Campo | Eukaryota |
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Sottodominio | Unikonta |
Super regno | Opisthokonta |
Famiglie di rango inferiore
I choanoflagellati , Choanoflagellata o Choanoflagellate sono un piccolo gruppo di parenti unicellulari eucarioti opistoconti di metazoi . Questi protisti flagellati hanno uno stile di vita coloniale e non fisso (vivono in acque libere) o per alcune specie sono associati al periphyton .
Conosciamo più di 125 specie , ampiamente distribuite e spesso abbondanti. L'inventario potrebbe non essere esaustivo.
Tra i microrganismi, sono considerati i parenti viventi più vicini dei primi animali e come tali sono utilizzati dai biologi evoluzionisti e dalla biologia evolutiva dello sviluppo come modello per le ricostruzioni dell'ultimo antenato degli animali unicellulari. Alcuni processi biochimici osservati nel nostro cervello potrebbero essere derivati direttamente da quelli osservati nei Choanoflagellati.
Sebbene discreti, sono molto presenti negli oceani, dove svolgono un ruolo importante nei cicli biogeochimici e in particolare per il ciclo del carbonio e il ciclo della silice .
I tratti della vita dei Choanoflagellati sono ancora poco conosciuti. Si presume che molte specie siano solitarie, ma i comportamenti coloniali sembrano essere sorti indipendentemente e ripetutamente all'interno del gruppo (ma le specie coloniali mantengono uno stadio iniziale di solitudine).
La cella misura da 3 a 10 µm ed è caratterizzata da:
I Choanoflagellati nuotano liberamente nella colonna d'acqua o sono sessili (aderiscono quindi direttamente al substrato o attraverso il periplasma o un peduncolo sottile.
Secondo le conoscenze attualmente disponibili, i Choanoflagellati sembrano condurre una vita eterotrofa senza dipendere direttamente da un'altra specie, ma un certo numero di genitori di Choanoflagellati come alcuni Ichthyosporea o Mesomycetozoa hanno adottato durante l'evoluzione uno stile di vita parassitario . O sono patogeni di altre specie.
A differenza delle piante e dei funghi, questo gruppo è in grado di formare colonie mobili che possono essere deformate tramite l'attivazione collettiva della contrattilità (negli animali multicellulari, la contrattilità collettiva di gruppi di cellule è alla base di molti processi (ex gastrulazione, ingestione, escrezione, fuoriuscita riflessione, motilità muscolare, ecc.
Brunet et al. descrivono nel 2019 un choanoflagellate scoperto di recente ( Choanoeca flexa sp. Nov.), che forma colonie a forma di coppa (formate da cellule polarizzate monostrato); queste colonie sono capaci di contrattilità e collettività comportamento alimentare, ma anche di rapido mutamento morfologico in risposta ad un'improvvisa privazione della luce (la colonia quindi inverte la sua direzione di curvatura, grazie ad una proteina fotosensibile). in C. flexa e negli animali, che evoca un ultimo antenato c Comune già in grado di contrarre cellule polarizzate.
I Choanoflagellati crescono vegetativamente, con molte specie che si riproducono per fissione longitudinale. Il ciclo di vita riproduttivo dei Choanoflagellati, tuttavia, non è ancora completamente compreso. Non è ancora chiaro se ci sia anche una fase sessuale nel ciclo di vita di questo gruppo. Anche il suo livello di ploidia è sconosciuto,
la riproduzione sessuale non è stata ancora vista, ma nel loro genoma sono stati trovati due retrotrasposoni e geni chiave coinvolti nella meiosi che suggeriscono un possibile sesso.
Alcuni choanoflagellati possono diventare incistati (con perdita di flagello e colletto).
I choanoflagellati sono planctonici o attaccati alle alghe ( periphyton ).
Si trovano principalmente nell'ambiente marino , di distribuzione globale poiché in tutti gli oceani. Tuttavia, alcune specie sono d'acqua dolce (acqua dolce).
Il loro cibo sembrava consistere principalmente di batteri , ma i ricercatori hanno recentemente dimostrato che - almeno in alcune aree del mondo (ad esempio nel Golfo di Gabes, sulla costa orientale della Tunisia ) - possono anche 'brucare' grandi quantità di nanofitoplancton .
L'apparato digerente è rudimentale, costituito da semplici vacuoli alimentari posizionati nella parte basale del citoplasma.
Le particelle di cibo ( batteri , microalghe ) vengono portate ai vacuoli digestivi grazie ad un movimento del flagello provocando lo spostamento dell'acqua che crea una depressione sui bordi del colletto, che porta ad un'aspirazione dell'acqua portando i batteri al livello del collare, alimentando così la cellula che può ingerirli .
Choanoflagellates Acanthoecidae producono una struttura extracellulare nota come lorica (dal nome dell'armatura romana fatta di bande). Questa struttura è costituita da singole bande formate da un biocomposito (una sorta di polimero composto da silice e proteine). il materiale di ciascuna di queste bande viene sintetizzato all'interno della cellula e quindi escreto all'esterno sulla superficie cellulare.
Nei Choanoflagellati "nudiformi", queste bande sono assemblate utilizzando un numero di piccoli tentacoli. Sono prodotti dalla cella fino a quando la lorica non è completamente realizzata.
Nei cosiddetti Choanoflagellati tectiform , le bande costali sono prodotte in eccesso e si accumulano in un'area sotto il collo. Quando la cellula madre si divide per produrre una cellula figlia, la nuova cellula raccoglie alcune di queste bande come parte della citochinesi e assembla la propria lorica (usando solo le bande silicee prodotte in precedenza)
La biosilicificazione è possibile solo se la silice (in questo caso sotto forma di acido silicico ) è stata precedentemente bioconcentrata nella cellula, cosa possibile grazie a proteine trasportatrici dedicate chiamate "SIT" (per "Silicon Transporter." ).
Lo studio di queste proteine SIT ha dimostrato che sono simili a quelle trovate nelle diatomee e in altri stramenopili anche biosintetizzanti scheletri silicei, tuttavia la famiglia di geni che codificano la proteina SIT mostra poca o nessuna omologia con altri geni Choanoflagellate, inclusi Choanoflagellati non silicei o stramenopiles. Ciò suggerisce che la famiglia del gene SIT si sia evoluta altrove e che si sia verificato un evento di trasferimento genico tra Acanthoecidae e stramenopiles. Questo è un caso notevole di trasferimento genico orizzontale tra due gruppi eucariotici lontanamente imparentati.