Oceloide
Imagen de una sola célula que presenta un núcleo grande y un oceloide, que se compone de una "lente" redondeada y un cuerpo retiniano en forma de disco con pigmentación oscura.
Micrografía óptica de un dinoflagelado que contiene un oceloide. El núcleo está marcado con una n , el oceloide está indicado con una doble punta de flecha y una extensión celular posterior está indicada con una flecha; barra de escala = 10 μm. [1]

Un oceloide es una estructura subcelular que se encuentra en la familia Warnowiaceae (warnowiids), que son miembros de un grupo de organismos unicelulares conocidos como dinoflagelados . El oceloide es análogo en estructura y función a los ojos de los organismos multicelulares , que enfocan, procesan y detectan la luz. El oceloide es mucho más complejo que la mancha ocular , una estructura sensible a la luz que también se encuentra en los organismos unicelulares, y es de hecho una de las estructuras subcelulares más complejas conocidas. [2] Se ha descrito como un ejemplo sorprendente de evolución convergente . [3]

Historia

El oceloide fue descrito originalmente en 1884. [4] Las primeras descripciones fueron recibidas con escepticismo y se planteó la hipótesis de que representaba el ojo de un organismo multicelular engullido por un organismo unicelular. [2] La posibilidad de que tuviera una relación evolutiva con los plástidos se había considerado al menos desde la década de 1970, aunque hasta la década de 2010 la evidencia directa era escasa. [5]

Estructura

Una imagen de primer plano de un oceloide.
Micrografía de un único oceloide; barra de escala = 5 μm. [1]
Micrografía electrónica en escala de grises de un oceloide en su contexto celular. Debido a la técnica de microscopía utilizada, el hialosoma, normalmente translúcido, aparece teñido casi tan oscuramente como el cuerpo retiniano.
Micrografía electrónica de transmisión con tinción negativa de un oceloide (recuadro blanco), en la que se observan el hialosoma (H) y el cuerpo retiniano (R), así como una parte del pistón (Ps). Barra de escala = 10 μm. [5]

Los oceloides contienen subcomponentes análogos a las estructuras oculares, incluyendo el cristalino , la córnea , el iris y la retina . [2] Se puede dividir en dos subestructuras, el hialosoma translúcido y redondeado y el melanosoma muy pigmentado , también conocido como cuerpo retiniano o copa pigmentaria. [5] El hialosoma sirve como lente refractiva del oceloide; está rodeado por una capa de mitocondrias que sirve como córnea y tiene anillos constrictivos análogos al iris . El cuerpo retiniano tiene una estructura interna que recuerda a las membranas tilacoides en los cloroplastos y contiene proteínas relacionadas con la bacteriorodopsina , una proteína sensible a la luz que se encuentra en algunas arqueas . [2] [5]

Utilizando técnicas de genómica unicelular y microscopía electrónica , se ha demostrado que el oceloide consta de múltiples orgánulos unidos a membranas con orígenes endosimbióticos distintos que derivan de múltiples linajes de plástidos que contienen peridinina . [2] Este descubrimiento recibió una amplia atención en los medios de divulgación científica después de que se informara en 2015. [6] [7] [8]

Función

Diagramas en escala de grises de las estructuras del ojo oceloide y de los vertebrados, que muestran relaciones posicionales análogas entre el hialosoma/lente y el cuerpo retiniano/retina.
Comparación entre las estructuras del oceloide (1) y el ojo de los vertebrados (2). Los componentes se indican como hialosoma (H), cuerpo retiniano/retina (R) y cristalino (C). [5]

Debido a la fuerte similitud estructural entre los ojos del oceloide y del metazoo , se ha especulado durante mucho tiempo que el oceloide funciona como un fotorreceptor; sin embargo, esto es difícil de determinar experimentalmente porque los warnowiidos no pueden cultivarse en el laboratorio y los aislados de los hábitats naturales se degradan rápidamente. Se ha demostrado que la morfología del oceloide cambia en respuesta a la iluminación ambiental, que la estructura del oceloide puede verse alterada por la exposición a una luz extremadamente brillante y que contiene proteínas con una secuencia similar a las proteínas sensibles a la luz conocidas. [5] Se ha especulado que el oceloide ayuda a detectar presas , posiblemente otros dinoflagelados. [2]

