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Quais eucariotos unicelulares se reproduzem sexualmente?

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Por reprodução sexual, estou me referindo a, pelo menos, gametogênese ou pontes de acasalamento. Antes, eu tinha a impressão de que os organismos unicelulares não se reproduziam sexualmente.

Até agora, os eucariotos unicelulares de reprodução sexual que conheço são leveduras, diatomáceas e causadores de malária Plasmodium e alguns diplomonas.


Isso aborda sua questão original de "mais simples" versus o menor. Não tenho certeza dos tamanhos.

Investigue diplomonads: https://en.wikipedia.org/wiki/Diplomonad O mais notável entre eles é Giardia: https://en.wikipedia.org/wiki/Giardia

Essas criaturas são primitivas o suficiente para não ter Golgi e sua versão de "mitocôndria" é substancialmente diferente (não sintetiza ATP) para ser chamada por outro nome, mitossomas. A maioria tem dois núcleos e nem se pensava que se reproduzisse sexualmente até recentemente


Epigenética da reprodução em animais

Reprodução em Eucariotos unicelulares

Os eucariotos (do grego antigo ευ (eu), "bom, verdadeiro" e κάρυον (karion), kernel) são caracterizados pela presença de um núcleo, uma série de cromossomos nos quais o DNA é organizado na forma de nucleoproteínas e por uma série de organelas ligadas à membrana. Os eucariotos unicelulares pertencem a dois grupos principais: fungos protistas e unicelulares. Unicelulares eucariotos podem ter evoluído aproximadamente 2 bilhões de Mya, as algas fotossintéticas evoluíram de 1600–1500 Mya, e as algas vermelhas, o eucarioto mais antigo taxonomicamente identificável, evoluíram 1200 Mya (Hedges et al., 2004).

Os eucariotos unicelulares se reproduzem assexuadamente e sexualmente. Os eucariotos unicelulares reproduzem-se sexualmente ou assexuadamente. A reprodução assexuada em eucariotos unicelulares envolve mitose, ou seja, a duplicação de cromossomos e citoplasma para produzir "células gêmeas" no processo de divisão celular (Figura 2.16).

Figura 2.16. Reprodução assexuada em eucariotos. A mitose divide os cromossomos em um núcleo celular.

Fonte: De http://en.wikipedia.org/wiki/Mitosis.


O efeito de em vitro cultura em eucariotos unicelulares: adaptação de Trypanosoma brucei brucei formas de corrente sanguínea resultam em mudanças no número de cópias do gene

A maioria dos pesquisadores que estudam eucariotos unicelulares trabalham com um número extremamente limitado de isolados adaptados em laboratório que foram obtidos no campo décadas atrás, mas os efeitos da passagem em roedores de laboratório e a adaptação a em vitro cultura, têm sido pouco estudados. Por exemplo, a grande maioria dos estudos de Trypanosoma brucei a biologia se concentrou em apenas duas cepas, Lister 427 e EATRO1125, que foram retiradas do campo há mais de meio século e, desde então, passaram por inúmeras passagens em roedores e em cultura. Descrevemos aqui dois novos Trypanosoma brucei brucei Deformação. MAK65 e MAK98, que passaram por apenas 3 passagens de roedores desde o isolamento do gado de Uganda. A adaptação dessas cepas à cultura foi acompanhada por mudanças no número de cópias do gene, algumas das quais também foram evidentes quando outras cepas adaptadas em laboratório, isolados de campo de T. rhodesiense, e a cepa do genoma TREU927 foram comparados. Aumentos reproduzíveis foram observados para genes que codificam histonas, enzimas de processamento e degradação de mRNA, a chaperona citosólica HSP70 e duas proteínas necessárias para a resposta ao dano ao DNA. Esses resultados indicam que trabalho semelhante com outros patógenos eucarióticos valeria a pena. Enquanto isso, os dois novos T. brucei as cepas devem ser úteis para pesquisadores interessados ​​na diferenciação e patogenicidade dos tripanossomas. Eles têm patogenias diferentes em camundongos e também podem diferir em sua propensão para a diferenciação na forma atarracada, conforme julgado pela morfologia e expressão de mRNA. O MAK65 cresce melhor do que o MAK98 na cultura da corrente sanguínea e é uniformemente diplóide, enquanto o MAK98 é triploide para o cromossomo 5. A sequência do genoma que excede a cobertura de 100 vezes está disponível para ambas as cepas.


Existe algum organismo unicelular que pode se reproduzir sexualmente?

Basta saber se existe algum eucarioto unicelular (protista) que se reproduz sexualmente de alguma forma. Ou é uma característica que só evoluiu em épocas diferentes em animais, plantas e fungos? (Desculpe pelo meu inglês pobre)

Sim, a maioria dos eucariotos unicelulares tem alguma forma de ciclo sexual, embora muitas vezes seja além de um ciclo assexuado. Existem espécies para as quais o ciclo sexual "nunca foi observado", o que pode significar que ele não existe, mas pode realmente significar apenas que nunca as observamos nas condições que estimulariam a reprodução sexual.

