Olavius algarvensis
| Olavius algarvensis | |
|---|---|
 | |
Clasificación científica  | |
| Dominio: | Eucariota |
| Reino: | Animalia |
| Filo: | Anélidos |
| Clado : | Pleistoanélidos |
| Clado : | Sedentaria |
| Clase: | Clitellata |
| Orden: | Tubificida |
| Familia: | Naídidos |
| Género: | Olavius |
| Especies: | O. algarvensis |
| Nombre binomial | |
| Olavius algarvensis Giere, Erséus y Stuhlmacher, 1998 [1] [2] | |
Olavius algarvensis es una especie de gusano oligoqueto sin tripa de la familia Tubificidae que depende de bacterias simbióticas para su nutrición.
Hábitats e investigación
Olavius algarvensis vive en sedimentos costeros del Mediterráneo. Fue descrito por primera vez en la costa del Algarve de Portugal, [2] pero también se ha encontrado en otros lugares, por ejemplo, frente a la isla italiana de Elba , donde coexiste con otra especie, O. ilvae. [3] [4] Fue la primera especie de Olavius descrita en la costa del Atlántico este; anteriormente, el género solo se conocía en el Caribe. [2]
Descripción
Olavius algarvensis mide entre 12 y 25 mm de largo, unos 0,25 mm de ancho y tiene entre 100 y 150 segmentos. Como todas las demás especies del género Olavius , esta especie no tiene tracto digestivo. En cambio, la cavidad corporal contiene el cordón nervioso ventral (dentro de una vaina muscular) y dos vasos sanguíneos que están rodeados por una capa "esponjosa" de células cloragocíticas . Se distinguen de otras especies de Olavius por tener papilas masculinas externas redondas, en forma de colgajo, que cubren las dos invaginaciones ventrales de la pared corporal que contienen los poros masculinos (en el segmento XI), y por tener pequeñas aurículas que son perpendiculares en lugar de paralelas al eje del cuerpo. [2] Las bacterias simbióticas se encuentran entre la cutícula y la epidermis, y también en vacuolas dentro de las células epidérmicas, que a menudo muestran signos de lisis. Las bacterias están ausentes en la parte anterior del gusano y el pigidio , pero se encuentran a partir del segmento VII u VIII en adelante. [3] Mientras que el colesterol comprende parcialmente los esteroles de sus membranas celulares, predomina el sitosterol , generalmente un esterol vegetal. [5]
Simbiosis con bacterias
Los gusanos oligoquetos sin boca , intestino ni sistema excretor nefridial fueron descubiertos por primera vez en los años 1970-1980 cerca de Bermudas . [6] Más tarde se descubrió que contenían bacterias quimiosintéticas simbióticas que sirven como su principal fuente de alimento. O. algarvensis es la especie en la que se ha estudiado esta simbiosis con más detalle.
Existen cinco especies diferentes de simbiontes bacterianos en O. algarvensis , que se encuentran debajo de la cutícula del gusano: dos Gammaproteobacteria oxidantes de sulfuro , dos Deltaproteobacteria reductoras de sulfato y una espiroqueta . Los oxidantes de sulfuro obtienen energía de la oxidación del sulfuro de hidrógeno y fijan el dióxido de carbono a través del ciclo de Calvin . Los reductores de sulfato son anaerobios que pueden reducir el sulfato a sulfuro, que es consumido por los oxidantes de sulfuro. Se desconoce el metabolismo de la espiroqueta. [7] También se sabe que otras especies de Olavius tienen simbiosis similares con bacterias oxidantes de sulfuro y reductoras de sulfato en el mismo gusano. [4] [8]
El simbionte oxidante primario de azufre, conocido como "Gamma1", está estrechamente relacionado con los simbiontes primarios de otras especies de oligoquetos sin tripa en Phallodrilinae , y también con los simbiontes de los nematodos en la subfamilia Stilbonematinae . [9]
Además del sulfuro de hidrógeno, las bacterias simbióticas también permiten al gusano utilizar hidrógeno y monóxido de carbono como fuentes de energía, y metabolizar compuestos orgánicos como el malato y el acetato . Estas capacidades se descubrieron por primera vez mediante la secuenciación de los genomas y proteomas de las bacterias. [10] [11]
Las bacterias simbióticas que viven con O. algarvensis tienen otras propiedades únicas. Uno de los simbiontes de Deltaproteobacteria, llamado "Delta-1", es capaz de producir numerosas seleno- y pirroproteínas, que contienen los aminoácidos selenocisteína y pirrolisina , que a veces se denominan los aminoácidos proteinogénicos 21 y 22. Esta bacteria tiene el proteoma más grande conocido que contiene seleno- y pirroproteínas. [12] Los simbiontes también expresan la mayor cantidad de transposasas de todas las bacterias conocidas. [13]
Referencias
- ^ Tarmo Timm y Christer Erséus (2011). "Olavius algarvensis Giere, Erséus y Stuhlmacher, 1998". gusanos . Registro Mundial de Especies Marinas . Consultado el 18 de abril de 2012 .
- ^ abcd Giere, Olav; Erséus, Christer ; Stuhlmacher, Frank (1998). "Una nueva especie de Olavius (Tubificidae) de la costa del Algarve en Portugal, el primer oligoqueto sin tripa del Atlántico oriental con bacterias simbióticas". Zoologischer Anzeiger . 237 : 209–214.