Evolución

Los oceloides se consideran un carácter sinapomórfico de los warnówidos, es decir, están presentes en todos ellos y se presume que están presentes en el ancestro común, pero no están presentes en los parientes actuales más cercanos, los dinoflagelados policricoideos . Estos dos grupos comparten otras estructuras subcelulares inusualmente complejas, como los nematocistos y los pistones . [1] [4]

La evidencia molecular es convincente de que los oceloides están compuestos de múltiples endosimbiontes : mitocondrias y al menos un tipo de plástido . Es probable que los oceloides sean homólogos de manchas oculares que contienen plástidos mucho menos complejas que se encuentran en otros dinoflagelados distantemente relacionados. [2]

Véase también

Referencias

  1. ^ abc Hoppenrath, M; Bachvaroff, TR; Handy, SM; Delwiche, CF; Leander, BS (25 de mayo de 2009). "Filogenia molecular de dinoflagelados portadores de ocelos (Warnowiaceae) inferida a partir de secuencias de ADNr de SSU y LSU". BMC Evolutionary Biology . 9 (1): 116. Bibcode :2009BMCEE...9..116H. doi : 10.1186/1471-2148-9-116 . PMC  2694157 . PMID  19467154.
  2. ^ abcdefg Gregory S. Gavelis; Shiho Hayakawa; Richard A. White III; Takashi Gojobori; Curtis A. Suttle; Patrick J. Keeling; Brian S. Leander (2015). "Los oceloides similares a ojos se construyen a partir de diferentes componentes adquiridos endosimbióticamente". Nature . 523 (7559): 204–7. Bibcode :2015Natur.523..204G. doi :10.1038/nature14593. hdl : 10754/566109 . PMID  26131935. S2CID  4462376.
  3. ^ Richards, Thomas A.; Gomes, Suely L. (1 de julio de 2015). "Protistología: cómo construir un ojo microbiano". Nature . 523 (7559): 166–167. Bibcode :2015Natur.523..166R. doi : 10.1038/nature14630 . PMID  26131934.
  4. ^ ab Gómez, Fernando; López-García, Purificación; Moreira, David (septiembre de 2009). "Filogenia molecular de los dinoflagelados portadores de oceloides y (Warnowiaceae, Dinophyceae)". Revista de microbiología eucariótica . 56 (5): 440–445. doi :10.1111/j.1550-7408.2009.00420.x. PMID  19737196. S2CID  41132911.
  5. ^ abcdef Hayakawa, Shiho; Takaku, Yasuharu; Hwang, Jung Shan; Horiguchi, Takeo; Suga, Hiroshi; Gehring, Walter; Ikeo, Kazuho; Gojobori, Takashi; Gribaldo, Simonetta (3 de marzo de 2015). "Función y origen evolutivo de la estructura ocular unicelular de tipo cámara". PLOS ONE . ​​10 (3): e0118415. Bibcode :2015PLoSO..1018415H. doi : 10.1371/journal.pone.0118415 . PMC 4348419 . PMID  25734540. 
  6. ^ Yong, Ed (2 de julio de 2015). «Una criatura unicelular tiene un ojo hecho de microbios domesticados». Fenómenos: no exactamente ciencia espacial . National Geographic. Archivado desde el original el 2 de julio de 2015. Consultado el 30 de julio de 2015 .
  7. ^ "Un depredador unicelular desarrolla un 'ojo' diminuto, parecido al humano". Phys.org . 1 de julio de 2015 . Consultado el 30 de julio de 2015 .
  8. ^ Eck, Allison (16 de julio de 2015). "El ojo más increíble de la Tierra pertenece a una criatura sin cerebro". Nova Next . PBS . Consultado el 30 de julio de 2015 .
  • Dinoflagelados oceloides de Erythropsidinium en YouTube
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