Sim, dentro dos primeiros clados da árvore da vida, muitos organismos unicelulares encontraram maneiras únicas de se reproduzir sexualmente para aumentar a diversidade genética. Chamyldomas, Tetrahymena, Paramecium para citar alguns têm ciclos sexuais únicos que ocorrem durante certos tipos de fome de nutrientes. Suspeita-se que essas formas de vida uniceculares são os primeiros ancestrais da forma como os animais se reproduzem (a fusão de dois gametas diferentes - e a formação de "tipos de acasalamento" - & gt seu análogo a macho / fêmea). Na verdade, muitas de suas proteínas de fusão são conservadas com as nossas!

Também grite para a levedura unicelular (Fungi) que também se reproduz sexualmente :)

É uma questão interessante de se perguntar onde realmente começou a reprodução sexualmente?


Conteúdo

A primeira evidência fossilizada de reprodução sexuada em eucariotos é do período Stenian, cerca de 1 a 1,2 bilhão de anos atrás. [10]

Biólogos que estudam a evolução propõem várias explicações para o desenvolvimento da reprodução sexuada e sua manutenção. Essas razões incluem a redução da probabilidade de acúmulo de mutações deletérias, aumento da taxa de adaptação a ambientes em mudança, [11] lidar com a competição, reparo de DNA e mascaramento de mutações deletérias. [12] [13] [14] Todas essas idéias sobre por que a reprodução sexual foi mantida são geralmente apoiadas, mas, em última análise, o tamanho da população determina se a reprodução sexual é totalmente benéfica. Populações maiores parecem responder mais rapidamente a alguns dos benefícios obtidos por meio da reprodução sexual do que populações menores. [15]

A manutenção da reprodução sexuada foi explicada por teorias que funcionam em vários níveis de seleção, embora alguns desses modelos permaneçam controversos. [ citação necessária ] No entanto, os modelos mais recentes apresentados nos últimos anos sugerem uma vantagem básica para a reprodução sexuada em organismos complexos de reprodução lenta.

A reprodução sexual permite que essas espécies exibam características que dependem do ambiente específico em que habitam e das estratégias de sobrevivência específicas que empregam. [16]

Para se reproduzir sexualmente, machos e fêmeas precisam encontrar um parceiro. Geralmente, em animais, a escolha do parceiro é feita pelas fêmeas, enquanto os machos competem para serem escolhidos. Isso pode levar os organismos a esforços extremos para se reproduzir, como combate e exibição, ou produzir características extremas causadas por um feedback positivo conhecido como fuga Fisheriana. Assim, a reprodução sexuada, como forma de seleção natural, tem efeito na evolução. O dimorfismo sexual é onde os traços fenotípicos básicos variam entre machos e fêmeas da mesma espécie. O dimorfismo é encontrado em ambos os órgãos sexuais e em características sexuais secundárias, tamanho do corpo, força física e morfologia, ornamentação biológica, comportamento e outras características corporais. No entanto, a seleção sexual só está implícita por um longo período de tempo, levando ao dimorfismo sexual. [17]


As células eucarióticas são muito mais complexas do que as células procarióticas. Eles são maiores e possuem organelas ligadas à membrana, como o núcleo, as mitocôndrias e os cloroplastos. A célula nervosa humana ilustrada abaixo é uma célula eucariótica.

Os níveis de oxigênio na atmosfera aumentaram de menos de 1% dos níveis modernos para cerca de 15% dos níveis modernos durante o período entre 2,2 e 1,9 bilhões de anos atrás. Os fósseis eucarióticos indicam que os níveis de oxigênio na atmosfera aumentaram o suficiente para suportar as células eucarióticas aeróbias durante este período (Sarangi, 2004).

De 2 a 1,5 bilhão de anos atrás, organismos eucarióticos simples (protistas) evoluíram e se diversificaram rapidamente. Acredita-se que os acritarcas sejam os fósseis de células eucarióticas primitivas e estão presentes no registro fóssil de 1,5 bilhão de anos atrás. Outros possíveis fósseis eucarióticos foram datados em 2,1 e 2,7 bilhões de anos (Martin, 2002). Os primeiros fósseis eucarióticos são as centenas de espécimes da alga Grypania de 2,1 bilhões de anos atrás, que podia medir 0,5 mm de largura e até 0,5 m de comprimento (Han, 1992), que também são conhecidos durante o período de 1,6 a 1,0 bilhão de anos atrás (um período conhecido como Mesoproterozóico). A aparência de Grypania spirlais indica que os níveis de oxigênio na atmosfera aumentaram o suficiente para suportar células eucarióticas aeróbicas. Os níveis de oxigênio na atmosfera aumentaram de menos de 1% dos níveis modernos para cerca de 15% dos níveis modernos durante o período entre 2,2 e 1,9 bilhões de anos atrás (Moczydlowska, 2005). Vários fósseis de algas são conhecidos no Mesoproterozóico e houve um aumento significativo na diversidade de algas no Neoproterozóico (de 1 bilhão de anos a 540 milhões de anos atrás). Durante o período ediacariano, os acritarcas e as algas verdes tornaram-se maiores, mais diversificados e mais complexos (McCall, 2006).

