08 Simbioza -Čimbenik Evolucije

8/18/2019 08 Simbioza -Čimbenik Evolucije

1/27

Simbioza – čimbenikSimbioza – čimbenikevolucijeevolucije

(grč. syn-s, sa, bios-životsumbioun-suživot)


2/27

• Simbiotske asocijacije predstavljaju biološkuprednost

• Dominantni su oblik života na Zemlji

• U domeni eukariota predstavljaju pravilo

• Imaju važnu ulogu u nastanku biološkeraznolikosti

• Imaju značajnu ulogu u evoluciji Metazoa(Margulis i Sagan !""!#

• Dovodi do nastanka novi$ vrsta (%ossinck !""


3/27

• Uključuje suživot vaju ili vi!e organizama o koji" je barem jean eukariotski

• Simbiotski onosi #roizi!li su iz #arazitizma ($rajčoviči sur. %&&%)

• Mutualizam (lat. mutuari - unajmiti, posuditi) -životna zajenica gje svi članovi asocijacije imajukorist (onos je obligatoran - obavezan)

• 'arazitizam (grč. parasiteo - jedem zajedno s nekim) - jean organizam ima korist na račun

rugog (onos obligatoran)• omenzalizam (lat. cum-s, sa, zajedno, mensa-

stol) – probioza - samo jean član zajenice ima

korist, za ruge članove onos je neutralan. Ekto iendokomenzali (čovjek, epifitske biljke)• )menzalizam (lat. a-bez, ne, mensa-stol) -

me'ujelovanje #ri čemu je za jenu vrstu onosneutralan a za rugu !tetan (Penicilium)


4/27

• *++ (484-424. g. p.Kr.) – kaže a je mutualizam ravnoteža#riroe

• ojam /S0123+3S1US4 e5nirao je 672* 2*6* 8*69$ :;@)

• mitri 1eres"koAsky

- osnivač simbiogenetske teorije #orijetla eukariotske stanice(zaključio o autonomnoj #riroi kromato?ora)- #orijetlo organizama kombinacijom ili asocijacijom vaju ili vi!e

entiteta u simbiozi :>&B. g. ”The nature and origin of chromatophores in the plant

kingdom” :>&>. g. ”A theory of two plasms as the basis of a new theory of

origin of organisms”


5/27

• 8amintzin, :>&


6/27

•Simbioza za"tjeva uskla'eno

me'ujelovanje gena u omaCinui simbiotskom organizmu

•Denetički materijal može #rijeCi iz

simbionta u jezgu omaCina (3to" isur. %&&%; +c"nam i 1oran, %&&: E *um#"oi sur., %&&F)

•Denetska osnova za simbiozu alge

i "ire nije u #ot#unosti #oznata(abet"a i 2osc", %&&B)


7/27

• nosimbioza (grč. 9+9 – unutar, ko kuCe)zatvoreni je kontakt vaju simbionta, gje unutar istecito#lazme #ostoje barem va genoma različitogevolucijskog #orijetla (bringer i $rajčovič, :>;F, :>>@E

$rajčovič i sur. %&&:)

• Koljeno:ni!aria-"arnja#i• $azre!:%&!rozoa-obr'bnja#i• $e!:%&!roi!a• oro!i#a:%&!ri!ae

• $o!:%&!ra

• Unutar mioe#itelni" gastroermalni" stanica sarži o %& jenostanični" zeleni" algi roa hlorella

• Svaka alga nalazi se unutar jene vakuolarne membrane• a tvorevina zove se SIM*I+S+M (ouglas :>>@) i zauzimaju :&

G staničnog volumena – u jenoj "iri može biti :&&.&&&simbiosoma (ary i 1uscatine, :>


8/27

• Sve alge nalaze se u jenom omaCinu ičine klon (ouglas, :>>@) !to ovisi o

stani!tu.• 6lge su #oreane u bazalnom ijelu

stanice u obliku stu#iCa #rema mezogleji.

• Us#ostava simbioze s jenom vrstom alge

onemoguCava kolonizaciju s rugomvrstom ako o'e o kolonizacije – tijekomnekoliko ana te alge "ira #robavi.

• DustoCa algi u stanici je stalna, #ostiže sein"ibicijom mitoze algi, izbacivanjem izstanice ili #robavom vi!ka algi (ouglas:>>@).


