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# Biologie # Mikrobiologie

Manteltiere: Die versteckten Wunder des Ozeans

Entdecke das faszinierende Leben und die Viren von Tunikaten, den übersehenen Meeresbewohnern der Natur.

Mary E. Petrone, Joe Grove, Rhys H. Parry, Kate Van Brussel, Jonathon C.O. Mifsud, Zuhairah Dindar, Shi-qiang Mei, Mang Shi, Olivia M. H. Turnbull, Ezequiel M. Marzinelli, Edward C. Holmes

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Erforschung von Erforschung von Tunikaten-Viren virale Evolution und das Meeresleben. Manteltiere halten Geheimnisse über
Inhaltsverzeichnis

Manteltiere, auch bekannt als Seescheiden, sind faszinierende kleine Kreaturen, die in den Ozeanen rund um die Welt zu finden sind. Sie gehören zu einer Gruppe namens Chordata, was ein ziemlich grosser Name für eine Familie ist, die nicht nur Manteltiere, sondern auch Fische, Vögel und Säugetiere umfasst. Manteltiere sind allerdings weniger beliebt auf Partys, denn sie sind marine wirbellose Tiere, die den Grossteil ihres Lebens damit verbringen, still Wasser nach Nahrung zu filtern.

Diese Kreaturen gibt es in verschiedenen Formen und Grössen, und sie werden in drei Hauptgruppen eingeteilt: Ascidiacea, Thaliacea und Appendicularia. Jede Gruppe hat ihre eigene Lebensweise und Erscheinung, aber sie teilen einige faszinierende Merkmale.

Der Lebenszyklus von Manteltieren

Manteltiere sind wie die Raupen des Ozeans. Sie beginnen ihr Leben als winzige, frei schwimmende Larven, die kleinen Kaulquappen ähneln. Diese larvale Phase hat einen einfachen Körperbau, der ein Chorda, eine Struktur, die Unterstützung bietet, beinhaltet. Nach einer Weile als Freigeist findet die Larve einen schönen Platz, um sich niederzulassen – vielleicht einen Felsen oder ein Schiffswrack – wo sie sich festsetzt und einige schockierende Veränderungen durchläuft. Denk daran, es ist die Meeresfrüchte-Version von "Extreme Makeover: Home Edition".

Sobald sie sich festsetzen, verwandeln sie sich dramatisch und werden erwachsen. Erwachsene Manteltiere sehen vielleicht nicht nach viel aus; sie haben normalerweise eine dicke, tunikaartige Bedeckung aus Zellulose. Diese Tunika gibt ihnen ihren schicken Namen, Tunicata. Obwohl sie einfach erscheinen mögen, haben diese Erwachsenen eine ganze Reihe von Organen, die für Verdauung, Fortpflanzung und Kreislauf verantwortlich sind.

Verschiedene Arten von Manteltieren

Während alle Manteltiere einige Ähnlichkeiten teilen, können ihre Lebensweisen sehr unterschiedlich sein. Ascidien beispielsweise findet man oft in Clustern auf Felsen und Docks, die wie seltsame kleine Klumpen aussehen. Thaliaceen hingegen ziehen es vor, im offenen Wasser wie Quallen umherzuschwimmen. Sie werden oft für kleine Ballons gehalten, die im Ozean auf und ab bobbeln. Schliesslich sind Appendicularia die wahren Meister der Kreativität. Sie bauen ausgeklügelte kleine Häuser aus Schleim, um Nahrung zu fangen, was ein bisschen wie ein Kind ist, das eine Deckenburg benutzt, um Snacks zu ergattern.

Die evolutionäre Bedeutung von Manteltieren

Wissenschaftler lieben Manteltiere aus mehr Gründen als nur wegen ihres seltsamen Aussehens. Diese Kreaturen sind entscheidend für das Verständnis der Evolution, da ihre Larven Strukturen besitzen, die auch bei anderen Chordaten, einschliesslich Menschen, vorkommen. Die Entdeckung der Chorda von Manteltieren im 19. Jahrhundert half Wissenschaftlern zu realisieren, dass diese kleinen Kerle eng mit Wirbeltieren verwandt sind.

Diese Verbindung hat unter Wissenschaftlern Debatten darüber ausgelöst, wie eng Manteltiere mit Wirbeltieren verwandt sind. Einige Forscher argumentieren, dass Lanzettfische, eine andere Art von Chordaten, enger mit Wirbeltieren verwandt sind, während andere glauben, dass Manteltiere die Krone tragen. Egal, wer im evolutionären Streit gewinnt, es ist klar, dass Manteltiere eine Schlüsselrolle in der Geschichte des Lebens auf der Erde spielen.

