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Microheliella maris

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(Weitergeleitet von Microhelida)
Microheliella maris

DIC-Aufnahme einer lebenden runden Zelle von M. maris mit Axopodien (Pfeile), kleiner Vakuole (V) bzw. angelagertem Partikel ; im Zentrum das Centrosom (C). Balken: 10 μm.

Systematik
ohne Rang: Pancryptista
Klasse: Endohelea
Ordnung: Microhelida
Familie: Microheliellidae
Gattung: Microheliella
Art: Microheliella maris
Wissenschaftlicher Name der Ordnung
Microhelida
Cavalier-Smith, 2012
Wissenschaftlicher Name der Familie
Microheliellidae
Cavalier-Smith, 2012
Wissenschaftlicher Name der Gattung
Microheliella
Cavalier-Smith & Chao, 2012
Wissenschaftlicher Name der Art
Microheliella maris
Cavalier-Smith & Chao, 2012 emend. Shishkin, 2021
M. maris, Zelle von pleomorpher Gestalt mit mehreren Axopodien und exzentrischem Zellkern (N).

Microheliella maris ist eine Spe­zies (Art) von Protisten, die erst­mals im Jahr 2012 beschrieben wurde. Sie ist bis heute (Stand 9. Mai 2026) die einzige Art der (da­mit monotypischen Gattung Micro­heliella (von altgriechisch μικρός mīkrós, deutsch ‚klein‘, ‚kurz‘ und Ἠέλιος Hḗlios, deutsch ‚Sonne‘), der Artnamenszusatz maris von lateinisch ‚vom Meer‘, ‚zum Meer gehörig‘). Microheliella ist ihrerseits auch die einzige Gattung der Familie Micro­heliel­lidae (AlgaeBase: Micro­heliel­laceae), und diese wiederum die einzige Familie in der Ord­nung Microhelida (AlgaeBase: Micro­heliel­lales). M. maris (bzw. die Gattung Microheliella) weist eine Vielzahl un­ge­wöhn­licher morphologischer Merkmale auf, die ihre übergeordnete systematische Einordnung erschweren. Zu diesen gehören ein Centro­som mit zwei konzentrischen granulären Schalen (granular shells) sowie Axopodien, die im Aufbau wesentlich einfacher gestaltet sind als bei augen­schein­lich ähnlichen Protisten (anderen ‚Heliozoen‘).[1]

Schematische Darstellung des Aufbaus einer Zelle von M. maris. (A) Zelle, wie sie unterm Lichtmikroskop erscheint. (B) Ultrastruktur und Organellenanordnung.[A. 1]

Etymologie

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Der Gattungsname Microheliella sowie die Namen der Familie Microheliellidae und der Ordnung Microhelida verweisen auf die geringe Zellgröße und war geleitet vom Wunsch der Autoren, die ursprüngliche informelle Bezeichnung „Mikroheliozoon“ aus der Zeit vor der formalen Be­schrei­bung weitgehendst beizubehalten. Das Art-Epitheton maris bezieht sich auf das Meer, den natürlichen Lebensraum dieses Organismus.[1]

Bildergalerie

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Systematik

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Die Gattung Microheliella wurde auf der Grundlage eines Organismus beschrieben, der als Kontamination in einer 2003 von Alexey Smirnov gesammelten Kultur der Amöbe Cochlio­podium aus dem Ebrodelta (Spanien) entdeckt wurde. Dieser Organismus (ursprünglicher informeller Name „marines Mikroheliozoon“) wurde anschließend in eine Reinkultur überführt und neun Jahre lang in Oxford in einem Nährmedium gehalten, wobei ihm natürlich vor­kom­mende Bakterien als Nahrung dienten. Eine phylogenetische Analyse unter Verwendung von 18S- und 28S-rRNA-Sequenzen ordnete ihn in die Nähe der Centrohelida[2] ein.[3] Später wurde der Organismus elektronenmikroskopisch untersucht und sein Hsp90-Gen sequenziert. Im Jahr 2012 beschrieben Thomas Cavalier-Smith und Ema E. Chao den Organismus auf Grundlage einer Zusammenführung der gewonnenen morphologischen und genetischen Daten formell als die neue Art Microheliella maris. Seine Typuskultur CCAP 1945/1 wird in der Culture Collection of Algae and Protozoa (CCAP) in Oban (Schottland) aufbewahrt.[1]

