Leptocylindrus یک سرده از دیاتومه ها متعلق به خانواده Leptocylindraceae است. [1] آنها دیاتومه های استوانه ای بلندی هستند که از سلول های متعدد در یک خط (که به عنوان یک زنجیره توصیف می شود) تشکیل شده اند. این سلول ها دارای کلروپلاست هستند که به آن اجازه می دهد از طریق فتوسنتز با جذب نور خورشید و دی اکسید کربن برای تولید قند، انرژی تولید کند. سلول ها در دیواره های سلولی به نام دریچه ها متصل می شوند، دیواره سلولی از یک طرف کمی مقعر و از طرف دیگر محدب است به طوری که دیواره سلولی دیگر متصل به هم قرار می گیرد.
تولید مثل لپتوسیلندروس هم غیرجنسی و هم (در برخی گونه ها) جنسی است. برای گونه خاص Leptocylindrus danicus ، زمانی که سلول‌هایش بین 3 تا 8 میکرومتر عرض داشته باشند، از طریق تولید مثل جنسی می‌روند (سلولهای بالاتر از این عرض از طریق تولید مثل غیرجنسی می‌روند). با تقسیم سلول های لپتوکلیندروس به دو گامتانگیا ناهموار آغاز می شود . گامتانژیای ماده سلولهای بلندتر و رنگارنگتری نسبت به گامتنگیاهای نر دارند. سپس فرآیند میوز رخ می‌دهد، جایی که گامت‌ها در گامتنجیا تولید می‌شوند، گامتانگیوم نر (همچنین به نام اسپرماتوگونانگیوم نیز شناخته می‌شود) می‌ترکد تا اسپرم‌های چهار فلاژله را آزاد کند، که به اسپرم دو تاژک تقسیم می‌شود و دوباره به اسپرم بدون تاژک تقسیم می‌شود (یا فقط اسپرم می‌گیرد). حدود دوازده ساعت برای تکمیل. پس از میوز، گامتانگیوم ماده (یا تخمک) با زاویه ای خم می شود تا اسپرم بتواند بچسبد و وارد تخمک شود. محل ورود اسپرم شروع به متورم شدن می کند و سیتوپلاسم به آن ناحیه فرستاده می شود. پس از لقاح، آکسوسپور در این محل تشکیل می‌شود، سیتوپلاسم منقبض می‌شود و دریچه‌ها (نیمه‌های مجزای دیواره سلولی) تشکیل می‌شوند تا اسپور استراحت ایجاد کنند. این هاگ های در حال استراحت در نهایت از سلول مادر جدا می شوند و به دلیل دیواره های ضخیم خود می توانند برای مدت طولانی غیرفعال بمانند. کل فرآیند در مجموع حدود 36 ساعت طول می کشد. هاگ های در حال استراحت در شرایط خوب به خوبی جوانه می زنند و سپس دریچه های قدیمی را به خوبی می ریزند تا زنجیره ای با حداکثر عرض 14 میکرومتر تشکیل دهند و به صورت غیرجنسی تولید مثل می کنند تا زمانی که بین عرض 3 تا 8 میکرومتر باشد که در آن فرآیند دوباره شروع می شود.
هنگامی که Leptocylindrus danicus و گونه دیگری از Leptocylindrus aporus (که نمی توانند از نظر جنسی تولید مثل کنند)، با جدا شدن از طریق تولید مثل غیرجنسی می روند تا دو نیمه مجزا با اندازه های مختلف را تشکیل دهند. پس از تولیدمثل جنسی و غیرجنسی، دیواره سلولی نرم است و به صورت جداگانه به نصف می رسد. دیواره سلولی نرم با بالغ شدن منبسط می شود و در نهایت یک پوسته سیلیسی تشکیل می دهد.
سرعت تولید مثل برای لپتوسیلندروس کاهش می یابد یا در صورت نامطلوب بودن شرایط متوقف می شود. این شرایط نامطلوب شامل محیط تخلیه شده از عناصر سیلیکون و نیتروژن و محیطی با دمای بالای 16 درجه سانتیگراد و زیر 10 درجه است (تولید جنسی به ندرت بالای 20 درجه اتفاق می افتد). بنابراین لپتوسیلندروس معمولاً در حال تولید مثل در یک بدنه آب گرم غنی از نیتریک یافت می شود.
