.:4. ábra

POR

A Pleurochrysis carterae két POR fehérjéje egyike feltehetően horizontális géntranszfert követő génduplikáció előtt jelent meg, a Calcidiscus leptoporus POR2-je és a többi faj POR1-e ezek után alakulhatott ki.

Szilíciumtranszporterek

Egyes fajai, például a Coccolithus braarudii és a Calcidiscus leptoporus kovamoszatokhoz hasonló szilíciumtranszporterekkel rendelkezik. Bár szilíciumszükségletük kisebb, az alacsony szilikátszint csökkenti a meszesedésüket, szemben a korábbi nézettel, hogy a kokkolitképző élőlények nem igényelnek szilikátot. Erre több nézet is lehetséges, például hogy a Noelarhabdaceae és a Pleurochrysidaceae is elvesztették szilikátigényüket, vagy hogy a Zygodiscales és a Coccolithales is szilikátot kezdtek igényelni, bár ez utóbbi bonyolultabb. A C. braarudii és a C. leptoporus továbbá érzékenyek a germániumra, és rendelkeznek SITL-lel, szemben a Pleurochrysis carteraevel. A szilíciumhiány és a germánium hibás kokkolitokat okoz.:3. ábra

Endoszimbionta géntranszferrel való 1-es csoportbeli szilíciumtranszporter-szerzésük valószínűleg prekambriumi lehetne, de ettől különálló horizontális géntranszferrel is valószínűleg több mint 300 millió évvel ezelőtt szerezhették, tehát ha így terjedtek el, ősinek kell lennie.

Biológiai kapcsolatok

Metionin-szintázuk kobalamindependens metH, a metE kobalaminindependens forma nem ismert bennük, azonban kobalaminszint-korlátozás esetén is életképes lehet 6 faj, kobalaminigényüket feltehetően erősen hozzájuk tapadó antibiotikum-rezisztens bakteriális szimbiontái termelik.

Jelentőség

A Pleurochrysist az Isochrysidales Emiliania és Gephyrocapsa nemzetségeihez hasonlóan használják a két rend összehasonlítására. A Pleurochrysis haptonemofera géninformációs adatbázisa volt a 2015-ben indult Pleurochrysome.

Az éghajlatváltozás kokkolitképződésre, a lipid- és szénhidrát-felhalmozódásra való hatásainak elemzésére is használják. A Pleurochrysis dentata szénhidrát- és lipidtartalmát a kálium-nitrát hozzáadása csökkenti, fehérjetartalmát növeli. 1 mM feletti KNO3-koncentráció csökkentheti a méretet és a kokkoszféra CaCO3-felhalmozódását.

