The Vibrio fischeri je to bakterie, která vyzařuje světlo v bioluminiscenčním orgánu chobotnice. Bioluminiscenční chobotnice vám na oplátku nabízí ochranu a živiny. Je to dobrý příklad syombiózy, kterou můžeme najít v živočišné říši.
Prospěšné mikroby hrají zásadní roli ve zdraví organismů, které infikují, včetně lidí.
Mikroorganismy jsou schopné kolonizovat jakékoli stanoviště, od nejhlubších mořských vod po gastrointestinální trakt savců.
V mnoha interakcích, které se vyskytují mezi organismem a bakterií je zavedena symbióza, ve které oba druhy získávají výhody. Stejně jako je tomu u mikrobioty nebo mikrobiomu.
Pak, symbióza je ve světě zvířat velmi rozšířeným jevem. Dále vám řekneme kuriózní případ vzájemného vztahu, který mezi bakteriemi existuje Vibrio fischeri a havajská bioluminiscenční chobotnice (Euprymna scolopes).
Vibrio fischeri
V. fischeri je mořská bakterie, patřící do rodiny Vibrionaceae, že lze jej najít zdarma nebo spojeného s hostitelem. Existují různé bioluminiscenční kmeny, které navazují vzájemné vztahy s chobotnicemi a některými mořskými rybami.
Často, V. fischeri používá se jako modelový organismus ke studiu role metabolismu symbiotických bakterií.
Snímání kvora (QS)
Jak již víte, bakterie jsou jednobuněčné bytosti. Před lety se mělo za to, že provádějí pouze jednoduché a individualizované procesy. Ale přesto, jsou schopni kolektivní interakce, jako by to byl mnohobuněčný organismus. Tímto způsobem koordinují procesy, jako je bioluminiscence, tvorba biofilmy, vývoj a diferenciace nebo virulence buněk.
Snímání kvora, neboli mechanismus kvora, je příkladem komunikace, která probíhá mezi bakteriemi.
Je založen na detekci environmentálního signálu nebo látky a na reakci na uvedenou modifikaci, aby se dosáhlo úplné adaptace a přežití, prostřednictvím změn v genové expresi.
Tento postup tedy umožňuje synchronizovat chování bakteriální populace, ale k tomu musí být vysoký počet bakterií.
Proto výroba světla v V. fischeri Je řízen mechanismem QS a aby mohl být prováděn, jak jsme již zmínili, musí existovat vysoká hustota bakteriální populace.
Symbióza mezi V. fischeri Y E. scolopes
Jak již víme, bakterie mají schopnost přizpůsobit se nejrůznějším prostředím, díky tomu, že vnímají své prostředí a reagují na něj.
K tomu rozpoznávají extracelulární signály a aktivují intracelulární dráhy, což vede k aktivačním mechanismům pro regulaci genové exprese.
Začátek symbiózy
Fáze kolonizace je kritickým krokem při vytváření symbiózy.
Když se líhnou vejce, mláďata E. scolopes tyto bakterie uvnitř neprezentují, ale získají je z mořského prostředí během několika hodin. Od té chvíle udržují symbiózu po celý život.
Světelný orgán (světelný orgán) není vystaven přímému kontaktu s mořskou vodou, tak E. scolopes odvádí vodu a jakékoli bakteriální buňky do tohoto orgánu.
Kromě toho má fyziologii, která umožňuje vstup a trvalou kolonizaci V. fischeri. Současně vylučuje všechny ostatní druhy nalezené v moři.
Zdroj: Pinterest
Během přechodu z mořské vody do orgánu emitujícího světlo Tyto bakterie musí procházet různými mikroprostředími v hostiteli. Na druhé straně musí překonávat různé chemické signály, což zajišťuje specifickou kolonizaci těmito bakteriemi.
Bakterie V. fischeri projít kanály světelného orgánu a migrovat směrem ke kryptám, kde je usazena kolonizace.
V těchto kryptách musí dosáhnout vysoké hustoty buněk a produkovat světlo. Řasinky, které jsou přítomny v přílohách tkání světelného orgánu, pomáhají nasměrovat bakterie na jejich povrch.
Jaké jsou výhody bioluminiscenční chobotnice a V. fischeri?
V. fischeri Právě mořské bakterie kolonizují bioluminiscenční orgán těchto hlavonožců. Jakmile tam budou, naváží symbiotický vztah:
- v noci jsou bakterie chráněny ve výklenku, kde také získávají potřebné živiny;
- Mezitím, chobotnice používá světlo generované populací V. fischeri zůstat bez povšimnutí predátorů, protože v tu chvíli simuluje světlo měsíce, a v tu chvíli toho využije ke krmení.
Každý den za úsvitu chobotnice vyhání 95% symbiontové bakteriální populace do životního prostředí. Zbytek, který zůstal ve světelných orgánech, využije příležitosti k množení.
Mezitím, zvíře zůstává po zbytek dne zakopáno v písku. V noci se vynoří bioluminiscenční chobotnice a bakteriální populace se rozrostla natolik, že produkuje světlo.
Bakterie k pochopení života
Studium této symbiotické interakce bylo v posledních desetiletích použito jako model pro pochopení interakce hostitel-mikroorganismus. Kromě toho pomáhá pochopit, jak funguje symbióza od raných fází kolonizace až do zbytku života zvířete.
Nakonec je zajímavé zdůraznit, jak bakterie, které tvoří tento mikroskopický svět, mají základní funkci v živočišné říši. Je pravda, že jsou příčinou mnoha infekcí a nemocí, nicméně Nikdy nás nepřestane udivovat, do jaké míry jsou pro život nezbytní.
Obálka: Bioluminiscenční chobotnice z Tojamy (Japonsko) | Pinterest.
