휴식포자

Resting spore

휴식 포자는 내성 세포로, 불리한 환경 조건에서도 살아남기 위해 사용된다.휴식 포자는 규조류와 곰팡이 모두에 공통적으로 적용되는 말이다.

곰팡이균류에서

휴식 포자는 가뭄과 같은 스트레스를 받는 시기를 이겨내기 위해 두껍게 앙시스트(세포벽이 두껍다)된 곰팡이가 만든 포자일 수 있다.그것은 생물학적(미생물, 곰팡이 바이러스) 요인뿐만 아니라 아바이오틱(바람, 열, 황색 조건) 요인으로부터 포자를 보호한다.특정한 곰팡이의 휴식 포자는 늦은 감자의 병충해라고 알려진 현상을 일으킨다고 알려져 있다.그들은 생존가능성에 대한 적절한 조건(식물 숙주, 비, 화재 등)이 발생할 때까지 수십 년 동안 밭의 토양 안에서 잠복해 있을 수 있다.

인디아톰스

이와 비슷한 휴식 포자 생활 단계도 규방(diatoms)에 존재하며, 이런 경우 최면술이라고도 한다.중요한 것은 해양 규조류의 휴식 포자는 연구된 소수의 세자를 제외하고 생명 주기의 의무적인 단계가 아니며,[1] 포자 생산은 성 생식이라는 최초의 세포 생산물인 보조 포자를 즉시 따른다.[2]일반적으로, 규조류의 휴식 포자 형성은 일반적으로 빛과 온도가 높은 표면에서 더 차갑고 어둡고 영양분이 풍부한 깊이로 세포를 가라앉힐 수 있는 두꺼운 실리카 좌절을 가진 조밀한 포자를 만들어냄으로써 불리한 조건의 생존 전술로 간주된다.포자는 신진대사 수요를 감소시키는 그런 조건에서 수십 년 동안 지속되는 것으로 관찰되어, 그들을 다시 발아할 수 있는 유리한 환경 조건으로 데려다 줄 수 있는 혼합 행사를 기다리고 있다.

형성, 형태학 및 발아

휴식 포자의 형성은 환경 스트레스의 결과로 간주된다.포자 형성은 꽃에서 포자 형성을 위한 다양한 잠재적 원인이 있지만, 꽃 형성을[3] 즉시 진행하는 것으로 설명되어 왔다.규조류의 휴식 포자 형성에 대한 연구는 질소 제한,[2] 온도,[1] 빛 제한[4] 모두 포자 형성을 가능하게 하는 원동력임을 밝혀냈다.

휴식 포자 형성의 차이는 규조류의 계통생성의 엄청난 다양성을 반영한다.특히 휴식 포자는 모든 다이어텀의 특징이 아니다.민물 품종과 펜네이트 디아톰에서 발견될 수 있지만, 그것들은 해양 중심 디아톰에서 가장 보편적인 것으로 여겨진다.해양 중심적 규조류 내에서, 휴식 포자 형성은 식물성 부모 세포에서 가장 흔히 관찰되어 왔지만, 일부 종은 성 번식의 산물인 보조성 부모 세포를 필요로 하는 것으로 지적되어 왔다.[2]

휴식 포자의 형성은 모세포의 두 개의 아큐토키네틱 분절의 산물이며,[5] 딸세포의 세포질에서 공유된다.생성된 휴식 포자는 이종(성형 포자가 모세포와 접촉하지 않음), 내생성(모세포 내에 완전히 밀폐됨) 또는 반내생성(모체 테카에 밀폐된 휴식 포자의 저자극만)일 수 있다.[6]규조 휴식 포자의 공통적인 특징은 두꺼운 실리카 좌절이다.일반적으로 좌절은 식물성 세포와 형태학적으로 비슷하겠지만 크게 다를 수 있다.좌굴 자체는 대체 발아 과정을 지시하는 셀 거들이 있거나 없을 수 있으며, 거들이 있는 휴식 포자의 캐에 의해 저당권이 되고 거들이 없을 때 두 밸브가 모두 벗겨진다.[7]

