Das Vibrio Fischeri es ist ein Bakterium, das Licht aussendet im biolumineszenten Organ eines Tintenfisches. Im Gegenzug bietet Ihnen der biolumineszierende Tintenfisch Schutz und Nährstoffe. Dies ist ein gutes Beispiel für eine Symbiose, die wir im Tierreich finden können.
Nützliche Mikroben spielen eine entscheidende Rolle für die Gesundheit der von ihnen infizierten Organismen, einschließlich des Menschen.
Mikroorganismen sind in der Lage, jeden Lebensraum zu besiedeln, von den tiefsten Meeresgewässern bis zum Magen-Darm-Trakt von Säugetieren.
Bei vielen Wechselwirkungen, die zwischen einem Organismus und einem Bakterium auftreten Es entsteht eine Symbiose, bei der beide Arten Vorteile erzielen. Wie es bei der Mikrobiota oder dem Mikrobiom der Fall ist.
Dann, Symbiose ist ein sehr weit verbreitetes Phänomen in der Tierwelt. Als nächstes erzählen wir Ihnen den merkwürdigen Fall der gegenseitigen Beziehung, die zwischen den Bakterien besteht Vibrio Fischeri und der hawaiianische biolumineszierende Tintenfisch (Euprymna-Skolopen).
Vibrio Fischeri
V. fischer ist ein marines Bakterium, das zur Familie gehört Vibrionaceae, das Es kann kostenlos gefunden oder mit einem Host verknüpft werden. Es gibt verschiedene biolumineszierende Stämme, die wechselseitige Beziehungen mit Tintenfischen und einigen Meeresfischen aufbauen.
Häufig, V. fischer Es wird als Modellorganismus verwendet, um die Rolle des Stoffwechsels symbiotischer Bakterien zu untersuchen.
Quorum-Sensing (QS)
Wie Sie bereits wissen, sind Bakterien einzellige Wesen. Vor Jahren dachte man, dass sie nur einfache und individualisierte Prozesse durchführen. Aber trotzdem, können kollektiv interagieren, als wären sie ein vielzelliger Organismus. Auf diese Weise koordinieren sie Prozesse wie die Biolumineszenz, die Bildung von Biofilme, Zellentwicklung und Differenzierung oder Virulenz.
Quorum-Sensing, oder Quorum-Typ-Mechanismus, ist ein Beispiel für die Kommunikation, die zwischen Bakterien stattfindet.
Sie basiert auf dem Nachweis eines Umweltsignals oder einer Umweltsubstanz und auf der Reaktion auf diese Modifikation, um eine vollständige Anpassung und ein vollständiges Überleben durch Veränderungen der Genexpression zu erreichen.
Dieses Verfahren ermöglicht es also, das Verhalten der Bakterienpopulation zu synchronisieren, aber dafür muss es eine hohe Anzahl von Bakterien geben.
Daher ist die Lichterzeugung in V. fischer Sie wird durch den QS-Mechanismus gesteuert und für ihre Durchführung ist, wie bereits erwähnt, eine hohe Bakterienpopulation erforderlich.
Symbiose zwischen V. fischer Ja E. scolopes
Wie wir bereits wissen, Bakterien haben die Fähigkeit, sich an eine Vielzahl von Umgebungen anzupassen, weil sie ihre Umwelt wahrnehmen und darauf reagieren.
Dazu erkennen sie extrazelluläre Signale und aktivieren intrazelluläre Signalwege, was zu Aktivierungsmechanismen zur Regulation der Genexpression führt.
Beginn der Symbiose
Die Kolonisationsphase ist ein entscheidender Schritt bei der Etablierung einer Symbiose.
Wenn die Eier schlüpfen, die Schlüpflinge E. scolopes sie präsentieren diese Bakterien nicht im Inneren, sondern erhalten sie innerhalb weniger Stunden aus der Meeresumwelt. Von diesem Moment an pflegen sie die Symbiose ein Leben lang.
Die Lichtorgel (Lichtorgel) wird keinem direkten Kontakt mit Meerwasser ausgesetzt, so E. scolopes entlüftet das Wasser und alle Bakterienzellen zu diesem Organ.
Darüber hinaus verfügt es über eine Physiologie, die den Eintritt und die dauerhafte Besiedlung durch . ermöglicht V. fischer. Gleichzeitig schließt es alle anderen im Meer vorkommenden Arten aus.
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Beim Übergang vom Meerwasser zum Leuchtorgan Diese Bakterien müssen verschiedene Mikroumgebungen innerhalb des Wirts passieren. Andererseits müssen sie unterschiedliche chemische Signale überwinden, was die gezielte Besiedlung durch diese Bakterien sicherstellt.
Die Bakterien V. fischer durchqueren die Kanäle des Lichtorgans und wandern in Richtung der Krypten, wo die Kolonisation etabliert ist.
In diesen Krypten müssen sie eine hohe Zelldichte erreichen und Licht produzieren. Die Flimmerhärchen, die sich in den Anhängseln der Gewebe des Lichtorgans befinden, helfen dabei, die Bakterien an ihre Oberfläche zu lenken.
Was sind die Vorteile von biolumineszenten Tintenfischen und V. fischer?
V. fischer Es sind die Meeresbakterien, die das biolumineszierende Organ dieser Kopffüßer besiedeln. Dort angekommen gehen sie eine symbiotische Beziehung ein:
- nachts sind die Bakterien in einer Nische geschützt, wo sie auch die benötigten Nährstoffe erhalten;
- In der Zwischenzeit, der Tintenfisch nutzt das Licht, das von der Bevölkerung von . erzeugt wird V. fischer unbemerkt bleiben von Raubtieren, weil es in diesem Moment das Licht des Mondes simuliert, und dann nutzt es es, um sich zu ernähren.
Jeden Tag im Morgengrauen stößt der Tintenfisch 95 % der Bakterienpopulation der Symbionten in die Umwelt aus. Der Rest, der im Lichtorgan geblieben ist, nutzt die Gelegenheit, sich zu vermehren.
In der Zwischenzeit, das Tier bleibt für den Rest des Tages im Sand vergraben. Nachts taucht der biolumineszierende Tintenfisch auf und die Bakterienpopulation ist bereits genug gewachsen, um Licht zu produzieren.
Bakterien, um das Leben zu verstehen
Die Untersuchung dieser symbiotischen Interaktion wurde in den letzten Jahrzehnten als Modell zum Verständnis der Wirt-Mikroorganismus-Interaktion verwendet. Darüber hinaus hilft es zu verstehen, wie die Symbiose von den frühen Stadien der Besiedlung bis zum Rest des Lebens des Tieres funktioniert.
Schließlich ist es interessant, hervorzuheben, wie Bakterien, aus denen diese mikroskopische Welt besteht, eine grundlegende Funktion im Tierreich haben. Sie sind zwar die Ursache zahlreicher Infektionen und Krankheiten, aber Es erstaunt uns immer wieder, inwieweit sie lebensnotwendig sind.
Titelseite: Biolumineszierender Tintenfisch aus Tojama (Japan) | Pinterest.