لپتوکلیندروس به طور گسترده در بسیاری از آب های ساحلی و قفسه ای در سراسر جهان یافت می شود، به استثنای آب و هوای شدید قطبی، زیرا گونه ها نمی توانند زیر 5 درجه سانتیگراد زنده بمانند. آنها به طور فصلی در اواخر بهار و تابستان در دریاهای اروپا در شمال (در ماه های تابستان در آبدره های نروژ فراوان) و در پاییز (و گاهی اوقات در بخش هایی از بهار) در اطراف دریای جنوبی چین فراوان هستند. Leptocylindrus همچنین محیط غنی از نیتریک را ترجیح می دهد زیرا شرایط مساعدی را برای تولید مثل جنسی فراهم می کند.
جنس Leptocylindrus یکی از غالب‌ترین دیاتومه‌های موجود در اقیانوس است و جزء اصلی دوره شکوفه‌های بهاری در جنوب شرقی استرالیا است. بسته به زیستگاه و محیط زیست، لپتوسیلندروس نیز از نظر ترکیب متفاوت است. به عنوان مثال، مشاهده شده است که تفاوت قابل توجهی در ترکیب میکروبیوم Leptocylindrus (در سطح واحد طبقه‌بندی عملیاتی (OTU)) بین سویه‌های Leptocylindrus از مکان‌های مختلف در امتداد ساحل شرقی استرالیا، با تنوع بالاتر و منحصربه‌فردتر وجود دارد. OTUs مرتبط با سویه های Leptocylindrus جدا شده از مکان های شمالی تر در مقایسه با مناطق جنوبی. مناطق مختلف دارای جوامع باکتریایی مجزا هستند.
عنصر قابل انتقال (TE، ترانسپوزون یا ژن جهشی) یک توالی DNA است که می تواند موقعیت خود را در ژنوم تغییر دهد، گاهی اوقات جهش ایجاد یا معکوس می کند و هویت ژنتیکی و اندازه ژنوم سلول را تغییر می دهد. جابجایی اغلب منجر به تکثیر یک ماده ژنتیکی می شود. به نظر می رسد توالی های مربوط به TE در سازگاری با شرایط سرد با توجه به لپتوسیلندروس نقش داشته باشند ، اما زمانی که سلول ها برای مدت طولانی در شرایط محیطی یکسان باقی می مانند، ممکن است خاموش شوند. لپتوسیلندروس نقش مهمی از TE ها در تولید پلاستیسیته فنوتیپی ایفا می کند که می تواند منجر به تنوع ژنتیکی و در نهایت موفقیت دیاتوم ها در شرایط محیطی مختلف و متغیر شود.
همزیستی اصطلاحی است که هر رابطه یا تعامل بین دو موجود غیر مشابه را توصیف می کند. نوع خاص همزیستی بستگی به این دارد که هر یک یا هر دو موجودات از این رابطه سود ببرند.
کنسرسیوم Solenicola - Leptocylindrus از مناطق قطبی تا استوایی، از آب های ساحلی تا اقیانوسی گسترده است و اغلب به فراوانی بالایی می رسد. پذیرفته شده ترین دیدگاه این است که Solenicola یک ارگانیسم اپیزوییک یا انگلی بسیار سازگار است. گمانه زنی های دیگر این است که Solenicola مرحله ای از چرخه زندگی دیاتوم ها است.
دیاتوم ها گونه ای گسترده در اقیانوس جهانی هستند و مطالعات متعددی مورفولوژی آن را با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی کرده اند. فروستول دارای ساختار دو لایه غیر معمول است. میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان داد که فروستول تقریبا خالی است و پروتوپلاسم با میتوکندری بخش بسیار کوچکی از سلول را اشغال کرده است. با این حال، مشخص نیست که آیا میتوکندری متعلق به Solenicola است یا دیاتومه.
انگلی مستلزم وقوع میزبانی آزاد است که توسط سولنیکولا مستعمره یا آلوده شود . با این حال، شواهدی از افراد زنده Leptocylindrus mediterraneus وجود ندارد . یک همزیستی متقابل مستلزم فایده ای برای دیاتومه است، اما ظاهراً لپتوسیلندروس مدیترانه زمانی که توسط Solenicola مستعمره شود، زنده نیست . بنابراین، همزیستی ضعیفی وجود دارد و می توان نتیجه گرفت که فیلوژنی مولکولی که Leptocylindrus mediterraneus است دیگر نباید متعلق به این جنس باشد.
گونه: [1]