Die geheimnisvolle Welt der Manteltier-Viren

Trotz ihrer Bedeutung im evolutionären Baum ist nicht viel über die Viren bekannt, die Manteltiere infizieren. Jüngste Studien haben sich mit der mikrobielle Welt beschäftigt und gezeigt, dass Manteltiere ihr eigenes einzigartiges Virom haben. Das bedeutet, sie haben eine Reihe von Viren, die möglicherweise exklusiv für sie sind.

Einige Ausbrüche haben Schlagzeilen gemacht. Zum Beispiel betrifft eine Krankheit namens weiches Tunika-Syndrom essbare Ascidien, was Wissenschaftler dazu brachte, einen neuen Virustyp zu entdecken. Während die anfängliche Annahme war, dass ein Virus schuld war, stellte sich heraus, dass ein Protist der wahre Übeltäter war. Reden über Schuldzuweisungen!

Jüngste Entdeckungen und ihre Implikationen

Forscher waren damit beschäftigt, genetische Daten von Manteltieren zu analysieren, um Licht in ihre Viren zu bringen. Sie sammelten eine unglaubliche Menge an Daten – 3.499 Proben, um genau zu sein – in dem Bemühen, alle verschiedenen Viren zu identifizieren, die in diesen seltsamen Kreaturen lauern. Die Ergebnisse? Ein Schatz an viraler Vielfalt, der darauf hindeutet, dass Manteltiere mehr sind als nur Unterwasser-Möbel.

Unter den gefundenen Viren ist eine Gruppe, die mit dem Grippevirus verwandt ist. Ja, du hast richtig gelesen! Das Grippevirus hat es in unsere Manteltiere geschafft, und das bringt die Wissenschaftler zum Nachdenken. Wie konnte ein Virus, das normalerweise bei Menschen Schnupfen verursacht, bei Manteltieren landen? Das Rätsel geht weiter!

Der Zusammenhang zwischen Viren und Tier-Evolution

Die Erkenntnis, dass grippeähnliche Viren bei Manteltieren unterwegs sind, wirft interessante Fragen über die Evolution von RNA-Viren auf. Während die Forscher tiefer in das genetische Makeup dieser Viren eindringen, fragen sie sich, ob einige dieser viralen Linien bereits vor der Evolution der Wirbeltiere existierten. Stell dir vor, die Viren, die wir heute kennen, hatten tatsächlich Vorfahren, die zur Zeit der frühen Chordaten umherstreiften!

Es gibt auch die interessante Vorstellung, inwiefern die Entwicklung des Immunsystems bei Wirbeltieren die Virusvielfalt beeinflusst haben könnte. Wenn Viren sich zusammen mit ihren Wirten entwickelten, könnte das Verständnis, wie sie dies taten, ein Fenster dafür öffnen, wie Krankheiten bei Wirbeltieren ursprünglich entstanden sind.

Der virale Stammbaum

Als die Forscher weiterhin die Daten analysierten, stiessen sie auf weitere virale Familien. Einige dieser Familien sind bekannt dafür, Krankheiten bei Fischen zu verursachen. Forscher fanden Sequenzen dieser Viren in Manteltierbibliotheken, was auf eine mögliche gemeinsame Geschichte hinweist. Es ist wie zu entdecken, dass du und ein lange verloren geglaubter Cousin beide Ananas auf Pizza lieben – merkwürdig!

Beim Eintauchen in die genetischen Details stachen bestimmte Viren hervor. Einige teilten Sequenzen mit der Grippe und anderen bekannten Viren, was auf eine langanhaltende Beziehung hinweist, die Millionen von Jahren zurückreicht. Es ist wie ein Familientreffen für Viren!

Ein genauerer Blick auf Manteltier-Virome

Die gesammelten Daten zeigten, dass Manteltiere Heimat für eine Menge viraler Gattungen sind. Einige Viren hatten identifizierbare Strukturen, während andere noch hinter dem Vorhang versteckt waren und darauf warteten, dass Wissenschaftler sie herausfinden.

Forscher fanden einige Viren, die anscheinend Ursprünge unter aquatischen Wirbellosen hatten, was auf eine gemeinsame Abstammung mit Wirbeltiere-infizierenden Viren hindeutet. Das legt nahe, dass Wirbeltiere, während sie sich entwickelten, möglicherweise Viren übernommen haben, die bei ihren wirbellosen Vorfahren vorhanden waren.

