Warstwy symbiozy - wizualizacja społeczności mikrobiologicznej termitów w jelicie tylnym

Więc czasami mówię ludziom, że dla mnie to jest trochę jak bycie ekoturystą w miniaturowej Alicji w Krainie Czarów, ponieważ po prostu patrzę na to i myślę, że to jest wspaniały spacer na łonie natury, nawet zanim zrobisz jakikolwiek, jakikolwiek inny rodzaj badań nad systemem. Cóż, istnieją różne sposoby patrzenia na te mikroby za pomocą mikroskopii świetlnej. Dzięki temu mikroskopowi mamy możliwość wykonania mikroskopii ciemnego pola, w której komórki będą wydawać się białe lub będą obrysowane na biało z ciemnym tłem.

Możemy wykonać mikroskopię z kontrastem fazowym, w której komórki lub krawędzie komórek będą ciemne na szarym tle. Możemy wykonać zwykłą mikroskopię świetlną, w której nie widać zbyt wiele niczego, chyba że próbka jest kolorowa. Ale dostaniesz prawdziwy, prawdziwy kolor próbki.

Więc jeśli twoja próbka jest zielona lub czerwona, możesz to zobaczyć w komórkach. Mamy również możliwość wykonania czegoś, co nazywa się mikroskopią DIC. Tak więc kontrast interferencyjny różnicy, który zamiast dawać ci kontrast w kategoriach bieli i czerni lub lub czegoś w rodzaju ciemności i szarości, daje ci bardziej kontrast krawędzi w stylu księżycowego krajobrazu w tym sensie, że patrzysz na księżyc przez lornetkę i jest on cały szary, ale kiedy go ustawisz, zrobisz to, gdy go ustawisz. Zaczniesz bardzo ładnie widzieć krawędzie.

Więc ustawiłem to teraz, aby spojrzeć na próbkę za pomocą tego DIC. Daje to tekstury powierzchni komórek i wewnętrzne struktury komórek, jeśli są duże i jeśli mają te struktury znacznie czystsze. Podczas gdy w innym typie mikroskopii cała komórka może wydawać się szara, na jasnym tle lub biała na czarnym tle, zaczniesz widzieć tekstury na rzeczywistej komórce lub w samej komórce.

A dla wielu pierwotniaków, które mamy, większych eukariontów, które mamy, pozwoli ci to zobaczyć nie tylko wewnętrzne struktury w komórce, ale także być może cząstki drewna. W tej chwili przyglądamy się dwóm pierwotniakom jelitowym. Należą one do rodzaju opsis.

Są to pierwotniaki rozkładające celulozę. A teraz, z tym, który siedzi w samym środku, mogę to trochę dostosować, aby wydobyć trochę tego kontrastu krawędzi. To trochę strzał w dziesiątkę. Porządku.

Och, to wygląda wspaniale. Na przykład, jest to jeden z tych bardzo dużych pierwotniaków spokrewnionych z rzęsistkami i zaczyna się wypalać. Zaczyna chorować.

I to jest to, czym są niektóre z tych małych bąbelków z boku. Możesz użyć tego DIC, aby naprawdę uzyskać sekcję optyczną. Zamierzam więc wejść do środka od strony powierzchni.

Zaczynasz dostrzegać, jak powierzchnia staje się ostra. Wygląda na to, że jest pokryty tymi długimi liniami, długimi rowkami. A teraz wchodzę do celi i teraz przechodzę przez drugą stronę.

I pozwala ci, jeśli zrobisz to na tylnej stronie komórki, możesz zobaczyć jądro. Zbliżam się do powierzchni, teraz widzę jądro, a teraz zaczynam widzieć drugą stronę. To, co mogę zrobić, to mogę porównać kontrast fazowy, wygląda dobrze.

To jest ten kontrast krawędzi. Dobrze też wygląda i to tylko kwestia gustu. A w przypadku niektórych cieńszych komórek ten kontrast fazowy wygląda lepiej.

W rzeczywistości widzimy tutaj dwa protosomy. Jedna to ta pośrodku z tymi małymi falbankami, a druga, która wygląda jak wiązka patyków. I to naprawdę uwydatnia to obrazowanie DIC.

Jest też kilka zmian, które możesz wprowadzić. To trochę jak z gotowaniem. Możesz to zrobić do smaku, czyli patrzysz na swoją próbkę i po prostu dokonujesz korekt, aby po prostu wydobyć z tej konkretnej próbki niektóre tekstury komórek.

Jest to niemal empirycznie określone. Więc teraz spróbuję znaleźć kilka innych obiektów, którym warto się przyjrzeć. To jest patrzenie na ciemne pole.

Tam, gdzie materiał biologiczny wydaje się jasnobiały na czarnym tle, tutaj widzimy dużą trifę z mniejszym faszystowskim zrębem pierwotniaków. STR zbliżają się do nich, wyglądając jak smukłe, małe robaki, które strzelają wokół tych większych komórek. To są te mniejsze pierwotniaki.

Istnieje więc wiele różnych gatunków pierwotniaków, które można znaleźć w tym środowisku, które mają różne rozmiary. Mamy te bardzo duże trifa, mamy te średniej wielkości tri opsis, a następnie mamy te bardzo długie, cienkie, pokryte bakteriami zręby STR. Możemy więc zobaczyć niektóre z tych trichy opsis i stromas.