As células eucarióticas eram comuns há 1,7 bilhão de anos (Kerr, 1995). Lípides biológicos característicos de cianobactérias e eucariotos foram identificados em rochas que datam de 2,7 bilhões de anos. É possível que as cianobactérias tenham evoluído muito antes dos níveis de oxigênio na atmosfera começarem a subir. Se essas moléculas representam os restos da atividade das células eucarióticas, então os eucariotos surgiram de 500 milhões a um bilhão de anos antes de seus primeiros vestígios fósseis conhecidos (Brocks, 1999, Brocks, 2003). Os fósseis microscópicos podem ser difíceis de interpretar, uma vez que é difícil distinguir entre células eucarióticas procarióticas e pequenas e unicelulares (Yoon, 2004). As células eucarióticas são maiores, muito mais complexas e possuem organelas internas ligadas à membrana (como núcleos, mitocôndrias, cloroplastos). Não apenas as células eucarióticas modernas compõem esses protistas (principalmente organismos unicelulares), mas também são o tipo de célula que compõe fungos, plantas e animais.

Como o núcleo eucariótico evoluiu? Podem ser células procarióticas que codificam uma membrana plasmática, simplesmente produzindo uma membrana adicional que envolve o cromossomo bacteriano. O DNA da eubactéria Gemmata obscuriglobus é encerrado em duas membranas. Não se sabe se esta membrana fornecerá informações sobre a evolução da membrana nuclear eucariótica e não há evidência de poros nucleares ou de nucléolo (Fuerst, 1991). Se o núcleo eucariótico evoluísse dessa maneira, seria de se esperar que um dos dois tipos de procariotos fosse mais intimamente relacionado aos eucariotos.

Endossimbiose se refere a uma condição em que uma célula vive dentro de outra para o benefício de ambas. Isso é possível? sim. Existem centenas de exemplos conhecidos de endossimbiontes, como bactérias que vivem dentro de protistas e algas que vivem dentro de corais, vermes, mariscos e até moluscos chamados nautilóides. Existem centenas de exemplos conhecidos de endossimbiontes, como bactérias que vivem dentro de protistas, algas que vivem dentro de corais, vermes, mariscos e até moluscos chamados nautilóides. Por exemplo, há um grande número de espécies na família de protozoários Trypanosomatidae, muitas das quais causam doenças humanas como a doença de Chaga e a doença do sono africana. Alguns membros da família possuem endossimbiontes (como Blastocrithidia cullicis, Crithidia deanei, C. desouzai, C. oncopelti e Heretomonas roitmani (de Souza, 1999). Não são apenas endossimbiontes conhecidos em organismos modernos (incluindo cupins modernos), eles têm também foram identificados em fósseis. Espiroquetas e protistas simbiontes de um cupim no âmbar do Mioceno (Wier, 2002). É comum que os genes que estavam originalmente presentes no endossimbionte sejam eventualmente transferidos para o núcleo do hospedeiro. O genoma dos plastídeos dos dinoflagelados foi bastante reduzido, consistindo em minicírculos de um único gene que codificam cerca de 15. A maioria dos genes para os fotossistemas foram translocados para o núcleo (Hackett, 2004).

Existem muitas evidências que apóiam a teoria de que mitocôndrias e cloroplastos são, na verdade, descendentes de eubactérias que foram engolfadas por uma célula proto-eucariótica e sobreviveram como endossimbiontes (discutido atualmente). É possível que o núcleo eucariótico também tenha resultado de um evento endossimbiótico. Nesse modelo, uma célula archaeal teria engolfado uma célula eubacteriana. A origem do núcleo eucariótico por endossimbiose foi sugerida pela primeira vez em 1910 (Hartman, 2002). Embora alguns sintam que a célula eucariótica se formou quando uma célula archaeal engolfou uma eubactéria, o principal problema com esse modelo é que nenhuma bactéria moderna conhecida possui um citoesqueleto flexível que interage com a membrana celular para permitir a fagocitose. (Deve-se ressaltar, entretanto, que homólogos das proteínas que compõem o citoesqueleto eucariótico são conhecidos em bactérias). O núcleo é circundado por uma membrana dupla, assim como todos os endossimbiontes (Hartman, 1984 e Hartman, 2002).

Um modelo da origem da célula eucariótica é que um organismo baseado em RNA (denominado cronócito) engolfou um procarioto que eventualmente se tornou o núcleo. Neste modelo, um cronócito fagocítico envolveu uma arquea e a membrana plasmática da arquea formou a membrana nuclear. O evento endossimbiótico que produziu as mitocôndrias eucarióticas teria ocorrido posteriormente. A célula resultante teria possuído muitos genes nucleares derivados do cromossomo arquea, alguns resultantes da transferência de genes mitocondriais (eubacterianos) para o núcleo, e alguns do cronócito original.

ENDOSSIMBIOSE E ORIGEM DE MITOCÔNDRIA E CLOROPLASTOS

Não apenas existem vários endossimbiontes que evoluíram recentemente e ainda mantêm a maior parte de sua natureza ancestral, mas também há evidências de eventos endossimbióticos mais antigos, incluindo aqueles que resultaram nas mitocôndrias e cloroplastos de células eucarióticas. Mitocôndrias e cloroplastos são organelas eucarióticas que apresentam uma série de características que sugerem que são derivados de ancestrais eubacterianos. Eles são semelhantes em tamanho às bactérias e possuem seus próprios cromossomos, que são circulares, como os das bactérias. (Como resultado, é incorreto dizer que as células humanas têm 46 cromossomos: o cromossomo mitocondrial compõe um 47º e pode estar presente em muitas cópias em qualquer célula.) Mitocôndrias e cloroplastos também são semelhantes às bactérias em seus ribossomos, citocromo c, código genético, iniciação da tradução, fatores de iniciação da tradução e estrutura interna. Ambas as mitocôndrias e cloroplastos se reproduzem por fissão como as bactérias e não podem ser sintetizados pelos genes no núcleo. Se eles forem removidos de uma célula, a célula não poderá substituí-los (Gray, 1992 Margulis, 1996).

Ambas as mitocôndrias e cloroplastos são sensíveis a antibióticos que afetam bactérias como estreptomicina, espectinomicina, neomicina e cloranfenicol, embora não sejam afetados por agentes como a ciclohexamida que afetam o citoplasma. Muitos desses antibióticos atuam nos ribossomos bacterianos. No entanto, as mitocôndrias eucarióticas possuem seus próprios genes que contribuem para os ribossomos. Existem dois rRNAs codificados pelo genoma mitocondrial: MTRNR1 (nucleotídeos 648-1601) e MTRNR2 (nucleotídeos 1671-32229). Não só as altas doses de certos antibióticos são potencialmente perigosas para todos os humanos (porque inibem as mitocôndrias, além de inibir as bactérias), algumas pessoas possuem variações nesses genes rRNA mitocondriais que tornam suas mitocôndrias mais parecidas com bactérias e, portanto, podem causar reações graves se tomarem um antibiótico (OMIM).

Os plasmídeos são pequenos pedaços de DNA que existem fora dos cromossomos principais. Embora virtualmente todos os plasmídeos sejam conhecidos por bactérias, sabe-se que alguns existem na mitocôndria. Vários plasmídeos mitocondriais lineares são conhecidos em fungos e plantas superiores, alguns dos quais requerem a presença de dois plasmídeos para se replicarem (Chan, 1991). DNAs semelhantes a plasmídeos são conhecidos tanto de mitocôndrias de fungos quanto de plantas (Gray, 1992).

Microfósseis (fósseis de organismos microscópicos) são abundantes em muitos sedimentos. O principal interesse em microfósseis (micropaleontologia) é para estratigrafia, especialmente para identificar estratos onde o petróleo pode ser encontrado. Mesmo após o declínio na produção de petróleo, a maioria dos paleontólogos em atividade ainda são micropaleontólogos estratigráficos. Mais paleontólogos se especializam em foraminíferos microscópicos do que nos fósseis de qualquer outro grupo de organismos. Vários tipos diferentes de microrganismos podem estar presentes como fósseis, especialmente aqueles que formam as conchas listadas abaixo.

Foraminíferos são microrganismos semelhantes a amebas que possuem uma concha interna, geralmente feita de calcita ou aragonita. Existem centenas em um litro típico de água do mar, e muitas vezes mais de um milhão por metro quadrado no fundo do mar (areia de muitas praias tropicais composta inteiramente de suas conchas). Eles são muito importantes nas cadeias alimentares aquáticas e se alimentam de detritos. Os mais antigos são conhecidos desde o início do Cambriano e tornaram-se mais complexos ao longo do Paleozóico. Eles são o tipo mais importante de fóssil índice do Paleozóico tardio para estratigrafia. Existem mais de 6.000 espécies que podem ser correlacionadas entre os continentes com zonas que duram apenas 2-3 milhões de anos. Há uma extinção em massa de foraminíferos no final do Permiano. As imagens a seguir são de foraminíferos modernos (Prothero, 1998).

Os radiolaranos também estão relacionados às amebas e fazem um esqueleto de sílica. Eles têm metade do tamanho dos foraminíferos e vivem no plâncton marinho. Os primeiros são conhecidos desde o início do Cambriano e tornaram-se mais complexos ao longo do Paleozóico. Há uma extinção em massa de radiolários no final do Permiano.

As diatomáceas são uma forma microscópica unicelular de algas que também formam uma concha de silício e se fossiliza bem. As seguintes imagens são de fóssil radiolarinas e diatomáceas.

A seguir estão imagens de diatomáceas fósseis de água doce.

Acritarcas eram um grupo de mais de 100 espécies de fitoplâncton (muitas das quais provavelmente eram algas verdes). Após a glaciação pré-cambriana de cerca de 600 milhões de anos atrás, a diversidade do acritarca aumentou significativamente. A diversificação Acritarch foi seguida por uma diversificação dos animais Ediacaran. Muitos desses acritarcas foram extintos antes do início do Cambriano (Moczydlowska, 2005 Willman, 2006). Diversas assembléias de acritarcas habitaram os ambientes de águas abertas e de fundo nos períodos edicarano e cambriano (Zang, 1992). Embora muitos acritarcas representem algas unicelulares, algas multicelulares e talvez outros organismos (como fungos) também podem ser incluídos. Como resultado, os acritarcas provavelmente representam um grupo polifilético. Extinções de acritarcas no final do Pré-cambriano podem ter sido causadas por herbivoria por animais Ediacrana (Huntley, 2006). A diversidade do acritarca aumentou do Neoproterozóico ao Cambriano (Tiwari, 2009).

Uma ameba gigante moderna é conhecida por fazer rastros que podem ser interpretados como rastros de vermes e os fósseis pré-cambrianos podem representar impressões de protistas fósseis gigantes (Matz, 2008). Um grupo de protistas unicelulares, os choanozoários, parece ser o grupo irmão de animais (Brooke, 2003)

A reprodução sexual parece ter ocorrido desde 900 milhões de anos atrás. Nem toda reprodução envolve sexo. As bactérias não podem fazer sexo, embora o material genético possa ser trocado entre organismos por meio de vários processos. Protistas, plantas, fungos e até animais podem se reproduzir sem sexo. Esta reprodução assexuada envolve simplesmente fazer uma célula duplicada do organismo existente que se desenvolve em um novo indivíduo. A reprodução assexuada em organismos unicelulares envolve simplesmente uma divisão celular ao meio. A reprodução sexual envolve a fusão de 2 células especializadas chamadas gametas (normalmente de dois indivíduos separados). Na reprodução sexual, a formação de gametas requer um processo (meiose) que produz células com apenas metade do número normal de cromossomos - essa divisão celular difere da mitose, em que uma célula simplesmente se copia.

Por que sexo? A reprodução assexuada tem muitas vantagens: cada indivíduo pode se reproduzir (a população cresce muito mais rapidamente do que as populações sexuais), os imigrantes para uma nova área podem povoá-la em vez de serem celibatários para o resto da vida e os indivíduos podem transmitir seus genes bons para seus filhos sem o possibilidade de o parceiro fornecer um conjunto horrível de genes. A reprodução sexual não só carece dos aspectos acima, mas também nos organismos superiores leva a uma enorme produção de energia e até mesmo a sacrifícios com risco de vida.

A única vantagem da reprodução sexual que compensa todas essas desvantagens é que ela produz variabilidade na prole. Filhos variáveis ​​são mais propensos a ter pelo menos alguns indivíduos resistentes a novos parasitas ou mudanças ambientais. Após o advento da reprodução sexuada e a capacidade de produzir tal variável

As células eucarióticas evoluíram e podiam se reproduzir sexualmente. Os níveis de oxigênio atmosférico aumentaram, em parte produzidos por mudanças no processamento da matéria orgânica marinha (Logan, 1995 Knoll, 1996). Por fim, o clima se estabilizou.

No final do Proterozóico, a Terra experimentou uma série de grandes mudanças. As massas de terra, que haviam sido unidas em um supercontinente conhecido como Rodina, começaram a se separar. Embora existam outras hipóteses (como uma mudança na inclinação da órbita da Terra de modo que as regiões agora equatoriais fossem polares e congeladas), eras glaciais severas são a melhor explicação para dados geológicos incomuns do Eon Proterozóico Superior (Hoffman, 2002 ) Depósitos glaciais pré-cambrianos foram encontrados em todos os continentes, exceto na Antártica. As glaciações separadas parecem ter ocorrido 850 milhões de anos atrás (mais / menos 50 milhões de anos), 740 milhões de anos atrás (mais / menos 20 milhões de anos) e 650 milhões de anos atrás (20 milhões de anos (Fedonkin, 1990 Kerr, 1998 Muller, 2001). No seu ponto mais frio, a temperatura da Terra pode ter caído para 50 o C. Essas temperaturas globais geladas teriam congelado todas as massas de terra e os oceanos poderiam ter sido cobertos por mantos de gelo. A vida pode ter sido restrita a fontes termais e outros áreas de atividade geotérmica e para derreter poças de água na superfície do gelo. A fotossíntese precedeu a formação da "Terra bola de neve" de 2,3 bilhões de anos atrás. A liberação de oxigênio na atmosfera poderia ter levado à conversão do poderoso gás de efeito estufa metano em o dióxido de carbono do gás de efeito estufa mais fraco e, portanto, um resfriamento do planeta (Kopp, 2005). Dados de isótopos de carbono sugerem que a atividade biológica nos oceanos antes desta glaciação praticamente cessou. d as extinções de organismos microscópicos semelhantes a protistas denominados acritarcas (Chuanming, 2001). Dados alguns dos fósseis procarióticos e acritarcas simples da época da glaciação, uma "Terra Slushball" com oceano aberto disponível pelo menos sazonalmente pode ser mais provável do que uma "Terra bola de neve". (Moczydłowska, 2008). Sem a evaporação dos oceanos e a chuva resultante, o dióxido de carbono da atividade vulcânica teria se acumulado sem controle. Os níveis de dióxido de carbono acabariam excedendo em muito as concentrações modernas (talvez em mil vezes) e isso levaria ao aquecimento da Terra. Esse aquecimento pode ter sido bastante extremo, talvez até 50 graus Celsius (Hoffman, 1998 Minnerop, 2000 Knoll, 1986).

No final do Pré-cambriano, formaram-se as margens do Pacífico da América do Norte, América do Sul, Austrália e Antártica. A parte ocidental da América do Norte parece ter se unido à Antártica naquela época (Dalziel, 1985). As glaciações do Proterozóico tardio e a subsequente diversificação de animais podem estar ligadas à divisão do supercontinente de Rodina (que se pensa ter ocorrido há cerca de 750 milhões de anos). O supercontinente sul de Gondwana começou a se formar há cerca de 500 milhões de anos (McCall, 2006).

No final do Proterozóico, o clima havia se estabilizado, o oxigênio havia se acumulado na atmosfera e existiam células eucarióticas que estavam aumentando sua variabilidade por meio da reprodução sexuada. O que resultou disso? Os animais.


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OLHO SOBRE ÉTICA: Parasitas Negligenciados

Os Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) são responsáveis ​​por identificar as prioridades de saúde pública nos Estados Unidos e desenvolver estratégias para abordar as áreas de preocupação. Como parte desse mandato, o CDC identificou oficialmente cinco doenças parasitárias que considera terem sido negligenciadas (ou seja, não estudadas de forma adequada). Essas infecções parasitárias negligenciadas (NPIs) incluem toxoplasmose, doença de Chagas, toxocaríase (uma infecção por nematóide transmitida principalmente por cães infectados), cisticercose (uma doença causada por uma infecção de tecido da tênia Taenia solium ), e tricomoníase (uma doença sexualmente transmissível causada pelo parabasálido Trichomonas vaginalis ).

A decisão de nomear essas doenças específicas como NPIs significa que o CDC dedicará recursos para melhorar a conscientização e desenvolver melhores testes diagnósticos e tratamento por meio de estudos de dados disponíveis. O CDC também pode aconselhar sobre o tratamento dessas doenças e auxiliar na distribuição de medicamentos que, de outra forma, seriam difíceis de obter. [3]

Claro, o CDC não tem recursos ilimitados, portanto, ao priorizar essas cinco doenças, está efetivamente despriorizando outras. Dado que muitos americanos nunca ouviram falar de muitos desses NPIs, é justo perguntar quais critérios o CDC usou para priorizar as doenças. De acordo com o CDC, os fatores considerados foram o número de pessoas infectadas, a gravidade da doença e se a doença pode ser tratada ou evitada. Embora vários desses NPIs possam parecer mais comuns fora dos Estados Unidos, o CDC argumenta que muitos casos nos Estados Unidos provavelmente não são diagnosticados e tratados porque muito pouco se sabe sobre essas doenças. [4]

Que critérios devem ser considerados ao priorizar doenças para fins de financiamento ou pesquisa? Aqueles identificados pelo CDC são razoáveis? Que outros fatores podem ser considerados? As agências governamentais como o CDC devem ter os mesmos critérios que os laboratórios de pesquisa farmacêutica privados? Quais são as implicações éticas de despriorizar outras doenças parasitárias potencialmente negligenciadas, como a leishmaniose?


7.1 Reprodução Sexual

A reprodução sexual foi uma das primeiras inovações evolutivas após o aparecimento das células eucarióticas. O fato de a maioria dos eucariotos se reproduzir sexualmente é uma evidência de seu sucesso evolutivo. Em muitos animais, é o único modo de reprodução. Mesmo assim, os cientistas reconhecem algumas desvantagens reais da reprodução sexual. Superficialmente, a descendência geneticamente idêntica ao pai pode parecer mais vantajosa. Se o organismo parental está ocupando um habitat com sucesso, os descendentes com as mesmas características teriam o mesmo sucesso. Há também o benefício óbvio para um organismo que pode produzir descendentes por brotamento assexuado, fragmentação ou ovos assexuados. Esses métodos de reprodução não requerem outro organismo do sexo oposto. Não há necessidade de gastar energia para encontrar ou atrair um parceiro. Essa energia pode ser gasta na produção de mais descendentes. Na verdade, alguns organismos que levam um estilo de vida solitário mantiveram a capacidade de se reproduzir assexuadamente. Além disso, as populações assexuadas só têm indivíduos do sexo feminino, portanto, todos os indivíduos são capazes de se reproduzir. Em contraste, os machos nas populações sexuais (metade da população) não estão produzindo filhos. Por causa disso, uma população assexuada pode crescer duas vezes mais rápido que uma população sexual em teoria. Isso significa que, na competição, a população assexuada levaria vantagem. Todas essas vantagens para a reprodução assexuada, que também são desvantagens para a reprodução sexuada, deveriam significar que o número de espécies com reprodução assexuada deveria ser mais comum.

