Dołącz do czytelników
Brak wyników

Mikrobiologia

30 czerwca 2021

NR 45 (Lipiec 2021)

Życie w towarzystwie mieszanym, czyli o relacjach między wrotkami, mikroorganizmami i makromolekułami

29

Wrotki – małe zwierzęta poniżej 1 mm długości – występują w środowisku wodnym, a także w wilgotnej glebie i mchach. Są konsumentami materii organicznej i jednocześnie źródłem pokarmu dla innych zwierząt. Ich życie jest krótkie (od 4 do 6 dni), ale za to bardzo płodne. Wrotki stały się liderem nowo odkrytej interakcji przez zespół polskich naukowców (Turnau i in. 2021). Czy warto poznać tę interakcję? Jak najbardziej tak, gdyż jest to interakcja z mikroorganizmami i cząsteczkami takimi jak wirusy i fagi. I choć od dawna wiemy, że przyroda to sieć inter­akcji symbiotycznych, to jednak najbardziej znamy te interakcje, w których widzimy organizmy biorące w nich udział. Interakcji z wrotkami nie zobaczymy bez mikroskopu konfokalnego, nie wyjaśnimy bez analiz molekularnych i bez… pasji badaczy.

POLECAMY

Miejsce i główne obiekty interakcji

Osad czynny pobrany z komór nitryfikacyjnych oczyszczalni ścieków zlokalizowanej na południu Polski to miejsce, w którym odkryto interakcję między wrotkami (Rotifera) a drapieżnymi grzybami (Zoopagomycota) i bakteriami. Stwierdzono także występowanie w tej interakcji infekcyjnych układów makromolekularnych – wirusów, w tym fagi. Pierwszy obiekt interakcji należy do świata zwierząt. To obiekt występujący w tytule artykułu – wrotek Lecane inermis. Zjada on bakterie nitkowate i w efekcie redukuje ich liczebność, co wpływa na prawidłowe funkcjonowanie osadu. Drugi obiekt to drapieżny grzyb Zoophagus insidians. Identyfikacja grzyba oparta była na cechach morfologicznych i analizie molekularnej sekwencji regionu 18s rDNA. Do osadu czynnego mikroorganizm trafia z oczyszczalni ścieków. Gatunek ten reprezentuje grupę grzybów, których pomysłowość w konstruowaniu pułapek/urządzeń/sideł do łapania swoich ofiar wydaje się niewyczerpana. Dziś też wiadomo, że bakterie występujące w pobliżu i/lub na powierzchni ciała tych grzybów wytwarzają mocznik, który pobudza te grzyby do tworzenia ze strzępek pułapek do łapania organizmów, które stanowią jego pokarm.
 

Fot. 1. Grzyby drapieżne (Zoophagus insidians), wrotki (Lecane inermis) i bakterie hodowane w wodzie Żywiec. (A) Strzępki grzyba z licznymi bakteriami, (B, C) Wrotki uwięzione przez grzyby, których strzępki rozwinęły się wewnątrz ciała wrotka, (D) Martwy wrotek z bakteriami znajdującymi się w jego wnętrzu. Fot. K. Turnau

Wzajemne zależności

Grzyb Zoophagus insidians tworzy sieci spiralnie splątanych węzłów połączonych prostą strzępką. Wzdłuż strzępki, w nieregularnych odstępach, buduje pułapki przypominające maczugi (fot. 1). Pułapki nie są oddzielone od reszty grzybni, dzięki czemu możliwy jest swobodny przepływ cytoplazmy. To w te pułapki dostają się wrotki. Na powierzchni grzyba badacze odkryli występowanie struktur w kształcie pałeczki przypominające bakterie. Do identyfikacji tych struktur zastosowano barwienie zestawem LIVE / DEAD Bacterial Viability Kit, dzięki któremu obecność bakterii została potwierdzona, na zewnątrz oraz wewnątrz strzępek grzyba (fot. 1). Bakterie były przyczepione do strzępek strukturami włóknistymi. Obserwacje pod TEM (transmisyjna mikroskopia elektronowa) potwierdziły wejście oraz wyjście bakterii do/z grzybni. Bakterie nie wpływały na wzrost grzybni. Ponadto wewnątrz strzępek oprócz jąder, mitochondriów, pęcherzyków przyściennych i wakuoli stwierdzono obecność o wiele mniejszych cząstek o dużej gęstości elektronowej (fot. 1). Na powierzchni żywych oraz zdegradowanych bakterii przyczepionych do strzępek zaobserwowano także cząsteczki wirusopodobne o wielkości 50 nm, przypominające bakteriofagi. Wśród strzępek grzybni zaobserwowano wrotki chwytające czubki pułapek grzyba, co prowadziło do ich uwięzienia wewnątrz strzępek (fot. 2). Po przyczepieniu się wrotków do strzępek, zostały one unieruchomione oraz odurzone, a grzybnia nadal rosła. Bakterie były widoczne wew...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań czasopisma "Biologia w Szkole"
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych artykułów w wersji online
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy