Миксотроф

A миксотроф - это организм, который может использовать смесь различных источников энергии и углерода вместо наличие единственной трофической моды в континууме от полной автотрофии на одном конце до гетеротрофии на другом. Подсчитано, что миксотрофы составляют более половины всего микроскопического планктона. Есть два типа эукариотических миксотрофов: те, у которых есть собственные хлоропласты, и те, у которых есть эндосимбионты, и те, которые приобретают их посредством клептопластики или порабощая весь фототрофный

Возможные комбинации: фото- и хемотрофия, лито- и органотрофия (осмотрофия, фаготрофия и мизоцитоз ), ауто- и гетеротрофия или другие их комбинации. Миксотрофы могут быть либо эукариотическими, либо прокариотическими. Они могут использовать преимущества различных условий окружающей среды.

Если трофический режим обязателен, то он всегда необходим для поддержания роста и сохранения; если факультативно, его можно использовать в качестве дополнительного источника. Некоторые организмы имеют неполные циклы Кальвина, поэтому они не способны связывать углекислый газ и должны использовать источники органического углерода.

Содержание

• 1 Обзор
• 2 Растения
• 3 Животные
• 4 Микроорганизмы
  • 4.1 Классификация миксотрофных протистов
• 5 См. Также
• 6 Примечания
• 7 Внешние ссылки

Обзор

Организмы могут использовать миксотрофию обязательно или факультативно .

• Облигатная миксотрофия: для поддержки роста и поддержания организм должен использовать как гетеротрофные, так и автотрофные средства.
• Обязательная автотрофия с факультативной гетеротрофией: одной автотрофии достаточно для роста и поддержания, но гетеротрофия может использоваться как дополнительная стратегия, когда автотрофной энергии недостаточно, например, при низкой интенсивности света.
• Факультативно. аутотрофия с облигатной гетеротрофией: гетеротрофия достаточна для роста и поддержания, но автотрофия может использоваться в качестве дополнения, например, когда доступность добычи очень низкая.
• Факультативная миксотрофия: поддержание и рост могут быть достигнуты гетеротрофными или автотрофными средство само по себе, а миксотрофия применяется только при н

Растения

Миксотрофное растение, использующее микоризные грибы для получения продуктов фотосинтеза из других растений

Среди растений миксотрофия классически применяется к плотоядным, гемипаразитическим и микогетеротрофные виды. Тем не менее, эту характеристику как миксотрофную можно распространить на большее количество клад, поскольку исследования показывают, что органические формы азота и фосфора, такие как ДНК, белки, аминокислоты или углеводы, также являются частью питательных веществ ряда растений.

Животные

Миксотрофия среди животных менее распространена, чем среди растений и микробов, но существует множество примеров миксотрофных беспозвоночных и по крайней мере один пример миксотрофных позвоночных.

• Пятнистая саламандра, Ambystoma maculatum, также содержит микроводоросли в своих клетках. Было обнаружено, что в его зародышах обитают симбиотические водоросли, единственный известный пример клеток позвоночных, содержащих эндосимбионт микроб (если не рассматривать митохондрии).

• Zoochlorella является nomen rejiciendum для рода зеленых водорослей, относящегося к Chlorella. Термин зоохлорелла (множественное число зоохлореллы) иногда используется для обозначения любых зеленых водорослей, обитающих симбиотически в теле пресноводных или морских беспозвоночных или простейшие.

• рифообразующие кораллы (Scleractinia ), как и многие другие книдарии (например, медузы, анемоны), являются хозяевами эндосимбиотических микроводорослей в своих клетках, что делает их миксотрофами.

• 

  Zooxanthellae - это фотосинтетические водоросли, обитающие внутри таких хозяев, как коралл

• 

  Anthopleura xanthogrammica, который получает зеленый цвет от Zoochlorella

Play media пятнистый желе, миксотрофная медуза, живет в трофическом мутуализме с зооксантеллой, одноклеточным организмом, способным к фотосинтезу.

Микроорганизмы

миксотрофные радиолярии акантары радиолярий-хозяева Phaeocystis симбионты Белая пена из водорослей Phaeocystis, вымытая на пляже

Примеры

• Paracoccus pantotrophus - это бактерия, которая могут жить хемоорганогетеротрофно, посредством чего может метаболизироваться большое количество различных органических соединений. Также возможен факультативный хемолитоавтотрофный метаболизм, как это видно у бесцветных серных бактерий (некоторые Thiobacillus), при этом соединения серы, такие как сероводород, элементарная сера или тиосульфат окисляются до сульфата. Соединения серы служат донорами электронов и расходуются на производство АТФ. Источником углерода для этих организмов может быть диоксид углерода (автотрофия) или органический углерод (гетеротрофия).. Органогетеротрофия может возникать в аэробных или анаэробных условиях; литоавтотрофия протекает аэробно.

