EUGLENOPHYTA: CARATTERISTICHE, RIPRODUZIONE, NUTRIZIONE, CLASSIFICAZIONE - BIOLOGIA - 2024

Euglenophyta è una divisione del regno Protista che comprende organismi protozoi flagellati verdi e incolori. Gli euglenidae, e quindi gli euglenophytes, appartengono al supergruppo Excavata e al phylum Euglenozoa, che è un phylum molto diversificato, soprattutto per le sue caratteristiche nutrizionali.

Le prime euglenofite furono descritte negli anni '30 dell'Ottocento da Ehrenberg e da allora sono state ampiamente studiate, principalmente grazie alle loro dimensioni cellulari relativamente grandi, alla facilità di coltura e raccolta.

Schizzo generale di un Euglena (Fonte:
Claudio Miklos via Wikimedia Commons)

Il regno protista è un regno polifiletico i cui membri sono caratterizzati dall'essere, per la maggior parte, organismi eucarioti unicellulari con rappresentanti eterotrofi e autotrofi. All'interno di questo regno, oltre agli euglenidae, si trovano i cinetoplasti, gli apicomplessi, le clorofite e altri.

Vale la pena ricordare che Euglenophyta è il termine usato per definire un robusto clade filogenetico che raggruppa le forme fotoautotrofiche che hanno plastidi, mentre il termine “euglenide” è usato per denominare tutti gli organismi dell'Euglenozoa phylum, sia fotoautotrofi che eterotrofi.

La maggior parte degli organismi del gruppo euglenophyte sono di acqua dolce, sebbene ci siano segnalazioni di alcune specie di acqua salata. Questi furono i primi protisti scoperti e descritti in dettaglio e il loro nome deriva dal genere Euglena, le cui specie furono i primi euglenidi descritti nel XVII secolo.

caratteristiche

Le euglenofite hanno un'ampia varietà di forme: possono essere allungate, ovali o sferiche e persino a forma di foglia. Tuttavia, studi filogenetici indicano che la forma delle cellule del fuso è la più comune all'interno di questo gruppo.

Al loro interno hanno una vasta rete di bande proteiche collegate sotto la membrana plasmatica che compongono una struttura nota come film.

Hanno un singolo mitocondrio ramificato che è distribuito in tutto il corpo cellulare. La maggior parte delle specie ha un ocello o "occhio" che le rende capaci di rilevare diverse lunghezze d'onda.

flagelli

Normalmente hanno due flagelli come organi di locomozione. Questi flagelli sorgono anteriormente all'interno di una invaginazione cellulare costituita da un canale tubolare. La base del flagello è appoggiata sul muro dell'invaginazione.

La porzione emergente di ciascun flagello ha una fila unilaterale di peli. L'organo fotorecettore si trova in un ispessimento situato alla base del flagello.

plastidi

I diversi generi di euglenofite presentano alcune differenze in termini di morfologia dei cloroplasti, nonché la loro posizione nella cellula, la loro dimensione, numero e forma. Diversi autori concordano sul fatto che gli euglenofiti hanno plastidi di origine secondaria.

Paramil

La principale sostanza di riserva degli eugleneidi, inclusi gli euglenofiti, è il paramile. Si tratta di una macromolecola simile all'amido costituita da residui di glucosio legati da legami β-1,3 e depositati come granuli solidi con organizzazione elicoidale.

Paramil può essere trovato come granuli nel citoplasma o associato a cloroplasti che formano ciò che alcuni autori chiamano "centri paramilici". La dimensione e la forma dei granuli è molto varia e spesso dipende dalla specie considerata.

Nucleo

Le euglenofite, così come gli altri membri del phylum, hanno un unico nucleo cromosomico e la loro membrana nucleare non è una continuazione del reticolo endoplasmatico. La divisione del nucleo si verifica come mitosi intranucleare senza la partecipazione dei centrioli.

Riproduzione

Riproduzione asessuata

La riproduzione degli euglenofiti è principalmente asessuata. La mitosi in questi organismi è in qualche modo diversa da ciò che è stato osservato negli animali, nelle piante e persino in altri protisti.

L'inizio della divisione cellulare è segnato dalla migrazione del nucleo verso la base dei flagelli. Durante la divisione, né l'involucro nucleare né i nucleoli scompaiono in questi organismi.

Quando raggiungono la posizione corretta, entrambe le strutture si allungano nello stesso momento in cui i cromosomi si spostano al centro del nucleo e formano una piastra metafase a forma di filo. Il centro della placca è penetrato dai nucleoli.