생태적 의의

휴식의 포자 형성은 불리한 환경 조건의 기간을 통해 규조류의 생존에 중요한 역할을 한다.두툼한 좌절감을 가진 포자가 형성되면 이원자 밀도가 높아져 빛이 줄어든 침전물이나 피크노크라인으로 물기둥을 떨어뜨릴 수 있으며, 잠재적으로 온도가 낮아지면 수요와 자원 가용성 사이의 대사 불균형을 줄여 포자의 수명을 늘릴 수 있다.[2]물기둥으로 더 깊이 떨어뜨리는 것은 또한 휴식 포자를 영양소 이용가능성이 더 큰 장소에 놓을 수도 있다.두꺼운 실리카 좌절감은 또한 많은 해양 식물성 플랑크톤이 자주 사망하는 원인으로 알려져 [8]있는 동물성 플랑크토닉 그라저에 대한 저항력을 높이기 위한 휴식 포자 역할을 할 수 있다.[9]

궁극적으로 휴식 포자는 성장 여건이 유리하고 발아할 수 있는 시점에 다시 표면으로 올라올 것이라는 데 의존한다.이것은 광자 영역으로 다시 섞일 수 있도록 일반적으로 얕은 괴짜 서식지가[10] 필요하다는 것을 암시한다.포자가 수명 주기의 의무적인 부분인 경우, 피크노크선이 포자를 중단하기에 충분하지 않은 한 얕은 깊이 요건은 범위를[4] 제한할 수 있다.휴식의 포자는 발아 가능성이 남아 있는 상태에서 잠재적으로 수십 년 지속된다고 믿어진다.휴식 포자는 주간 및 계절적 규모에서 NAO와 같은 퇴폐적 패턴에 이르는 환경적 변동을 견딜 수 있도록 한다.이것은 일 년 내내 또는 어쩌면 매년도 성장하지 못하는 지역에서 디아톰이 살아남을 수 있게 할 수 있다.심지어 디아톰의 휴식 포자 단계는 모든 식물과 동물 생물의 3/4를 멸종시킨 백악기 멸종을 포함한 대량 멸종 사건을 통해 생존을 도왔다고 제안되었다.[11]이 멸종은 또한 광합성인 규조류에 필요한 태양 복사에 대한 한계로 특징지어졌다.그러나 실험실 실험에서 보여 준 것처럼, 빛 제한은 휴식 포자 형성을 촉발할 수 있으며, 이것은 많은 포자가 백악기와 같은 대량 멸종 사건에서 살아남을 수 있게 했을지도 모른다.[11]

불리한 환경 조건을 통한 생존과 함께, 휴식 포자는 적절한 조건을 기다리고 인구를 시작할 수 있는 세포와 씨뿌리기에 중요한 것으로 간주된다.이것은 깊은 겨울 혼합이 안정되고 얕고 영양분이 풍부한 혼합층이 발달하는 북대서양과 같은 지역에서 중요한 것으로 여겨진다.[12]그런 지역에서는 쉬어가는 포자에 의한 씨뿌리기가 창업자의 효과를 통해 경쟁우위를 제공할 수 있다.간단히 말해서, 만약 규조류가 경쟁적 성장률을 가지고 있고, 새로 이용할 수 있는 자원을 개척하는 첫 번째 사람 중 하나라면, 그것은 경쟁적 우위를 가질 수 있다.파종의 목적을 위해 포자가 benthos에 또한이 생존할 수 있는 range,[13]의미에서 이전에favorably 성장 조건을 만들었습니다 한 지역의 침전물에에 의해 이류로 생기는 교통의 가능성을 줄이기를 가정해 왔다, 세포 수의가 생존할 수 있는 범위 밖에 그들이 g. 수 있을 것 운반되게 된다배를 젓다에