Wie wirkt sich das auf unser Verständnis von Viren aus?

Eine der grossen Fragen, die Wissenschaftler beantworten wollen, ist, ob die mit Manteltieren assoziierten Viren eine engere Beziehung zu jenen haben, die Wirbeltiere oder andere Wirbellose infizieren. Das könnte unser Denken über die Evolution von Viren und Krankheiten verändern.

Wenn sich herausstellt, dass diese Viren näher an wirbeltiereinfizierenden Viren sind, könnte das bedeuten, dass sie schon lange vor der Evolution der Wirbeltiere existierten. Dieses Wissen könnte unsere Herangehensweise an die Krankheitsforschung und unser Verständnis des Verhaltens von Viren im Laufe der Zeit verändern.

Probenahme von Manteltieren und was als Nächstes kommt?

Um ein besseres Verständnis von den Viromen in Manteltieren zu bekommen, haben Forscher Proben zu zwei verschiedenen Zeitpunkten im Sydney Harbour gesammelt. Das Ziel? Den viralen Stammbaum zu erweitern und mehr über diese interessante Beziehung zwischen Manteltieren und ihren Viren zu erfahren.

Aber es gibt noch so viel mehr zu entdecken. Einige Viren, die in diesen Studien identifiziert wurden, passen nicht genau in bekannte Kategorien, was darauf hindeutet, dass möglicherweise neue Familien darauf warten, entdeckt zu werden. Stell dir das wie eine Schatzkarte zu unentdecktem viralen Gold vor!

Die Bedeutung fortgesetzter Forschung

Während Wissenschaftler weiterhin ihre Ergebnisse durchsehen, ist eines klar: Manteltiere sind mehr als nur seltsam aussehende Meereskreaturen. Sie sind lebende, atmende Aufzeichnungen der evolutionären Geschichte. Durch das Studium ihrer Viren können Forscher so viel über die Vergangenheit und deren Wechselwirkungen mit der Gegenwart lernen.

Angesichts des Potenzials, das Manteltier-Viren für unser Verständnis der Evolution von RNA-Viren bei Tieren haben, hat die fortlaufende Forschung Priorität. Mit mehr Proben und Daten könnten Wissenschaftler weitere Geheimnisse entschlüsseln. Der virale Spielplatz des Ozeans wartet nur darauf, erkundet zu werden!

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Manteltiere vielleicht nicht die Partylebensmittel des Ozeans sind, aber sie sind auf jeden Fall Schlüsselspieler in der Geschichte der Evolution. Ihre einzigartigen Merkmale, kombiniert mit der grossen Vielfalt an Viren, die sie beherbergen, machen sie unserer Aufmerksamkeit wert. Die Entdeckungsreise rund um Manteltiere und ihre Viren hat gerade erst begonnen, und wer weiss, welche anderen Überraschungen uns im tiefblauen Meer erwarten? Denk daran, beim nächsten Mal, wenn du eine Seescheide siehst, könnte mehr dahinterstecken, als man auf den ersten Blick sieht – wie eine ganze Welt von Viren, die hinter ihrem unscheinbaren Äusseren versteckt ist!

Originalquelle

Titel: Tunicate metatranscriptomes reveal ancient virus-host co-divergence and inter-order recombination in the evolutionary history of disease-causing viruses

Zusammenfassung: Tunicates are a key transitional taxon in animal evolution as the closest extant invertebrate relatives of the vertebrates. Their viruses may also reflect this transitional state. Yet, it is not known whether tunicate viruses are more closely related to vertebrate- or invertebrate-infecting viral lineages. We analysed primary and publicly available RNA libraries to extend the known diversity of tunicate-associated viruses and determine their relationship to viruses of other animals. We present evidence that influenza viruses, alphaviruses, and some mononegaviruses emerged prior to the evolution of vertebrates. We also show that the recombination of glycoproteins between different orders of RNA viruses, including between positive- and negative-sense viruses, may have shaped the evolution of multiple lineages. Our study reveals that some disease-causing RNA virus lineages were present in early chordates and highlights that the evolution of structural genes may be incongruent with that of the highly conserved RNA-dependent RNA polymerase.

Autoren: Mary E. Petrone, Joe Grove, Rhys H. Parry, Kate Van Brussel, Jonathon C.O. Mifsud, Zuhairah Dindar, Shi-qiang Mei, Mang Shi, Olivia M. H. Turnbull, Ezequiel M. Marzinelli, Edward C. Holmes

Letzte Aktualisierung: 2024-12-16 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.15.628590

Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.15.628590.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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