9/27

• 6lge se ijele samo ona kaa se ijele staniceomaCina (1cauley, :>;&)

• rilikom glaovanja, "ire #robavljaju alge, #a#režive najaa#tivnije

• +ržavanje simbioze ovisi o #rotoku metabolita uoba smjera

• 6lga koristi =+%, ?os?ate, sul?ate i nitrate o "ire

• + količini nitrata i sul?ata ovisi rast i ioba algi(broj algi)

• Sto#a ?otosinteze simbiotski" algi veCa je osto#e ?otosinteze slobonoživuCi" algi

• +t#rilike @&G ?otosintetski" #roukata ie iz algeu "iru, te oko :&G #roukata "ira uklo#i uobliku glikogena u cito#lazmuJ


10/27

• Simbiotske "ire rastu s#orije u mrakuo a#osimbiotski" jer #re"ranjuju algeJ

• 6simbiotske "ire ne us#ostavljaju

simbiozuJ• 6#osimbiotske alge us#ostavljajusimbiozu ali se mogu ovojiti osimbionata i alje živjeti bez

enosimbionta ili se #onovokolonizirati algamaJ


11/27

• Us#ostavu enosimbioze omoguCuju#reaa#tacije

• *ece#tori gliko#roteinske #riroe na staničnim

membranama enosimbionata i omaCina

• 6lge #otiču stvaranje stvaranje enocitozni"mikrovila na gastroermalnim mioe#itelnimstanicama

• 9akon #re#oznavanja, alge i staničnigastroerm enaturiraju se, a #osebni #roteinoog'*'je I,-.S/I0$ alga se smje!ta us#eci5čne vakuole - simbiosome (ool i 1uscantine,:>;&)

• =itoskelet i" ovaja u /mirni io stanice4 gjenema #uno lisosoma


12/27

• 7učenje ore'ene količine maltozes#rječava ?uziju s lizosomima

(ouglas, :>>@ E o"mann i sur., :>F>) • erialgalni #rostor i # vrijenost

regulira ot#u!tanje enzima u?agosomu (*a"at, :>>%)

• $aa # #ane is#o @, alga luči#oveCanu količinu maltoze

• 6lge se #renose vertikalnim #utem sroitelja na #otomke nes#olnimrazmnožavanjem


13/27

• U "iri #ostoji biljni gen koji se uključuje

samo za vrijeme oogeneze – moža je#osljeica "orizontalnog #rijenosa genatranslokacijom s nekog biljnog simbionta kojine mora biti hlorella (abet"a i 2osc", %&&B)

• rilikom s#olnog razmnožavanja #ostojinasumičan #rijenos algi u jaje "ire (=am#bel, :>>&)

• 2roj algi u jaja!cu "ire može iznositi o :

&&&

• 6lge u omaCina ("iru) mogu os#jeti#utem vektora – biljojenog zoo#lanktona(ouglas, :>>@E *a"at, :>;B)


14/27

• %a&nost "idre u evolu#iji-'to su "idre izmislile

• rva sk'pina +etazoa s epitelo• 'noloki s'stav• ivčani s'stav• ojava optje#ajnog s'stava

• io gastralne regije, sto#alo i srce oveeniji"

životinja imaju zajeničkog #retka - isto #orijetlo(S"imizu i 8ujisaAa, %&&H). /topalo i !io gastralne regijeoog'*'j' 0p'panje0-optje#anje fl'i!a (kontrak#ije tijela-prenoenje n'trijenata i otpa!ni1 tvari).

• Sto#alo i veliki io tijela - isto #orijetlo kao i

mozak oveeniji" životinja• Sto#alo ogovara #renjem mozgu oveeniji"životinja (1ein"art, %&&%), a bazalna #loča ijelineke značajke s ustima oveeni" životinja


15/27

• ostoje aboralne #ore u srei!tu bazalne#loče, koja je #ovezana s #robavnom

!u#ljinom. $roz nju #ostoji i trans#ortKuia (S"imitzu i sur., %&&B)-o!govara 'stia

• 1ezogleja - elastin, kolagen, te li#oinimaterijal, #olisa"arii i #roteini

• arni#e visoko spe#ijalizirane stani#e• ntersti#ijalne stani#e i "ljez!ane stani#e

ne!iferen#irane stani#e


16/27

• /ibioza 't'aliza prelazi ' parazitiza-g'bitak

!oa!ara i saostalni "ivot en!osibionta-novavrsta. lge en!osibionti 3velika varijabilnost,ovisio stanit'. $azlika ' orfologiji i geno'. nalizagenoske 5 (68 / r$5). 7zgoj na koso

agar'.


17/27

- S3123+I6, grč. sim ( zajedno, s, sa) bios (*i"ot ,

/Iajenički život, suživot4

• + simbiozi smo učili jo! u semomrazreu osnovne !kole, #a je mnogima ostala e5nicija aje to

suživot vaju organizama koji u tojsimbiozi imaju neku korist.

