Aequorea victoria
| Aequorea victoria | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||
| Clasificación científica | |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| Sinonimia | |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
Aequorea victoria é unha especie de hidrozoo (augamar ou hidromedusa) bioluminescente, que vive nas costa do oeste de América do Norte.
A especie é principalmente coñecida por ser a fonte da aequorina (unha fotoproteína), e da proteína fluorescente verde (GFP); dúas proteínas implicadas na bioluminescencia. Os seus descubridores, Osamu Shimomura e colegas, gañaron o premio Nobel de Química de 2008 polo seu traballo sobre a GFP.
Descrición
editar
É case enteiramente transparente e incolora, e ás veces difícil de distinguir, posúe unha boca moi contráctil e un manubrio no centro de ata 100 canles radiais que se estenden ata a marxe da campá. A maxe da campá está rodeada de tentáculos desiguais, que poden chegar a ser 150 nos espécimes totalmente crecidos. Os tentáculos posúen nematocistos que serven para capturar as presas, aínda que non teñen efecto sobre os humanos. Os espécimes de máis de 3 cm xeralmente posúen gónadas para a reprodución sexual, que discorren pola maior parte da lonxitude das canles radiais e son visibles nas fotos deste artigo como engrosamentos abrancazados ao longo das canles radiais. A marxe da campá está rodeada polo velum muscular, que é típico das hidromedusas, e axuda á locomoción por medio das contraccións musculares da campá. Os espécimes máis grandes atópanse frecuentemente con anfípodos Hyperiidea simbióticos que están unidos á súa subumbrela, ou por veces viven dentro do estómago ou canles radiais.
Distribución
editarAequorea victoria atópase na costa oeste de América do Norte do océano Pacífico desde o mar de Bering ao sur de California. A fase de medusa do seu ciclo vital é un organismo peláxico, que se evaxina dun pólipo que vive no fondo a finais de primavera. As medusas poden atoparse flotando e nadando tanto preto da costa coma en alta mar no leste do océano Pacífico;[1] esta especie é especialmente común no estreito de Puget.
Identificación
editarAs especies de Aequorea poden ser difíciles de distinguir entre si, xa que as características morfolóxicas sobre as cales se fan as identificacións son principalmente o número de tentáculos, o número de canles radiais, o número de estatocistos marxinais e o tamaño. Estas características son bastante plásticas e o número de tentáculos e canles radiais aumenta en todas as especies de Aequorea co seu tamaño. Outra especie que se atopa ocasionalmente na mesma zona xeográfica que Aequorea victoria é Aequorea coerulescens. Aínda que A. coerulescens aparentemente se atopa normalmente da costa leste do océano Pacífico, uns poucos espécimes recolléronse en California central en Friday Harbor, no norte do estreito de Puget.[2] Aínda que é morfoloxicamente similar a Aequorea victoria, a especie Aequorea coerulescens é máis grande (do tamaño dun prato grande) con moitas máis canles radiais. Os animais de tamaños intermedios entre estas dúas formas son tamén de aparencia bastante intermedia, o que fai difícil a identificación morfolóxica.
A. aquorea pénsase que é sinómima da Aequorea aequorea de Osamu Shimomura, o descubridor da proteína fluorescente verde (GFP). Shimomura, xunto con Martin Chalfie e Roger Y. Tsien, foi premiado co premio Nobel de Química de 2008[3] polo descubrimento desta proteína como importante ferramenta biolóxica. Orixinalmente o nome A. victoria utilizouse para designar a variante atopada no Pacífico, e a designación A. aequorea foi utilizada para os espécimes atopados no Atlántico e Mediterráneo. O nome da especie usado na purificación da GFP foi despois posto en cuestión por M.N. Arai e A. Brinckmann-Voss (1980),[4] que decidiron dividila baseándose en 40 espécimes recollidos arredor da illa de Vancouver. Shimomura sinalou que esta especie en xeral mostra unha gran variación: desde 1961 a 1988 el recolleu 1 millón de individuos nas augas que rodean os Laboratorios de Friday Harbor da Universidade de Washington, e en moitos casos había variacións pronunciadas na forma da medusa.
Historia vital
editarAequorea victoria ten un ciclo vital dimórfico, alternando entre a fase de pólipo bentónico asexual e a de medusa planctónica sexual de maneira estacional.[5] As medusa xoves de Aequorea victoria despréndense asexualmente de colonias de hidroides a finais da primavera; estas hidromedusas de vida libre pasan toda a súa vida no plancto. A medusa pasa o seu primeiro estado vital crecendo rapidamente, e despois de medrar ata aproximadamente os 3 cm empezarán a producir gametos para a reprodución. As medusas son machos ou femias. Os ovos e espermatozoides maduran diariamente nas gónadas da medusa, reciben suficiente comida, e son liberados libremente na columna de auga en resposta ás pistas luminosas de cada día, onde son fertilizadas e finalmente se asentan para formar unha nova colonia de hidroides. Os hidroides viven sobre substratos duros ou rochosos do fondo do mar, onde orixinan asexualmente por evaxinación novas pequenas medusas todas as primaveras en resposta a algúns factores ambientais aínda descoñecidos. A forma de medusa xeralmente vive uns 6 meses, normalmente ata finais de primavera ou o outono.[2]
Historia natural
editarAequorea victoria aliméntase normalmente de organismos de corpo brando, pero a súa dieta pode tamén incluír algúns crustáceos do zooplancto, como copépodos, zoeas de cangrexos, cirrípedos larvas nauplius e outras larvas de organismos planctónicos. Entre os orgnismos xelatinosos que come están os ctenóforos, apendicularias e outras hidromedusas, incluíndo en raros casos outros individuos de Aequorea victoria se as condicións son apropiadas.[6] As presas son atrapadas cos longos tentáculos que conteñen nematocistos, e inxeridos coa boca altamente contráctil que pode expandirse e comer organismos coa metade do tamaño da medusa. Debido á súa voraz natureza, a densidade de Aequorea victoria pode ser correlacionada inversamente coa densidade do zooplancto, indicando unha presenza competitiva en ambientes compartidos.[6]
A velocidade de natación de Aequorea victoria non se incrementa a medida que aumenta o tamaño do seu corpo, polo que se consideran nadadores ineficaces. Polo tanto, cómprelles ter un contacto directo coas súas presas para alimentarse, o cal fan por medio dunha propulsión enérxica na cal a presión permítelles moverse pasivamente no seu ambiente.[7]
Predadores
editarAs medusas Aequorea son comidas polos voraces escifozoos Cyanea capillata e por ctenóforos, sifonóforos e outras hidromedusas, incluíndo casos documentados de canibalismo.[6] Moitos espécimes máis grandes atópanse co anfípodo Hyperiidea Hyperia medusarum unido á sua subumbrela ou exumbrela; estes anfípodos poden meterse dentro da medusa, pero tal actividade non é letal para a medusa.