No entanto, organismos multicelulares que dependem exclusivamente da reprodução assexuada são extremamente raros. Por que a reprodução sexual é tão comum? Essa é uma das questões importantes da biologia e tem sido o foco de muitas pesquisas desde a segunda metade do século XX até agora. Uma explicação provável é que a variação que a reprodução sexual cria entre os descendentes é muito importante para a sobrevivência e reprodução desses descendentes. A única fonte de variação nos organismos assexuados é a mutação. Esta é a fonte final de variação nos organismos sexuais. In addition, those different mutations are continually reshuffled from one generation to the next when different parents combine their unique genomes, and the genes are mixed into different combinations by the process of meiosis . Meiosis is the division of the contents of the nucleus that divides the chromosomes among gametes. Variation is introduced during meiosis, as well as when the gametes combine in fertilization.

Evolution Connection

The Red Queen Hypothesis

Não há dúvida de que a reprodução sexuada oferece vantagens evolutivas aos organismos que empregam esse mecanismo para produzir descendentes. The problematic question is why, even in the face of fairly stable conditions, sexual reproduction persists when it is more difficult and produces fewer offspring for individual organisms? Variation is the outcome of sexual reproduction, but why are ongoing variations necessary? Enter the Red Queen hypothesis, first proposed by Leigh Van Valen in 1973. 1 The concept was named in reference to the Red Queen's race in Lewis Carroll's book, Através do espelho, em que a Rainha Vermelha diz que é preciso correr a toda velocidade apenas para ficar onde está.

Todas as espécies coevoluem com outros organismos. Por exemplo, predadores coevoluem com suas presas e parasitas coevoluem com seus hospedeiros. Um exemplo notável de coevolução entre predadores e suas presas é a coadaptação única de morcegos voadores noturnos e suas presas de mariposas. Os morcegos encontram suas presas emitindo cliques agudos, mas as mariposas desenvolveram ouvidos simples para ouvir esses cliques, de modo que possam evitar os morcegos. As mariposas também têm comportamentos adaptados, como voar para longe do morcego quando o ouvem pela primeira vez ou cair repentinamente no chão quando o morcego está sobre elas. Os morcegos desenvolveram cliques "silenciosos" em uma tentativa de evitar a audição da mariposa. Algumas mariposas desenvolveram a capacidade de responder aos cliques dos morcegos com seus próprios cliques como uma estratégia para confundir as habilidades de ecolocalização dos morcegos.

Each tiny advantage gained by favorable variation gives a species an edge over close competitors, predators, parasites, or even prey. O único método que permitirá a uma espécie em co-evolução manter sua própria parcela dos recursos é também melhorar continuamente sua capacidade de sobreviver e produzir descendentes. À medida que uma espécie ganha uma vantagem, outras espécies também devem desenvolver uma vantagem ou serão derrotadas. Nenhuma espécie avança muito porque a variação genética entre a progênie da reprodução sexuada fornece a todas as espécies um mecanismo para produzir indivíduos adaptados. As espécies cujos indivíduos não conseguem acompanhar tornam-se extintas. The Red Queen’s catchphrase was, “It takes all the running you can do to stay in the same place.” Esta é uma descrição adequada da coevolução entre espécies competidoras.

Life Cycles of Sexually Reproducing Organisms

Fertilization and meiosis alternate in sexual life cycles . What happens between these two events depends on the organism. The process of meiosis reduces the resulting gamete’s chromosome number by half. Fertilization, the joining of two haploid gametes, restores the diploid condition. There are three main categories of life cycles in multicellular organisms: diploid-dominant , in which the multicellular diploid stage is the most obvious life stage (and there is no multicellular haploid stage), as with most animals including humans haploid-dominant , in which the multicellular haploid stage is the most obvious life stage (and there is no multicellular diploid stage), as with all fungi and some algae and alternation of generations , in which the two stages, haploid and diploid, are apparent to one degree or another depending on the group, as with plants and some algae.

Nearly all animals employ a diploid-dominant life-cycle strategy in which the only haploid cells produced by the organism are the gametes. The gametes are produced from diploid germ cells , a special cell line that only produces gametes. Once the haploid gametes are formed, they lose the ability to divide again. There is no multicellular haploid life stage. Fertilization occurs with the fusion of two gametes, usually from different individuals, restoring the diploid state (Figure 7.2uma).

Conexão Visual

If a mutation occurs so that a fungus is no longer able to produce a minus mating type, will it still be able to reproduce?

Most fungi and algae employ a life-cycle strategy in which the multicellular “body” of the organism is haploid. During sexual reproduction, specialized haploid cells from two individuals join to form a diploid zygote. The zygote immediately undergoes meiosis to form four haploid cells called spores (Figure 7.2b).

The third life-cycle type, employed by some algae and all plants, is called alternation of generations. These species have both haploid and diploid multicellular organisms as part of their life cycle. The haploid multicellular plants are called gametophytes because they produce gametes. Meiosis is not involved in the production of gametes in this case, as the organism that produces gametes is already haploid. Fertilization between the gametes forms a diploid zygote. The zygote will undergo many rounds of mitosis and give rise to a diploid multicellular plant called a sporophyte . Specialized cells of the sporophyte will undergo meiosis and produce haploid spores. The spores will develop into the gametophytes (Figure 7.2c).