• oznati su rim eri simbioze kao !to e rak


18/27

• 1išaj1išaj je tako'er #oznat #rimjersimbioze,

suživot alge i gljive.

• anas se navoe brojni #rimjerisimbioza s vi!e različiti" organizama, amnogi su o nji" slabo istraženi i objektsu istraživanja suvremene biologije.

• oznat je #rimjer australskog termita

+astotermes darwiniensis+astotermes darwiniensis u čijem#robavilu živi #raživotinja +iotricha+iotricha paradoa paradoa koja s #omoCu svoji" enzima#omaže omaCinu u #robavi celuloze.


19/27

• a #raživotinja #okrivena je ugim bičevima, ana #renjem ijelu tijela ima četiri uža biča.

• lektronskim mikrosko#om ustanovljeno je asamo ta četiri biča #ri#aaju #raživotinji, a ostalibičevi su bakterije iz sku#ine spiro$etaspiro$eta, kojiomoguCuju gibanje onosno #okretanje

#raživotinje.• +ne su smje!tene u blizini #osebni" izbočina na

#raživotinji, a u blizini ti" izbočina nalazi se jo! jena vrsta bakterija koje #ri#aaju sku#ini

bacilabacila.• U #robavilu te #raživotinje jo! su neke

unutarstanične bakterije čija uloga nije #oznata.


20/27

• oznato je a u nekim sojevimatre#etljika!a #aramecium aurelia#aramecium aurelia #ostoji

tvar #aramecin koja ubija #a#učicerugi" sojeva. aramecin luči jena vrstabakterija koja u sebi ima virus koji s#aau lizogene bakterio?age.

• U ovom #rimjeru us#ostavljena jesimbioza izme'u tri organizmaL #a#učice,bakterija i virusa.


21/27

• U biča!u yanophora paradoayanophora paradoa živi io !est vrsta cijanobakterija roayanocytayanocyta. Simbiotske cijanobakterijesu malo rugačije o slobono živuCi"cijanobakterija. 9aime njima

neostaje stanična stijenka, one imajusamo tanku membranu koja vjerojatno#ri#aa omaCinu. ioba omaCina ienosimbionta je obro uskla'ena #abroj simbionata #o stanici znatnovarira.


22/27

• a#učica #aramecium bursaria#aramecium bursaria živi u simbiozi sa zelenom

algom iz roa hlorellahlorella.. Unormalnim uvjetima o njeobiva "ranu, a u #erioimaglaovanja te alge #ostaju

"rana #a#učici.


23/27

• /ibioza p'"a Elysa chlorotica i alge Vaucheria littorea


24/27

sa i bakterija Philanthus triangulum i ro! Streptomyces


25/27


26/27

• roces simbioze javio se u živom svijetuvrlo rano u vrijeme nastanka eukariotske

stanice, znači #rije :,@ milijare goine.• riarno en!osibiozo nastali su važni

stanični organeli kao !to su mito"onriji imito"onriji i

kloro#lastikloro#lasti.• /ek'n!arno en!osibiozo nastao jen'kleoorf .

• 7 ne#ovoljnim uvjetima jean simbiontmože naživjeti omaara i razviti se usamostalnu vrstu.


27/27

• o je jean o načina kako može nastati nova vrsta. o je jean o načina kako može nastati nova vrsta.

• rganizmi koji žive u suživotu – simbiozi s rugimrganizmi koji žive u suživotu – simbiozi s rugimorganizmima imaju veCe !anse za #reživljavanje uorganizmima imaju veCe !anse za #reživljavanje une#ovoljnim uvjetima.ne#ovoljnim uvjetima.

• Simbiotske asocijacije imaju važan značaj u evolucijiSimbiotske asocijacije imaju važan značaj u evoluciji

živoga svijeta, omoguCuju biolo!ke #renosti, te suživoga svijeta, omoguCuju biolo!ke #renosti, te su

ominantan oblik života na Iemlji.ominantan oblik života na Iemlji.

• Simbioze su #ravilo u omeni eukariota.Simbioze su #ravilo u omeni eukariota.

• Simbiotski organizmi su brojni i različiti - rezultirajuSimbiotski organizmi su brojni i različiti - rezultirajubioraznoliko!Cu.bioraznoliko!Cu.

• Simbioza je važan biolo!ki #rinci# čije #oznavanje jeSimbioza je važan biolo!ki #rinci# čije #oznavanje jeneo#"ono za razumijevanje živoga svijeta.neo#"ono za razumijevanje živoga svijeta.

Documents

08 Simbioza -Čimbenik Evolucije