Jegyzetek

  1. ↑ Guiry MD, Guiry GM (eds.). "Order: Coccolithales". AlgaeBase. National University of Ireland, Galway. World Register of Marine Species.
  2. ↑ Thierstein, Hans R., Young, Jeremy R. (2004). Coccolithophores: from Molecular Processes to Global Impact. Berlin [u.a.]: Springer. ISBN 978-3540219286.{{cite book}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  3. ↑ Brodie, Juliet, Lewis, Jane (2007). Unravelling the algae: the past, present, and future of algal systematics. Boca Raton, FL: CRC. ISBN 978-0849379895.{{cite book}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  4. 1 2 3 Gutowska MA, Shome B, Sudek S, McRose DL, Hamilton M, Giovannoni SJ, Begley TP, Worden AZ (2017. október 10.). "Globally Important Haptophyte Algae Use Exogenous Pyrimidine Compounds More Efficiently than Thiamin". mBio. 8 (5): e01459-17. doi:10.1128/mBio.01459-17. PMC 5635689. PMID 29018119.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: jelöletlen szabad DOI (link) CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  5. 1 2 3 4 Adl SM, Bass D, Lane CE, Lukeš J, Schoch CL, Smirnov A, Agatha S, Berney C, Brown MW, Burki F, Cárdenas P, Čepička I, Chistyakova L, Del Campo J, Dunthorn M, Edvardsen B, Eglit Y, Guillou L, Hampl V, Heiss AA, Hoppenrath M, James TY, Karnkowska A, Karpov S, Kim E, Kolisko M, Kudryavtsev A, Lahr DJG, Lara E, Le Gall L, Lynn DH, Mann DG, Massana R, Mitchell EAD, Morrow C, Park JS, Pawlowski JW, Powell MJ, Richter DJ, Rueckert S, Shadwick L, Shimano S, Spiegel FW, Torruella G, Youssef N, Zlatogursky V, Zhang Q (2019. január). "Revisions to the Classification, Nomenclature, and Diversity of Eukaryotes". J Eukaryot Microbiol. 66 (1): 4–119. doi:10.1111/jeu.12691. PMC 6492006. PMID 30257078.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  6. ↑ Cavalier-Smith T (2022. május). "Ciliary transition zone evolution and the root of the eukaryote tree: implications for opisthokont origin and classification of kingdoms Protozoa, Plantae, and Fungi". Protoplasma. 259 (3): 487–593. doi:10.1007/s00709-021-01665-7. PMC 9010356. PMID 34940909.
  7. 1 2 3 Lee RB, Mavridou DA, Papadakos G, McClelland HL, Rickaby RE (2016. október 26.). "The uronic acid content of coccolith-associated polysaccharides provides insight into coccolithogenesis and past climate". Nat Commun. 7: 13144. doi:10.1038/ncomms13144. PMC 5095175. PMID 27782214.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: oldalszám helyett cikk száma (link) CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  8. ↑ Sheward RM, Poulton AJ, Young JR, de Vries J, Monteiro FM, Herrle JO (2024. július 2.). "Cellular morphological trait dataset for extant coccolithophores from the Atlantic Ocean". Sci Data. 11: 720. doi:10.1038/s41597-024-03544-1. PMC 11220069. PMID 38956105.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  9. ↑ Labourel A, Jam M, Jeudy A, Hehemann JH, Czjzek M, Michel G (2014. január 24.). "The β-glucanase ZgLamA from Zobellia galactanivorans evolved a bent active site adapted for efficient degradation of algal laminarin". J Biol Chem. 289 (4): 2027–2042. doi:10.1074/jbc.M113.538843. PMC 3900952. PMID 24337571.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: jelöletlen szabad DOI (link) CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  10. ↑ Liu H, Probert I, Uitz J, Claustre H, Aris-Brosou S, Frada M, Not F, de Vargas C (2009-08-04;). "Extreme diversity in noncalcifying haptophytes explains a major pigment paradox in open oceans". Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (31): 12803–12808. doi:10.1073/pnas.0905841106. PMC 2722306. PMID 19622724. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (súgó)CS1 karbantartás: extra központozás (link) CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  11. ↑ Wu W, Wang L, Liao Y (2015. augusztus 12.). "Huang B. Microbial eukaryotic diversity and distribution in a river plume and cyclonic eddy-influenced ecosystem in the South China Sea". MicrobiologyOpen. 4 (5): 826–840. doi:10.1002/mbo3.282. PMC 4618614. PMID 26268071.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  12. ↑ Coesel SN, Durham BP, Groussman RD, Hu SK, Caron DA, Morales RL, Ribalet F, Armbrust EV (2021. február 9.). "Diel transcriptional oscillations of light-sensitive regulatory elements in open-ocean eukaryotic plankton communities". Proc Natl Acad Sci U S A. 118 (6): e2011038118. doi:10.1073/pnas.2011038118. PMC 8017926. PMID 33547239.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: oldalszám helyett cikk száma (link) CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  13. ↑ Hunsperger HM, Randhawa T, Cattolico RA (2015. február 10.). "Extensive horizontal gene transfer, duplication, and loss of chlorophyll synthesis genes in the algae". BMC Evol Biol. 15 (16). doi:10.1186/s12862-015-0286-4. PMC 4337275. PMID 25887237.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: jelöletlen szabad DOI (link) CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  14. 1 2 3 Durak GM, Taylor AR, Walker CE, Probert I, de Vargas C, Audic S, Schroeder D, Brownlee C, Wheeler GL (2016. február 4.). "A role for diatom-like silicon transporters in calcifying coccolithophores". Nat Commun. 7: 10543. doi:10.1038/ncomms10543. PMC 4742977. PMID 26842659.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: oldalszám helyett cikk száma (link) CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  15. ↑ Nef C, Jung S, Mairet F, Kaas R, Grizeau D, Garnier M (2019. június 10.). "How haptophytes microalgae mitigate vitamin B12 limitation". Sci Rep. 9: 8417. doi:10.1038/s41598-019-44797-w. PMC 6557843. PMID 31182768.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  16. ↑ Yamamoto N, Kudo T, Fujiwara S, Takatsuka Y, Hirokawa Y, Tsuzuki M, Takano T, Kobayashi M, Suda K, Asamizu E, Yokoyama K, Shibata D, Tabata S, Yano K. Pleurochrysome: A Web Database of Pleurochrysis Transcripts and Orthologs Among Heterogeneous Algae (2016. január 7.). "Plant Cell Physiol". 57 (1): e6. doi:10.1093/pcp/pcv195. PMC 4722176. PMID 26746174. Hozzáférés: 2024. augusztus 4. {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (súgó)CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  17. ↑ Chen X, Kameshwar AKS, Chio C, Lu F, Qin W (2019. november 1.). "Effect of KNO3 on Lipid Synthesis and CaCO3 Accumulation in Pleurochrysis dentata Coccoliths with a Special Focus on Morphological Characters of Coccolithophores". Int J Biol Sci. 15 (13): 2844–2858. doi:10.7150/ijbs.35664. PMC 6909966. PMID 31853222.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)

További információk