이러한 것들이 포자 형성에 있어 중요한 이점이기는 하지만, 특히 피크노크선이 포자를 중단시킬 수 있는 해양 구역에서는 사망률이 높을 것으로 추정되지만,[14] 아마도 많은 휴식 포자는 혼합 구역의 손이 닿지 않는 곳에 유실될 것이다.규조류의 관점에서 이것은 불리하지만, 특히 꽃 피운 후의 큰 사건에서 휴식 포자의 급속한 침하와 침전물은 심해로 영양소를 수출하는 중요한 역할을 할 수 있다는 것이 증명되었다.[15]휴식 포자는 빠른 침하 속도 때문에 특히 중요할 수 있으며, 이것은 광자의 먹이 그물로 재활용될 기회를 감소시킬 수 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b French, Fred W.; Hargraves, Paul E. (1985-09-01). "Spore formation in the life cycles of the diatoms chaetoceros diadema and Leptocylindrus danicus". Journal of Phycology. 21 (3): 477–483. doi:10.1111/j.0022-3646.1985.00477.x. ISSN 1529-8817.
  2. ^ a b c d Davis, Curtiss O.; Hollibaugh, James T.; Seibert, Don L. R.; Thomas, William H.; Harrison, Paul J. (1980-06-01). "Formation of Resting Spores by Leptocylindrus Danicus (bacillariophyceae) in a Controlled Experimental Ecosystem1". Journal of Phycology. 16 (2): 296–302. doi:10.1111/j.1529-8817.1980.tb03034.x. hdl:2027.42/65696. ISSN 1529-8817.
  3. ^ Heiskanen, A; Kononen, K (1994). "Sedimentation of vernal and late summer phytoplankton communities in the coastal Baltic Sea". Archiv für Hydrobiologie. 131: 175.
  4. ^ a b Hargraves, P.E. (1983). "Diatom resting spores: significance and strategies". Survival Strategies of the Algae: 49–68.
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  7. ^ Stosch, H. A. v; Theil, G.; Kowallik, K. V. (1973-09-01). "Entwicklungsgeschichtliche Untersuchungen an zentrischen Diatomeen". Helgoländer Wissenschaftliche Meeresuntersuchungen (in German). 25 (2–3): 384–445. doi:10.1007/BF01611205. ISSN 0017-9957.
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  9. ^ Calbet, Albert; Landry, Michael R. (2004-01-01). "Phytoplankton growth, microzooplankton grazing, and carbon cycling in marine systems". Limnology and Oceanography. 49 (1): 51–57. doi:10.4319/lo.2004.49.1.0051. hdl:10261/134985. ISSN 1939-5590.
  10. ^ Garrison, David (1984). "Planktonic Diatoms". Marine Plankton Life Cycle Strategies: 1–11.
  11. ^ a b Kitchell, Jennifer A.; Clark, David L.; Gombos, Andrew M. (1986). "Biological Selectivity of Extinction: A Link between Background and Mass Extinction". PALAIOS. 1 (5): 504–511. doi:10.2307/3514632. JSTOR 3514632.
  12. ^ Margalef, Ramon (1978). "Life-forms of phytoplankton as survival alternatives in an unstable environment" (PDF). Oceanologica Acta. 1: 493–509.
  13. ^ Smetacek, V. S. (1985-01-01). "Role of sinking in diatom life-history cycles: ecological, evolutionary and geological significance". Marine Biology. 84 (3): 239–251. doi:10.1007/BF00392493. ISSN 0025-3162.
  14. ^ Guillard, R; Kilham, P (1977). The Marine Ecology of Planktonic Diatoms. The Biology of Diatoms. pp. 372–469.
  15. ^ Salter, Ian; Kemp, Alan E. S.; Moore, C. Mark; Lampitt, Richard S.; Wolff, George A.; Holtvoeth, Jens (2012-03-01). "Diatom resting spore ecology drives enhanced carbon export from a naturally iron-fertilized bloom in the Southern Ocean". Global Biogeochemical Cycles. 26 (1): GB1014. doi:10.1029/2010gb003977. ISSN 1944-9224.
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