プリンキピア

第23章原生生物

Section Summary節のまとめ

The process of classifying protists into meaningful groups is ongoing, but genetic data in the past 20 years have clarified many relationships that were previously unclear or mistaken. The majority view at present is to order all eukaryotes into six supergroups: Archaeplastida, Amoebozoa, Opisthokonta, Rhizaria, Chromalveolata, and Excavata. The goal of this classification scheme is to create clusters of species that all are derived from a common ancestor. At present, the monophyly of some of the supergroups are better supported by genetic data than others. Although tremendous variation exists within the supergroups, commonalities at the morphological, physiological, and ecological levels can be identified.
英語のヒント
原生生物を意味のある群に分類する作業は続いているが、過去20年間の遺伝的データによって、以前は不明だった、あるいは誤解されていた多くの関係が明らかになった。現在の多数派の見解は、真核生物全体を、アーケプラスチダ、アメーボゾア、オピストコンタ、リザリア、クロムアルベオラータ、エクスカバータという六つのスーパーグループに整理するものである。この分類体系の目的は、すべてが一つの共通祖先に由来する種の集まりを作ることである。現時点では、あるスーパーグループが単系統であることは、他の群よりも遺伝的データによって強く支持されている。スーパーグループ内には非常に大きな変異があるが、形態、生理、生態の各水準で共通点を特定できる。

Visual Connection Questions図を使った問題

Exercises 18–19練習問題 18–19
Exercise 18問題 18
Figure 23.25 Which of the following statements about Paramecium sexual reproduction is false?
図23.25 ゾウリムシの有性生殖について、次の記述のうち誤っているものは、どれか。
  1. The macronuclei are derived from micronuclei.
    大核は小核に由来する。
  2. Both mitosis and meiosis occur during sexual reproduction.
    有性生殖では、有糸分裂と減数分裂の両方が起こる。
  3. The conjugate pair swaps macronuclei.
    接合対は大核を交換する。
  4. Each parent produces four daughter cells.
    各親は四つの娘細胞を作る。
Solution解き方
Exercise 19問題 19
Figure 23.28 Which of the following statements about the Laminaria life cycle is false?
図23.28 Laminariaの生活環について、次の記述のうち誤っているものは、どれか。
  1. 1n zoospores form in the sporangia.
    胞子嚢で1nの遊走子が作られる。
  2. The sporophyte is the 2n plant.
    胞子体は2nの植物である。
  3. The gametophyte is diploid.
    配偶体は二倍体である。
  4. Both the gametophyte and sporophyte stages are multicellular.
    配偶体と胞子体の両方の段階が、多細胞である。
Solution解き方

Review Questions確認問題

Exercises 20–24練習問題 20–24
Exercise 20問題 20
Which protist group exhibits mitochondrial remnants with reduced functionality?
機能が低下したミトコンドリアの名残をもつ原生生物群は、どれか。
  1. slime molds
    粘菌
  2. diatoms
    珪藻
  3. parabasalids
    パラバサリア
  4. dinoflagellates
    渦鞭毛藻
Solution解き方
C
C
Exercise 21問題 21
Conjugation between two Paramecia produces ________ total daughter cells.
2個体のゾウリムシの接合によって、合計________個の娘細胞が生じる。
  1. 2
    2
  2. 4
    4
  3. 8
    8
  4. 16
    16
Solution解き方
C
C
Exercise 22問題 22
What is the function of the raphe in diatoms?
珪藻の縦溝の機能は、何か。
  1. locomotion
    移動
  2. defense
    防御
  3. capturing food
    食物の捕獲
  4. photosynthesis
    光合成
Solution解き方
A
A
Exercise 23問題 23
What genus of protists appears to contradict the statement that unicellularity restricts cell size?
英語のヒント
単細胞性が細胞の大きさを制限するという記述に、矛盾するように見える原生生物の属は、どれか。
  1. Dictyostelium
    Dictyostelium
  2. Ulva
    Ulva
  3. Plasmodium
    Plasmodium
  4. Caulerpa
    Caulerpa
Solution解き方
D
D
Exercise 24問題 24
A marine biologist analyzing water samples notices a protist with a calcium carbonate shell that moves by pseudopodia extension. The protist is likely to be closely related to which species?
水試料を分析していた海洋生物学者が、炭酸カルシウムの殻をもち、仮足を伸ばして動く原生生物に気づいた。この原生生物は、どの種に近縁である可能性が高いか。
  1. Fuligo septica (Dog Vomit slime mold)
    Fuligo septica（「犬の吐瀉物」粘菌）
  2. Circogonia icosahedra (Radiolarian)
    Circogonia icosahedra（放散虫）
  3. Euglena viridis
    Euglena viridis
  4. Ammonia tepida
    Ammonia tepida
Solution解き方
D
D

