Bakterien helfen Meer Blobs Morph in Röhrenwurm Erwachsene

Marine Röhrenwürmern beginnen ihr Leben als schwimmende Blobs, die drift durch den Ozean auf der Suche nach einem Ort Wohnsitz als sitzende Jugendliche nehmen. Jetzt haben Forscher fanden die gallertartigen Larven brauchen einen Schubs von Spitzen bakterielle Strukturen zu verwandeln.

In den letzten Jahren, Wissenschaftler haben herausgefunden, dass viele Meeresboden Kreaturen – darunter auch einige Arten von Korallen, Seeigel und Bartwürmer – erfordern Bakterien Metamorphose durchlaufen. Aber Forscher haben nicht verstanden, was Bakterien zu tun, um diesen wichtigen Übergang einzuleiten.

Jetzt haben Forscher am California Institute of Technology einen genaueren Blick auf Gene innerhalb einer gemeinsamen Matte bilden Meeresbakterien genannt Pseudoalteromonas Luteoviolacea genommen die gedacht werden, um für die Metamorphose in der tropischen/subtropischen Röhrenwurm Hydroides Elegansverantwortlich. Die Forscher entdeckten Netzwerke der seltsame Gebilde, die durch diese Gene, die scheinbar Schlüssel zur Metamorphose, berichtet das Team produziert heute in der Fachzeitschrift Science Express (Jan. 9). [Bilder: bakterielle Strukturen induzieren Röhrenwurm Metamorphose]

Die Forscher abgebildet die neu entdeckten Strukturen mit einer Methode namens Elektron Cryomicroscopy, in denen sie Schockfrosten Bakterienzellen und dann fotografieren zahlreiche gestapelt, die zusammen, 3D-Bilder ähnlich denen von medizinischen MRT produziert schaffen.

Bei der Analyse der Bilder, fand das Team, dass die Strukturen den Schweif eines Virus ähneln und ähneln auch eine Spritze mit einer äußeren Hülle, die Verträge und wirft sich ein Innenrohr, die in die Larven geht, Co-Autor Nicholas Shikuma LiveScience sagte zu studieren.

Die Forscher wissen noch nicht genau wie diese so genannte Metamorphose-assoziierten kontraktilen Strukturen (MACs) die frei schwebenden Röhrenwurm Larven in ihrem sitzende juvenile Stadium zwingen. Trotzdem haben sie festgestellt, dass in der Abwesenheit der Gene, die die MACs zu produzieren, die Larven nicht verwandeln zu tun. Dies ist das erste Mal, das solche viruslike Strukturen gefunden worden sind, um etwas positiv auf ein Tier zu erleichtern.

"Was wir vermuten, dass das Rohr in die Larven Gewebe injiziert und es könnte sein, dass mechanische Einwirkung, die die Metamorphose verursacht oder vielleicht etwas in der Wurm eingespritzt wird," sagte Shikuma. "Zu diesem Zeitpunkt ist dies reine Spekulation. Wir wissen nicht, wie diese Metamorphose verursacht werden, aber es ist klar, dass sie für den Prozess erforderlich sind."

Durch ihre bildgebenden Untersuchungen fanden die Forscher heraus, dass die MACs innerhalb einer Bakterienzelle vermehren, bis die Zelle bricht, oder lysen und die MACs in der äußeren Umgebung löst. Die MACs link dann zusammen zur Form komplexer Netze.

Im Labor entwickeln larval H. Elegans im Laufe von etwa fünf Tage vor scheinbar sondieren für bakterielle Matten und sesshaft. Die Forscher denken, daß die Larven in ähnlicher Weise für die bakterielle Matten in freier Wildbahn, Sonde die oft Felsen zu kolonisieren und Böden (genannt Biofouling) zu versenden, sagte Shikuma.

Wie sie bis ins Erwachsenenalter wachsen, H. Elegans entwickeln harten äußeren Rohre, die Rohre verstopfen und Zuflüsse in Schiffen mit ballast und kann Erhöhung Kraftstoffverbrauch für Schiffe durch die Erhöhung ziehen. Infolgedessen gilt diese besondere Röhrenwurm Spezies eine schwere Pest. Shikuma sagt, dass die neuen Erkenntnisse könnte dazu beitragen, Möglichkeiten zur Minderung von H. Elegans Wachstum auf Booten zu bestimmen.

Das Team will bald einen genaueren Blick auf den Mechanismus zu nehmen, mit denen die MACs die Larven beeinflussen. Die Forscher wollen auch untersuchen, wie weit verbreitet MACs sind in der Umwelt und das Ausmaß an welche andere Meerestiere auf ihre Metamorphose angewiesen sind.

Einige Korallenarten haben gezeigt, dass p. Luteoviolacea für Metamorphose benötigen. Wenn MACs auch erweisen sich als wichtig für Korallen Metamorphose, sagte Forscher eines Tages MACs verwenden könnte, Korallen Kolonisation in freier Wildbahn zu fördern, wie sie leiden an künftigen Umweltwandel, Shikuma.

Megan Huggett, ein Forscher an der Edith Cowan University in Australien, mit Mitgliedern der Forschung gearbeitet hat, Gruppe zuvor aber beteiligte sich nicht an diese neue Studie, sagte, dass sie durch die neuen Erkenntnisse angeregt wird und erklärt sich damit einverstanden, dass sie interessante Anwendungen im Meeresschutz hätte.

"Wenn Sie, etwas, das dazu führen, dass die Larven isolieren können zu verwandeln und Sie sie in loser Schüttung, das wäre wunderbar wachsen können," sagte Huggett LiveScience. "Es wäre sehr spannend, aber das müsste einen Großteil der künftigen Arbeit."

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