Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Cấu trúc và siêu cấu trúc của mắt ở ấu trùng tornaria của Glossobalanus marginatus
Tóm tắt
Enteropneusts hay còn gọi là giun acorn là những động vật biển thuộc nhóm động vật nguyên thủy hai bên (deuterostomes) đã giữ lại nhiều đặc điểm nguyên thủy. Do đó, enteropneusts rất được quan tâm trong các so sánh tiến hóa giữa deuterostomes và protostomes. Trong nghiên cứu hiện tại, mắt ấu trùng của Glossobalanus marginatus đã được tái tạo và mô tả dựa trên việc cắt mẫu với kính hiển vi điện tử xuyên lạnh. Mắt everse của ấu trùng tornaria G. marginatus ở giai đoạn Metschnikoff muộn/sớm Krohn là những cấu trúc biểu bì gồm hai dãy với tổng cộng 13 tế bào sắc tố tối màu và hai dãy khác với 13 tế bào cảm thụ ánh sáng. Các tế bào sắc tố tạo thành một chén nông với lỗ khá rộng, khiến cho mắt hình chén không thích hợp cho việc tạo hình ảnh. Chúng tôi chứng minh rằng các tế bào cảm quang có nhiều vi sợi tăng cường và một lông nhung apical không biến đổi. Nghiên cứu siêu cấu trúc của chúng tôi xác nhận rằng các tế bào cảm thụ ánh sáng ở mắt G. marginatus thuộc loại rõ ràng là rhabdomeric. Các thí nghiệm miễn dịch hóa học sơ bộ hỗ trợ những phát hiện này bằng cách chứng minh phản ứng dương tính miễn dịch của các tế bào cảm thụ ánh sáng tornarian với một kháng thể được thiết kế chống lại sắc tố cảm quang đến từ nhím biển (Sp-Opsin4). Quan sát các loài động vật sống chỉ ra rằng ấu trùng tornaria ở giai đoạn Metschnikoff muộn/sớm Krohn có phản ứng quang hướng tiêu cực, có thể liên quan đến sự chuyển hóa sắp diễn ra.
Từ khóa
#Enteropneusts #mắt ấu trùng #Glossobalanus marginatus #siêu cấu trúc #tế bào cảm thụ ánh sáng #quang hướng tiêu cựcTài liệu tham khảo
Arendt, D., & Wittbrodt, J. (2001). Reconstructing the eyes of Urbilateria. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B, 356, 1545–1563.
Brandenburger, J. L., Woolacott, R. M., & Eakin, R. M. (1973). Fine structure of eyespots in tornarian larvae (Phylum: Hemichordata). Cell and Tissue Research, 142, 89–102.
Cronin, T., & Porter, M. (2014). The evolution of invertebrate photopigments and photoreceptors. In D. M. Hunt, M. W. Hankins, S. P. Collin, & N. J. Marshall (Eds.), Evolution of visual and non-visual pigments (pp. 105–135). New York: Springer.
Darwin, C. (1859). The origin of species (1985th ed.). London: Penguin Book.
Eakin, R. M. (1979). Evolutionary significance of photoreceptors: in retrospect. American Zoologist, 19, 647–653.
Eakin, R. M., Martin, G. G., & Reed, C. T. (1977). Evolutionary significance of fine structure of archiannelid eyes. Zoomorphologie, 88, 1–18.
Eschscholtz, F. (1825). Bericht über die zoologische Ausbeute während der Reise von Kronstadt bis St. Peter und Paul. Oken's Isis, 16, 734–747.
Gehring, W. J. (2014). The evolution of vision. Wiley Interdisciplinary Reviews: Developmental Biology, 3, 1–40.
Meek, A. (1922). Glossobalanus marginatus, a new species of Enteropneusta from the North Sea. Quarterly Journal of Microscopical Science, 66, 579–594.
Passamaneck, Y. J., Furchheim, N., Hejnol, A., Martindale, M. Q., & Lüter, C. (2011). Ciliary photoreceptors in the cerebral eyes of a protostome larva. Evolution & Development, 2, 6.
Randel, N., Bezares-Calderón, L. A., Gühmann, M., Shahidi, R., & Jékely, G. (2013). Expression dynamics and protein localization of rhabdomeric opsins in Platynereis larvae. Integrative and Comparative Biology, 53, 7–16.
Ritter, W. E., & Davis, J. B. (1904). Studies on the ecology, morlphology, and speciology of the young of some Enteropneusta of Western North America. University of California Publications in Zoology, 1, 171–210.
Ruiz, S., & Anadón, R. (1991). The fine structure of lamellate cells in the brain of amphioxus (Branchiostoma lanceolatum, Cephalochordata). Cell and Tissue Research, 263, 591–600.
Schmidt-Ploch, U. C. (2001). Die Lochkamera. Abbildungsoptimierung. Physikalische Hintergründe. Freiburg im Breisgau: SP-Verlag.
Smith, R. S. (1984). Novel organelle associations in photoreceptors of a serpulid polychaete worm. Tissue and Cell, 16, 951–956.
Stach, T. (2014). Deuterorstome phylogeny—a morphological perspective. In W. Wägele & T. Bartolomaeus (Eds.), Deep metazoan phylogeny: The backbone of the tree of life (pp. 425–457). Berlin: De Gruyter.
Stiasny, G. (1914). Studium über die Entwicklung des Balanoglossus clavigerus Delle Chiaje. I. Die Entwicklung der Tornaria. Zeitschrift für Wissenschaftliche Zoologie, 110, 36–75. plates 34-36.
Ullrich-Lüter, E. M., Daniello, S., & Arnone, M. I. (2013). C-opsin expressing photoreceptors in echinoderms. Integrative and Comparative Biology, 53, 27–38.
Wachmann, E., Pfannenstiel, H. D., Wellmann, H., & Shelton, P. M. J. (1983). Morphogenesis of open rhabdoms in ommatidia of Leptinotarsa decemlineata and Crioceris asparagi (Coleoptera: Chrysomelidae). Zoomorphology, 103, 165–176.