유프라임나 스코로프

Euprymna scolopes
유프라임나 스코로프
Euprymna scolopes, South shore of Oahu, Hawaii.tiff
오아후 남쪽 해안에서 물기둥을 헤엄치고 있는 하와이 단발오징어, 유프림나 스콜로프.
과학적 분류 edit
킹덤: 애니멀리아
망울: 몰루스카
클래스: 두족류
순서: 세피아목
패밀리: 세피올과
하위 패밀리: 세피올리네
속: 유프라임나
종:
E. 스코로프
이항식 이름
유프라임나 스코로프
베리, 1913년[2]

하와이의 단꼬리 오징어라고도 불리는 유프라페는 중부 태평양에 원산지인 세피올대과에 속하는 단꼬리 오징어의 일종으로 하와이 제도 및 미드웨이섬의 얕은 해안에서 이 오징어는 하와이 섬과 미드웨이섬에서 서식한다.[3][4] 이 형태의 표본은 하와이 제도에서 수집되어 워싱턴 D.C.에 있는 국립 자연사 박물관에 보관되어 있다.[5]

읍면동맥은 맨틀 길이가 30mm(1.2인치)까지 자란다.[3] 부화들의 몸무게는 0.005g(0.00018 oz)이고 80일 후에 성숙한다. 성인의 몸무게는 2.67g(0.094온스)까지 나간다.[6]

야생에서 E.스코프는 할로카리디나 루브라, 팔라에몽 데빌리스, 팔라에몽 퍼시픽러스 등 새우의 종을 먹고 산다.[7] 실험실에서, E.스코프는 mysid (Anisomasion sp.), brine 새우 (Artitamia salina), 모기토피쉬 (Gambusia appinis), 새우 (Leander debilis), 문어 (Octopus cyanea)를 포함한 다양한 동물 식단에 재배되었다.[8]

하와이 수도사범(Monacus schauinslandi)은 하와이 북서쪽 해역에서 E.스코프를 타고 있다.[9]

2021년 6월 3일 스페이스X CRS-22는 국제우주정거장에 지각과 함께 E.스코프를 발사했다. 이 오징어는 부화한 것으로 우주에 있는 동안 그들의 공생 박테리아를 빛 장기에 통합시킬 수 있는지 알아보기 위해 연구될 것이다.[10]

공생

추가 정보: 역조영법

유프라임나스코프는 오징어의 맨틀에 있는 특별한 빛 기관에서 서식하는 생물 발광 박테리아 알리비브리오 피쉐리와 공생 관계를 맺고 산다. 이 박테리아는 오징어에 의해 설탕과 아미노산 용액을 먹이고, 그 대가로 맨틀 꼭대기에 부딪히는 빛의 양과 일치시켜 밑에서 볼 때 오징어의 실루엣을 숨긴다.[11] E. 스코로프는 동물-박테리아 공생의 모델 유기체 역할을 하며, A. fischeri와의 관계는 신중하게 연구되어 왔다.[12][13][14][15][16][17][18][19]

획득

생물 발광 박테리아인 A. fischeri는 E. scolopes 집단 전체에서 수평으로 전달된다. 부화에게는 이런 필요한 박테리아가 부족하기 때문에 다른 미생물이 포화상태인 해양세계를 신중하게 선택해야 한다.[20]

이 세포들을 효과적으로 포획하기 위해 E. 스코로프는 펩티도글리칸(세균의 주요 세포벽 성분)에 반응하여 점액을 분비한다.[21] 이 점액은 빛 장기의 6개 모공 주변의 바로 옆에 있는 계류된 들판에 범람하여 많은 종류의 박테리아를 포획한다. 하지만, 어떤 알려지지 않은 메커니즘에 의해, A. fischeri는 점액 속의 다른 박테리아들보다 경쟁할 수 있다.[21]

성인 유프라임나 스케일이 있는 스코프.

a. 먹는 것을점액에 응집되면서, 그들은 그들의 플라겔라를 사용하여 모공을 통과하여 빛 장기의 관으로 이동해야 하며,오직 Afischree 식민지화를 보장하도록 의도된 또 다른 숙주 요인들을 견뎌내야 한다.[21]세포가. 운동성에 문제가 있는 박테리아를 모공 밖으로 밀어내는 가차없는 숙주 유래 전류 외에도, 많은 반응성 산소종이 환경을 견딜 수 없게 만든다.[21] 오징어 할리드 과산화효소는 과산화수소를 기질로 삼아 이런 미생물 생태학적 환경을 조성하는 주효소지만 A. fischeri는 눈부신 반격을 진화시켰다. A. fischree는 오징어 할리드 과산화효소에 의해 사용될 수 있기 전에 과산화수소를 포획하는 과산화수소를 함유하고 있어 효소를 간접적으로 억제한다.[21] 일단 이 동굴을 통과하면, A. fischeri 세포는 큰 상피 줄무늬 공간인 안테캄버를 향해 헤엄치며 좁은 상피암굴을 식민지화한다.[21]

이 박테리아는 숙주에서 유래한 아미노산과 안테캄버의 당에서 번성하고 부화 후 10~12시간 내에 신속하게 암호공간을 채운다.[22]