A differenza del resto degli eucarioti, il nucleo degli euglenidi si allunga inizialmente perpendicolarmente alla lunghezza dell'asse cellulare, separando così i cromatidi fratelli. Solo dopo che l'allungamento del nucleo è completo, le fibre del fuso si accorciano ei cromosomi si muovono verso i poli.

Quando le cellule raggiungono la telofase, il nucleo viene allungato in tutta la cellula. Lo strangolamento della membrana nucleare termina con la divisione del nucleolo e la separazione dei nuclei figlie.

La citochinesi si verifica con la formazione di un solco di divisione che si forma nella regione anteriore della cellula e si sposta verso la regione posteriore fino a quando le due nuove cellule si separano.

Riproduzione sessuale

Per molto tempo si è pensato che le specie euglenoidi flagellate mancassero di riproduzione sessuale, tuttavia, studi recenti hanno dimostrato che molte di loro presentano qualche tipo di meiosi durante il loro ciclo di vita, sebbene le segnalazioni non siano molto chiaro su di esso.

Nutrizione

Gli euglenofiti sono facilmente disponibili nei corpi d'acqua dolce con abbondanti depositi di materia organica in decomposizione.

I cloroplasti degli euglenofiti sono circondati da tre membrane e i loro tilacoidi sono impilati in un trio. Questi organismi usano come pigmenti fotosintetici, oltre alle clorofille aeb, le ficobiline, i β-caroteni e le xantofille neoxantina e diadinoxantina.

Nonostante la loro auxotrofia, alcuni euglenofiti hanno bisogno di acquisire alcune vitamine come la vitamina B1 e la vitamina B12 dal loro ambiente, poiché non sono in grado di sintetizzarlo da soli.

Classificazione

L'Euglenozoa phylum è un phylum monofiletico composto dai gruppi Euglenida, Kinetoplaste, DIplonemea e Symbiontida. Gli euglenidi sono caratterizzati dalla presenza di un citoscheletro simile a un film e includono organismi fototrofici, eterotrofi e mixotrofici.

Il gruppo degli euglenofiti è diviso in tre ordini e 14 generi in totale. Gli ordini sono rappresentati da Rapaza, gli Eutrepiales e gli Euglenales. L'ordine Rapaza contiene una sola specie marina, R. viridis, che si caratterizza per avere cellule mixotrofiche e un apparato alimentare diverso dalle specie degli altri ordini.

Gli Eutrepiales possiedono alcune caratteristiche che fanno pensare che questi organismi siano ancestrali, tra cui la capacità di adattarsi agli ambienti acquatici marini e la presenza di due flagelli emergenti. Nell'ordine degli Eutrepiales sono i generi Eutreptia ed Eutreptiella.

Entrambi i generi hanno cellule fototrofiche o fotoautotrofiche con un citoscheletro flessibile e mancanza di apparato alimentare.

Gli Euglenales sono un gruppo più diversificato e hanno un singolo flagello emergente e si ritiene che siano esclusivamente d'acqua dolce. Questo ordine racchiude specie fototrofiche ed eterotrofe con film o citoscheletri rigidi.

L'ordine è suddiviso in due famiglie di origine monofiletica: Euglenaceae e Phacaceae.

La famiglia Euglenaceae comprende otto generi: Euglena (gruppo polifiletico), Euglenaria, Euglenaformis, Cryptoglena, Monomorphina, Colacium, Trachelomonas e Strombomonas. Variano molto rispetto alla forma, alla posizione e al numero di plastidi e alla morfologia generale delle cellule.

La famiglia Phacaceae comprende tre generi: Phacus (gruppo parafiletico), Lepocinclis e Discoplastis. I membri delle famiglie Phacus e Lepocinclis hanno una pellicola rigida appiattita che conferisce loro una forma elicoidale.

Esempi di specie

Il genere più rappresentativo di euglenophytes è senza dubbio il genere Euglena. All'interno di questo genere è la specie Euglena gracilis.

Questo organismo è stato utilizzato per effettuare studi fotosintetici, poiché presenta una fotosintesi tipica delle piante superiori ed è in grado di utilizzare vari composti organici per crescere al buio, rendendolo un organismo fototropico modello per la ricerca.

Anche organismi di questa specie e di altri dello stesso genere sono stati utilizzati per scopi biotecnologici, poiché i loro cloroplasti e citoplasma sono siti di abbondante sintesi di diversi composti di importanza biotecnologica come vitamina E, paramilone, esteri di cera, acidi grassi polinsaturi, biotina e alcuni amminoacidi.

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