St Stroma STRs to wiązka patyków. Tri opsis to ten piękny mały organizm z tymi małymi falbankami, które bardzo szybko biegają wokół komórki i większą trifą. To jest tri opsis.

Jest to jedyny pierwotniak jelitowy termitów, który kiedykolwiek został wyhodowany, a który był badany in vitro i około trzech lub czterech artykułów PA na temat tego protosomu 20 lat temu. A potem kultura została utracona i nikt nigdy nie był w stanie jej ponownie wyhodować. Ale badania nad tym organizmem ustaliły, że pierwotniaki będą fermentować celulozę i ksylan, które są polimerami pento i heksoz oraz drewnem, i wytwarzają produkty octanu, wodoru i CO2.

Zamierzam się trochę pogapić. Więc masz kilka z tych spi keets. W środku znajduje się ładny obraz DIC przedstawiający keet API.

I widać jego cewki. Ładna regularna cewka. Widzę, że to się porusza.

Och, to, to, to wciąż żyje, ale niektóre z nich zostały trochę uszkodzone przez tlen. Ponieważ wiele z tych organizmów jest zatrutych tlenem. Czasami robisz mokre mocowania i one działają, a czasami nie.

Ale tak naprawdę to jest prawdziwy Butte. Przyjrzę się tylko temu pierwotniakowi. Jest ich tu dwóch, trzech.

Są te długie, smukłe pierwotniaki, które wyglądają, jakby były prążkowane. I naprawdę widać to w przypadku DIC, kiedy na nie patrzysz. A ja zawsze mówię, że to faszystowskie pierwotniaki.

A co mam na myśli? Wiesz, łaciński termin fasis to słowo, które opisuje ten pęk patyków na odwrocie dziesięciocentówki. I to jest słowo, które naprawdę opisuje również e pluribus unum, no wiesz, i jest wiele, jest jeden, i nazywam go faszystowskim protosomem, ponieważ sam proteasom jest w rzeczywistości niezwykle cienki

I bardzo niewiele, co o nim wiemy, badania wykazały, że ten protosom jest pokryty warstwą cienkich bakterii, długich, smukłych bakterii. Jest to więc długi kij, podobny do pierwotniaka eukariota, który jest pokryty warstwą bakterii przypominających długie włosy, widzicie, niektóre z tych włosów zaczynają się trochę strzępić i odpadać. Ale zobaczysz ich wiele.

I funkcjonalnie nie mamy pojęcia, co robią. To jest przykład, na który miło patrzeć. To jest inspirujące w tym sensie, że mówi mi, że jest tu wiele tych pierwotniaków.

Możemy przyjrzeć się filogenezie gospodarza i komórek. Wiemy, czym jest pierwotniak i wiemy, jakie są gatunki, które się do niego przyczepiają. Nie wiemy jednak, co robią ani pierwotniaki, ani te bakterie.

Jaka jest ich fizjologia? Co oni jedzą? Co oni robią?

W jaki sposób wchodzą w interakcje z innymi drobnoustrojami? W jaki sposób te produkty wpływają na inne drobnoustroje lub gospodarza? A więc funkcjonalnie nie wiemy, gdzie one pasują do układanki.

Przypuszczalnie wszystkie komórki, które tutaj widzimy, a które są obfite, sympatyzują z mutualizmem. To są ich pożyteczne mikroby, które naprawdę otrzymują coś do systemu i/lub gospodarza. Ale w tym przypadku diabeł tkwi w szczegółach.

I właściwie nie możemy powiedzieć, nie możemy powiedzieć z całą pewnością. I właściwie nie mam prawdziwej hipotezy na temat tego, co te organizmy robią. To ciekawe, bo faszystowskie pierwotniaki same są pokryte bakteriami.

Jest to więc jak symbioza na warstwach symbiozy. I podczas gdy niektóre inne pierwotniaki, można zobaczyć, że pochłonęły cząsteczki drewna do cytoplazmy lub do komórki. Nie ma dowodów na to, że pochłaniają cząstki drewna.

Więc to nie jest tak, że nie można nawet powiedzieć, że oni degradują drewno. Nie wiem, czy w ogóle degradują drewno. A co bardziej możliwe, że umieszczają te bakterie gdzieś w jelitach bakterii, mogą coś zrobić i być może karmić pierwotniaki przykładami innych symbioz w symbiozie.

Jeśli spojrzymy na tę trica nifa, ten większy pierwotniak, na który patrzymy, jest czymś w rodzaju zgniecionej trifa. I widzimy, że ma te długie prążki, które biegną od przodu do tyłu. Ale jeśli przyjrzymy się trochę bliżej, zobaczymy te małe kropki na przednim końcu, te małe czarne kropki.

To też są bakterie. A to, ten pierwotniak ma zarówno symbiance ecto, jak i endo. Na swojej powierzchni pokryta jest warstwą bakterii, ale także zawiera bakterie wewnątrz komórki.

I znowu, nie mamy żadnego zrozumienia, jaka jest fizjologia tych bakterii na powierzchni lub w środku. Mamy pewne poczucie, że te pierwotniaki fermentują, celuloza i ksylan, ale nie wiemy, gdzie te bakterie pasują do tego obrazu. Brakuje nam więc czegoś fundamentalnego.

Uwielbiam ten system, ponieważ jest w nim duża różnorodność i dużo się dzieje, a my wiele się nauczyliśmy. Ale tak naprawdę myślę, że wiemy znacznie mniej, niż wiemy więcej.