Luminescencia
editar
- Véxase tamén: bioluminescencia.
Esta medusa pode producir escintilos de luz azul pola liberación rápida de calcio (Ca2 ), que interacciona coa fotoproteína aequorina. A luz azul producida é á súa vez transducida a verde pola agora famosa proteína fluorescente verde (GFP). Esta transdución de enerxía chámase transferencia de enerxía de resonancia de Förster (FRET). Tanto a aequorina coma a GFP son importantes marcadores fluorescentes empregados frecuentemente en investigación bioquímica.
En 1961, Shimomura e Johnson illaron a proteína aequorina, e a súa pequena molécula cofactor, a coelenterazina, a partir de gran cantidade de medusas Aequorea nos Laboratorios de Friday Harbor.[9] Despois de que inicialmente atoparan unha luminescencia brillante na auga de mar engadida a unha mostra purificada, descubriron que eran necesarios ións calcio (Ca2 ) para desencadear a bioluminescencia. Esta investigación tamén marcou o inicio da investigación sobre a proteína fluorescentge verde que foi resumida por Shimomura.[9] En 1967, Ridgeway e Ashley microinxectaron a aequorina en fibras musculares de cirrípedos, e observaron sinais transitorios dependentes do ión calcio durante a contracción muscular.
Por esta investigación sobre a GFP, Osamu Shimomura recibiu o premio Nobel de Química de 2008, xunto con Martin Chalfie e Roger Tsien.[10]
Este descubrimento levou a grandes avances no campo da medicina porque permite unha mellor comprensión dos tratamentos e diagnoses médicas grazas ás investigacións realizadas en células e bacterias.[11]
Notas
editar- ↑ Kozloff, Eugene N. Marine Invertebrates of the Pacific Northwest. 2nd. Seattle: University of Washington Press, 1996.
- ↑ 2,0 2,1 Mills, C. E. (2009). "Bioluminescence of Aequorea".
- ↑ 2008 Nobel Prize in Chemistry.
- ↑ Arai, Mary N (1980). Hydromedusae of British Columbia and Puget Sound. Canadian Bulletin of Fisheries and Aquatic Sciences. ISBN 978-0-660-10494-2. OCLC 6972148.
- ↑ Brusca, Richard C., and Brusca, Gary J. Invertebrates. 2nd. Sunderland, MA: Sinauer Associates, Inc., 2003.
- ↑ 6,0 6,1 6,2 Pureed, Je (1991). "Predation by Aequorea victoria on other species of potentially competing pelagic hydrozoans". Marine Ecology Progress Series 72: 255–260. Bibcode:1991MEPS...72..255P. doi:10.3354/meps072255.
- ↑ Gemmell, Brad J.; Costello, John H.; Colin, Sean P.; Stewart, Colin J.; Dabiri, John O.; Tafti, Danesh; Priya, Shashank (2013). "Passive energy recapture in jellyfish contributes to propulsive advantage over other metazoans". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 110 (44): 17904–17909. Bibcode:2013PNAS..11017904G. JSTOR 23754410. PMC 3816424. PMID 24101461. doi:10.1073/pnas.1306983110.
- ↑ PDB 1EMA
- ↑ 9,0 9,1 Shimomura O (agosto de 1995). "A short story of aequorin". The Biological Bulletin 189 (1): 1–5. JSTOR 1542194. PMID 7654844. doi:10.2307/1542194.
- ↑ Amos, Jonathan (8 de outubro de 2008). "'Glowing' jellyfish grabs Nobel". BBC News.
- ↑ Graham, William M; Gelcich, Stefan; Robinson, Kelly L; Duarte, Carlos M; Brotz, Lucas; Purcell, Jennifer E; Madin, Laurence P; Mianzan, Hermes; Sutherland, Kelly R; Uye, Shin-ichi; Pitt, Kylie A; Lucas, Cathy H; Bøgeberg, Molly; Brodeur, Richard D; Condon, Robert H (2014). "Linking human well-being and jellyfish: ecosystem services, impacts, and societal responses". Frontiers in Ecology and the Environment 12 (9): 515–523. JSTOR 43187881. doi:10.1890/130298. hdl:10072/65212.