Critical Thinking Questions考察問題

Exercises 25–28練習問題 25–28
Exercise 25問題 25
The chlorophyte (green algae) genera Ulva and Caulerpa both have macroscopic leaf-like and stem-like structures, but only Ulva species are considered truly multicellular. Explain why.
英語のヒント
クロロフィタ（緑藻）のUlva属とCaulerpa属は、どちらも肉眼で見える葉状・茎状の構造をもつが、真に多細胞とされるのはUlva属だけである。その理由を説明しなさい。
Solution解き方
Unlike Ulva, protists in the genus Caulerpa actually are large, multinucleate, single cells. Because these organisms undergo mitosis without cytokinesis and lack cytoplasmic divisions, they cannot be considered truly multicellular.
Ulva属とは異なり、Caulerpa属の原生生物は、実際には巨大な多核の単一細胞である。細胞質分裂なしに有糸分裂を行い、細胞質の区画分けを欠くため、真の多細胞生物とは見なせない。
Exercise 26問題 26
Why might a light-sensing eyespot be ineffective for an obligate saprobe? Suggest an alternative organ for a saprobic protist.
英語のヒント
光を感じる眼点が、絶対的な腐生生物にとって役立たない可能性があるのは、なぜか。腐生性原生生物に適した、別の器官を提案しなさい。
Solution解き方
By definition, an obligate saprobe lacks the ability to perform photosynthesis, so it cannot directly obtain nutrition by searching for light. Instead, a chemotactic mechanism that senses the odors released during decay might be a more effective sensing organ for a saprobe.
英語のヒント
定義上、絶対的な腐生生物は光合成能力をもたないため、光を探しても直接には栄養を得られない。代わりに、腐敗の際に放出されるにおいを感知する走化性の仕組みが、より有効な感覚器官となるかもしれない。
Exercise 27問題 27
Opisthokonta includes animals and fungi, as well as protists. Describe the key feature of this phylum, and an example of how an organism in each kingdom uses this feature.
オピストコンタには、原生生物のほか、動物と菌類も含まれる。この門の主要な特徴と、各界の生物がその特徴をどう利用するかの例を説明しなさい。
Solution解き方
The key feature of Opisthokonts is the flagellum on the posterior end of cells.
オピストコンタの主要な特徴は、細胞の後端にある鞭毛である。
Example organisms:
生物の例：
  • Choanoflagellates use the flagellum for filter feeding.
    襟鞭毛虫類は、濾過摂食に鞭毛を使う。
  • Sponges (animals) use the flagellum for filter feeding.
    海綿動物は、濾過摂食に鞭毛を使う。
  • Male gametes (animals) use the flagellum for locomotion.
    動物の雄性配偶子は、移動に鞭毛を使う。
  • Fungi spores use the flagellum for locomotion.
    菌類の胞子は、移動に鞭毛を使う。
Exercise 28問題 28
Describe two ways in which paramecium differs from the projected traits of the last eukaryotic common ancestor.
英語のヒント
ゾウリムシが、真核生物の最終共通祖先について推定される特徴と異なる点を、二つ説明しなさい。
Solution解き方
Possible answers include:
考えられる解答は、次のとおり。
  • Two nuclei (a macronucleus and a micronucleus) instead of one nucleus
    核が一つではなく、大核と小核の二つある。
  • Amitotic division/binary fission during asexual reproduction instead of mitotic cell division
    無性生殖の際、有糸分裂による細胞分裂ではなく、無糸分裂・二分裂を行う。
  • Mitosis of the micronucleus after meiosis instead of direct meiotic production of gametes for sexual reproduction
    有性生殖の配偶子を減数分裂によって直接作るのではなく、減数分裂後に小核の有糸分裂を行う。
biological carbon pump
生物学的炭素ポンプ
process by which inorganic carbon is fixed by photosynthetic species that then die and fall to the sea floor where they cannot be reached by saprobes and their carbon dioxide consumption cannot be returned to the atmosphere
光合成生物が無機炭素を固定した後、死んで海底へ沈み、腐生生物の届かない所へ移るため、消費した二酸化炭素が大気へ戻らなくなる過程。
bioluminescence
生物発光
generation and emission of light by an organism, as in dinoflagellates
渦鞭毛藻などの生物が、光を生じて放つこと。
contractile vacuole
収縮胞
vesicle that fills with water (as it enters the cell by osmosis) and then contracts to squeeze water from the cell; an osmoregulatory vesicle
英語のヒント
浸透によって細胞へ入ってきた水で満たされた後、収縮して細胞外へ水を絞り出す小胞。浸透圧調節を行う小胞。
cytoplasmic streaming
原形質流動
movement of cytoplasm into an extended pseudopod such that the entire cell is transported to the site of the pseudopod
伸びた仮足へ細胞質が流れ込み、その結果、細胞全体が仮足の位置へ移動すること。
hydrogenosome
ハイドロジェノソーム
organelle carried by parabasalids (Excavata) that functions anaerobically and outputs hydrogen gas as a byproduct; likely evolved from mitochondria
パラバサリア（エクスカバータ）がもつ細胞小器官で、嫌気的に機能し、副産物として水素ガスを放出する。ミトコンドリアから進化した可能性が高い。
kinetoplast
キネトプラスト
mass of DNA carried within the single, oversized mitochondrion, characteristic of kinetoplastids (phylum: Euglenozoa)
キネトプラスト類（ユーグレノゾア門）に特徴的な、1個の大型ミトコンドリア内に含まれるDNAの塊。
mitosome
ミトソーム
nonfunctional organelle carried in the cells of diplomonads (Excavata) that likely evolved from a mitochondrion
ディプロモナス類（エクスカバータ）の細胞内にある、機能しない細胞小器官。ミトコンドリアから進化した可能性が高い。
plankton
プランクトン
diverse group of mostly microscopic organisms that drift in marine and freshwater systems and serve as a food source for larger aquatic organisms
海水や淡水中を漂い、より大きな水生生物の食物源となる、多様な生物群。大部分は微小である。
raphe
縦溝
slit in the silica shell of diatoms through which the protist secretes a stream of mucopolysaccharides for locomotion and attachment to substrates
珪藻のシリカの殻にある裂け目。ここからムコ多糖を流れとして分泌し、移動や基質への付着を行う。
test
殻
porous shell of a foram that is built from various organic materials and typically hardened with calcium carbonate
有孔虫の多孔性の外殻。多様な有機物から作られ、通常は炭酸カルシウムで硬くなっている。