- ^ ab Giere, Olav; Erséus, Christer (2002). "Taxonomía y nuevas simbiosis bacterianas de Tubificidae marinos sin tripa (Annelida, Oligochaeta) de la isla de Elba (Italia)". Organisms Diversity & Evolution . 2 (4): 289–297. doi : 10.1078/1439-6092-00044 .
- ^ ab Ruehland, Caroline; Blazejak, Anna; Lott, Christian; Loy, Alexander; Erséus, Christer; Dubilier, Nicole (diciembre de 2008). "Múltiples simbiontes bacterianos en dos especies de gusanos oligoquetos sin tripa que coexisten en sedimentos de pastos marinos mediterráneos". Microbiología ambiental . 10 (12): 3404–3416. doi :10.1111/j.1462-2920.2008.01728.x. ISSN 1462-2920. PMID 18764872.
- ^ Michellod, Dolma; Bien, Tanja; Birgel, Daniel; Violetta, Marlene; Kleiner, Manuel; Miedo, Sara; Zeidler, Carolina; Gruber-Vodicka, Harald R.; Dubilier, Nicole; Liebeke, Manuel (5 de mayo de 2023). "Síntesis de novo de fitosterol en animales". Ciencia . 380 (6644): 520–526. doi : 10.1126/ciencia.add7830. ISSN 0036-8075. PMC 11139496 .
- ^ Giere, O. 1979. Estudios sobre oligoquetos marinos de Bermudas, con énfasis en nuevas especies de Phallodrilus (Tubificidae). Cah. Biol. Mar. 20:301-314.
- ^ Dubilier, N.; Mülders, C.; Ferdelman, T.; de Beer, D.; Pernthaler, A.; Klein, M.; Wagner, M.; Erséus, C.; Thiermann, F. (17 de mayo de 2001). "Bacterias endosimbióticas reductoras de sulfato y oxidantes de sulfuro en un gusano oligoqueto". Nature . 411 (6835): 298–302. Bibcode :2001Natur.411..298D. doi :10.1038/35077067. ISSN 0028-0836. PMID 11357130. S2CID 4420931.
- ^ Blazejak, A; Erséus, C; Amann, R; Dubilier, N. (marzo de 2005). "Coexistencia de oxidantes de sulfuro bacterianos, reductores de sulfato y espiroquetas en un gusano sin tripa (Oligochaeta) del margen de Perú". Appl Environ Microbiol . 71 (3): 1553–61. Bibcode :2005ApEnM..71.1553B. doi :10.1128/AEM.71.3.1553-1561.2005. PMC 1065125 . PMID 15746360.
- ^ Zimmermann, Judith; Wentrup, Cecilia; Sadowski, Miriam; Blazejak, Anna; Gruber-Vodicka, Harald R.; Kleiner, Manuel; Ott, Jörg A.; Cronholm, Bodil; De Wit, Pierre (julio de 2016). "Historia evolutiva estrechamente acoplada de ecto y endosimbiontes de dos filos de animales lejanamente relacionados". Ecología Molecular . 25 (13): 3203–3223. doi : 10.1111/mec.13554 . ISSN 1365-294X. PMID 26826340.
- ^ Kleiner, Manuel; Wentrup, Cecilia; Lott, Christian; Teeling, Hanno; Wetzel, Silke; Young, Jacque; Chang, Yun-Juan; Shah, Manesh; VerBerkmoes, Nathan C. (8 de mayo de 2012). "La metaproteómica de un gusano marino sin tripas y su comunidad microbiana simbiótica revela vías inusuales para el uso de carbono y energía". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 109 (19): E1173–E1182. doi : 10.1073/pnas.1121198109 . ISSN 0027-8424. PMC 3358896 . PMID 22517752.
- ^ Woyke, Tanja; Teeling, Hanno; Ivanova, Natalia N.; Huntemann, Marcel; Richter, Michael; Gloeckner, Frank Oliver; Boffelli, Dario; Anderson, Iain J.; Barry, Kerrie W. (26 de octubre de 2006). "Información sobre simbiosis a través del análisis metagenómico de un consorcio microbiano" (PDF) . Nature . 443 (7114): 950–955. Bibcode :2006Natur.443..950W. doi :10.1038/nature05192. ISSN 1476-4687. PMID 16980956. S2CID 140106758.
- ^ Zhang, Y; Gladyshev, VN (2007). "Alto contenido de proteínas que contienen los aminoácidos 21 y 22, selenocisteína y pirrolisina, en una deltaproteobacteria simbiótica del gusano sin tripa Olavius algarvensis". Nucleic Acids Res . 35 (15): 4952–63. doi :10.1093/nar/gkm514. PMC 1976440 . PMID 17626042.
- ^ Kleiner, Manuel; Young, Jacque C.; Shah, Manesh; VerBerkmoes, Nathan C.; Dubilier, Nicole (18 de junio de 2013). "La metaproteómica revela una abundante expresión de transposasa en endosimbiontes mutualistas". mBio . 4 (3): e00223–00213. doi :10.1128/mBio.00223-13. ISSN 2150-7511. PMC 3684830 . PMID 23781067.