지속적 관계

매초마다, 어린 오징어는 맨틀 공동체를 통해 약 2.6ml(0.092 imf floz; 0.088 US floz)의 주변 바닷물을 환기시킨다. 통풍기마다 총 부피의 1/100만분의 1인 A. Fischeri 세포 하나만 존재할 뿐이다.[21]

증가된 아미노산과 당분은 신진대사적으로 A. fischri의 발광을 요구하는 생물 발광을 먹이고, 12시간 만에 생물 발광이 최고조에 달하고, 소년 오징어는 부화 후 하루도 안 돼 반감염에 성공할 수 있다.[22] 생물 발광은 박테리아 세포로부터 상당한 양의 에너지를 요구한다. 그것은 세포의 신진대사 잠재력의 20%를 요구하는 것으로 추정된다.[22]

A. fischeri의 비 발광성 변종은 발광성 야생형보다 확실한 경쟁적 우위를 가질 수 있지만, 비 발광 돌연변이는 E. 스코프의 가벼운 기관에서 발견되지 않는다.[22] 사실, 실험적인 절차들은 A. fischeri에서 경생산의 책임이 있는 유전자를 제거하면 식민지화의 효율을 현저히 떨어뜨린다는 것을 보여주었다.[22] 루시퍼아제가 작용하는 발광 세포는 과산화질소보다 산소에 대한 친화력이 높을 수 있으며, 따라서 과산화질소의 독성 효과를 부정할 수 있다.[23] 이 때문에 생물 발광은 박테리아에서 고대의 산소 해독 메커니즘으로 진화했다고 생각된다.[23]

환기

발광성 A. fischeri를 얻기 위한 모든 노력에도 불구하고, 숙주 오징어는 대부분의 세포를 매일 투약한다. "벤팅"이라고 알려진 이 과정은 매일 아침 새벽 빛 기관에서 A. 피쉬리의 95%까지 폐기하는 것을 책임진다.[24] 박테리아는 이러한 행동으로부터 아무런 이득을 얻지 못하며 오징어 자체에 대한 위상은 명확하게 이해되지 않는다. 한 가지 합리적인 설명은 생물 발광 박테리아의 군집을 유지하는 데 드는 큰 에너지 지출에 대해 지적한다.[25]

오징어가 활동하지 않고 숨어있는 낮 동안에는 생물 발광이 불필요하며, A. fischeri를 방출하면 에너지를 절약할 수 있다. 또 다른, 진화적으로 더 중요한 이유는 일일 배기가 특정 숙주에 대해 특수성을 진화시켰지만 빛 기관 밖에서 생존할 수 있는 A. fischree의 선택을 보장한다는 것일 수 있다.[26]

A. fischeri는 E. scolope에서 수평으로 전달되기 때문에, 오징어의 미래 세대에 기능하는 빛 장기를 공급하기 위해서는 외해에서 안정적인 개체군을 유지하는 것이 필수적이다.

라이트 오르간

빛 장기는 빛에 자극을 받았을 때 전기적인 반응을 보이는데, 이것은 장기가 숙주 오징어가 A. fischeri의 발광에 반응할 수 있게 해주는 광수용체로서의 기능을 제안한다.[27]

여분의 안경은 눈과 협업해 역조영으로 생성된 하향 조명과 빛을 감시하기 때문에 오징어가 다양한 깊이로 이동함에 따라 적절한 수준의 출력 조명을 유지할 수 있다.[25] 이 정보에 따라 오징어는 빛 기관 주위의 횡경막 역할을 하는 잉크 주머니를 개조하여 생체 발광의 강도를 조절할 수 있다.[25] 게다가, 빛 기관은 맨틀을 통해 빛을 반사하고 집중시키는 데 도움을 주는 독특한 반사체와 렌즈 조직의 네트워크를 포함한다.[25]

배아 및 소년 오징어의 빛 기관은 눈에 현저한 해부학적 유사성을 가지고 있으며 포유류 배아(예: dac)에서 눈 발달에 관련된 것과 유사한 여러 유전자를 표현하고 있는데, 이는 오징어 눈과 오징어 빛 장기가 동일한 발달 "툴킷"[28]을 사용하여 형성될 수 있음을 나타낸다.

하향 조명이 증가하거나 감소함에 따라, 오징어는 빛의 세기를 여러 번 반복해도 그에 따라 발광을 조절할 수 있다.[25]

참고 항목

참조

  1. ^ Barratt, I.; Allcock, L. (2012). "Euprymna scolopes". The IUCN Red List of Threatened Species. 2012: e.T162598A925206. doi:10.2305/IUCN.UK.2012-1.RLTS.T162598A925206.en. 2018년 2월 11일에 다운로드됨.
  2. ^ Julian Finn (2016). "Euprymna scolopes Berry, 1913". World Register of Marine Species. Flanders Marine Institute. Retrieved 11 February 2018.
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추가 읽기

  • 캘러더스, P, P.N. 리, B. 하르트만, C. 파판, D.W.Y. 초이, K. 이케오, K.F. Fischbach, W.J. Gehring & G. de Couet 2002. : CS1 maint: 원본 URL 상태를 알 수 없음(링크)(465KB) PNAS 99(4): 2088-2093.

외부 링크