• 

  Одноклеточная инфузория с зелеными зоохлореллами, живущая внутри эндосимбиотически

• 

  Euglena mutabilis, фотосинтетическая жгутиконосная

• 

  Эвгленоид

• 

  Флуоресцентная микрофотография акантария с симбионтами Phaeocystis, флуоресцирующими красным (хлорофилл)

Классификация миксотрофных простейших

Традиционная классификация миксотрофных простейших На этой диаграмме типы в открытых прямоугольниках, предложенные Стокером, сопоставлены с группами в серых прямоугольниках, как было предложено Джонсом.. DIN = растворенные неорганические питательные вещества

Чтобы охарактеризовать субдомены в миксотрофии, Было предложено несколько очень похожих схем категоризации.

Рассмотрим пример морского протиста с гетеротрофными и фотосинтетическими способностями: в разбивке, предложенной Джонсом, есть четыре миксотрофные группы, основанные на относительной роли фаготрофии и фототрофии.

• A: Гетеротрофия (фаготрофия) является нормой, а фототрофия используется только тогда, когда концентрация добычи ограничена.
• B: Фототрофия является доминирующей стратегией, а фаготрофия используется в качестве дополнения, когда свет ограничен.
• C: Фототрофия приводит к образованию веществ как для роста, так и для проглатывания, фаготрофия используется, когда свет ограничен.
• D: Фототрофия является наиболее распространенным типом питания, фаготрофия используется только в течение продолжительных темных периодов, когда свет чрезвычайно ограничивает.

Альтернативная схема Стокера также учитывает роль питательных веществ и факторов роста и включает миксотрофов, которые имеют фотосинтетический симбионт или которые удерживают хлоропласты у своей добычи. Эта схема характеризует миксотрофы по их эффективности.

• Тип 1: «Идеальные миксотрофы», которые одинаково хорошо используют добычу и солнечный свет
• Тип 2: дополняют фототрофную активность потреблением пищи
• Тип 3: в первую очередь гетеротрофны, используют фототрофную активность во время очень низкая численность добычи.

Другая схема, предложенная Митрой и др., специально классифицирует морские планктонные миксотрофы, так что миксотрофию можно включить в моделирование экосистемы. В этой схеме организмы классифицируются как:

• Конститутивные микстотрофы (CM): фаготрофные организмы, которые по своей природе способны также фотосинтезировать
• Неконституционные миксотрофы (NCM): фаготрофные организмы, которые должны проглатывать добычу, чтобы достичь способности к фотосинтезу.. NCM далее подразделяются на:
  • Специфические неконститутивные миксотрофы (SNCM), которые получают способность фотосинтезировать только от определенного объекта добычи (либо за счет сохранения пластид только в клептопластии, либо за счет сохранения целых клеток жертвы при эндосимбиозе.)
  • Общие неконституционные миксотрофы (GNCM), которые могут получать способность к фотосинтезу из различных предметов добычи

Пути, используемые Митрой и др.. для получения функциональных групп планктонных протистов., как показано справа → Уровни сложности среди различных типов протистов. согласно Mitra et al. (A) фаготрофный (без фототрофии); (B) фототрофный (без фаготрофии); (C) конститутивный миксотроф с врожденной способностью к фототрофии; (D) универсальный неконституционный миксотроф, приобретающий фотосистемы от различных фототрофных жертв; (E) специализированный неконституционный миксотроф, приобретающий пластиды от определенного типа добычи; (F) специалист по неконституционному миксотрофу, получающий фотосистемы от эндосимбионтов. DIM = растворенный неорганический материал (аммоний, фосфат и т. Д.).. DOM = растворенный органический материал

См. Также

• Основные питательные группы
• Фотосинтез

Примечания

Внешние ссылки

• Троост Т.А., Коой Б.В., Коойман С.А. (февраль 2005 г.). «Когда специализируются миксотрофы? Теория адаптивной динамики применима к модели динамического бюджета энергии». Math Biosci. 193 (2): 159–82. DOI : 10.1016 / j.mbs.2004.06.010. PMID 15748728.
• Сандерс, Роберт В. Миксотрофное питание фитопланктона: ловушки для венериной мухи микробного мира. Университет Темпл.