Reprodução

Reproduction in the Protozoa may be asexual, as in the amebas and flagellates that infect humans, or both asexual and sexual, as in the Apicomplexa of medical importance. The most common type of asexual multiplication is binary fission, in which the organelles are duplicated and the protozoan then divides into two complete organisms. Division is longitudinal in the flagellates and transverse in the ciliates amebas have no apparent anterior-posterior axis. Endodyogeny is a form of asexual division seen in Toxoplasma and some related organisms. Two daughter cells form within the parent cell, which then ruptures, releasing the smaller progeny which grow to full size before repeating the process. In schizogony, a common form of asexual division in the Apicomplexa, the nucleus divides a number of times, and then the cytoplasm divides into smaller uninucleate merozoites. No Plasmodium, Toxoplasma, and other apicomplexans, the sexual cycle involves the production of gametes (gamogony), fertilization to form the zygote, encystation of the zygote to form an oocyst, and the formation of infective sporozoites (sporogony) within the oocyst.

Some protozoa have complex life cycles requiring two different host species others require only a single host to complete the life cycle. A single infective protozoan entering a susceptible host has the potential to produce an immense population. However, reproduction is limited by events such as death of the host or by the host's defense mechanisms, which may either eliminate the parasite or balance parasite reproduction to yield a chronic infection. For example, malaria can result when only a few sporozoites of Plasmodium falciparum—perhaps ten or fewer in rare instances𠅊re introduced by a feeding Anopheles mosquito into a person with no immunity. Repeated cycles of schizogony in the bloodstream can result in the infection of 10 percent or more of the erythrocytes�out 400 million parasites per milliliter of blood.


Kingdoms Under Domain Eukarya

1. Fungi

The Kingdom Fungi consists of heterotrófico organisms or organisms that cannot make their food. Instead, they acquire all the essential nutrients by absorption.

  • o parede celular of the members of the kingdom is made of quitina, a type of carboidrato. In contrast, their carbohydrates (energy) is stored in the form of glicogênio.
  • The Kingdom fungi consist of organisms such as fermento, mushroom, and mold.
  • Fungi break down the organic materials of dead organisms, and as a result, they help continue nutrient cycling in ecosystems.

2. Animalia

Coming from the Latin word “animalis“, meaning “have breath“, the Kingdom Animalia is comprised of heterotrófico organismos. As alluded to earlier, these organisms obtain their nutrient requirements by ingesting organismos.

  • A distinguishing characteristic of this kingdom includes multi-cellularity and the lack of cell walls.
  • Most members of this kingdom are capable of movement (locomotion) e reprodução.
  • Members of this kingdom consist of almost all animals known (e.g., fishes, amphibians, reptiles, pássaros, mamíferos, e insetos).

3. Plantae

Also called the Kingdom Metaphyta, the Kingdom Plantae consists of all multicellular, eukaryotic, e photosynthetic organisms on the planet.

  • Being photosynthetic, these organisms are autotrophs and can make their food using the energy from the sun.
  • However, some members can be both producers and consumers as they can synthesize food and metabolize it from other sources. Ver carnivorous plants aqui.
  • Members of this kingdom have made possible the perpetuation of a large number of organisms. Basically, without them, heterotrophic organisms would have never survived.

4. Chromoalveolata

Formerly called Kingdom Chromista, this kingdom is one of the “newly-considered” kingdoms in the biological world (as proposed by Thomas Cavalier in 1981).

  • This kingdom is consist of dinoflagellates, diatomáceas, e ciliates.
  • It is believed that the members of this kingdom originated from a bikont (a cell with two flagella) e um red alga that became the ancestor of all organisms with plastids having Chlorophyll C.
  • However, at present, it is still being debated as some evidence shows that this kingdom is not monophyletic (coming from a common ancestor) as it was initially observed.

5. Rhizaria

The domain Rhizaria is widely composed of unicelular eukaryotes. Also proposed by Thomas Cavalier-Smith (2002), the members of this kingdom differ in form. Still, most of them are amoeboids com pseudopods (false feet).

  • This kingdom is composed of the foraminiferans e radiolarians.
  • Together with chromalveolates and excavates, the rhizarians were previously under the Kingdom Protista.
  • However, unlike the Kingdom Chromoalveolata, there are pieces of evidence showing that rhizarians are a monofilético grupo.

6. Excavata

Last, but not the least, Excavata kingdom consists of a wide variety of organisms (photosynthetic, heterotrophic, and parasitic).


Assista o vídeo: Reproducción en Unicelulares (Junho 2022).


Comentários:

  1. Abdul

    É notável, é uma peça muito valiosa

  2. Uetzcayotl

    Eu acho que você está enganado.

  3. Silvestre

    Autor, em que cidade você mora, se não um segredo?

  4. Boynton

    Sim, para responder a tempo, é importante

  5. Chayim

    Talvez eu concorde com sua opinião



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