Um den Besonderheiten dieser Gattung Rechnung zu tragen, wurden die monotypische Familie Micro­heliellidae und die Ordnung Microhelida eingerichtet und – in Übereinstimmung mit phylo­genetischen Analysen – als (basal abzweigender) Teil des Phylums Cryptista klassifiziert.[1] Spätere phylogenomische Analysen belegten ihre Position außerhalb dieses Phylums, d. h. als Schwester-Klade zu Cryptista – innerhalb einer gemeinsamen Klade, die als Pancryptista bezeichnet wird.[4] Im Jahr 2021 beschrieb Yegon Shishkin eine Schwesterklade von CCAP 1945/1 und benannte sie gemäß dem PhyloCode als „Erebor“. Dieser Klade wurde folgende Diagnose zugewiesen:[5]

Das Taxon ist durch die Apomorphie der zweiten Helix der 15. Haarnadelstruktur des SSU-rRNA-Moleküls gekennzeichnet, die – verglichen mit anderen Microhelida-Sequenzen – in gleichem oder stärkerem Maße abgeleitet ist wie beim Stamm Microheliella maris ZI172 und die von den Exemplaren des Stammes Microheliella maris ZI172 vererbt wurde…[A. 7]

Innere Systematik

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Die Systematik der Gattung Microheliella ist mit Stand 8. Mai 2026 wie folgt:

Gattung Microheliella Cavalier-Smith & Chao 2012(N)

  • Spezies Microheliella maris Cavalier-Smith & Chao, 2012(N) [Microheliozoan TCS-2002(N), Marine microheliozoan TCS-2002 (N), Microheliozoan sp. SvdH-2005 (N), Eukaryota sp. CCAP 1945/1 (N)] (marines Mikroheliozoon)
    • Stamm CCAP1945/1 alias CCAP 1945/1(N) (Referenzstamm) – Fundort: Spanien (N)
    • Stamm ZI172(N)
    • Stamm SvdH-2005(N)
    • Stamm TCS-2002 (N)
    • Klade (Stamm/Subspezies) Erebor[5]
N – National Center for Biotechnology Information, USA (NCBI)[6]
A – AlgaeBase[7]

Evolution

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Verwandtschaftsbeziehungen von Palpitomonas
 Diaphoretickes. 
 CAM ∆. 
 Archaeplastida. 
 . 
 . 

Rhodelphidia


   

Rhodophyta



   

Picozoa



 . 

Chloroplastida [Viridiplantae]


   

Glaucophyta




 Pancryptista. 
 Cryptista. 
 . 
 . 

Cryptomonaden


   

Goniomonaden



   

Kathablephariden



   

Palpitomonas



   

Microheliella




 . 
 HTSAR[8] 

Haptista (Haptophyta,…)


 TSAR[9][10] 

Telonemia


   

SAR




 Disparia[11]. 

Provora[12]


 Membrifera[11][13] 

Caelestes[11]


   

Hemimastigo­phora[14][13]






Vorlage:Klade/Wartung/Style
∆ 
CAM: Cryptista, Archaeplastida, Microheliella

Quelle, wo nicht anders angegeben:
Yabuki et al. (2014),[15] Yazaki et al. (2022),[4] Yazaki et al. (2025)[16] & Valt, Čepička et al. (2025)[11]

Phylogenomische Analysen deuten darauf hin, dass Mikrohelida die Schwesterklade von Cryp­tista ist. Die beiden Gruppen bilden zusammen eine Klade namens Pancryptista, die wiederum die Schwester der Archaeplastida sein könnte.[4]

Auch eine Arbeit aus dem Jahr 2025 stellte Microheliella als Mitglied von Pancryptista wieder.[16]

Anmerkungen

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  1. ↑ N: Zellkern; Mt: Mitochondrium; Mb: Microbody (Cytosom); G: Golgi-Apparat; Ax: Axopodium; AC: „Axopodienkragen“ (axopodial necklace); Ex: Extrusom; ☆: elektronendichte „Foci“.
  2. ↑ (A)–(D): Ausgewählte Serienschnitte durch die Zelle, welche die allgemeine Zellstruktur von Microheliella maris zeigen. Der Zellkern liegt exzentrisch abseits des Zellzentrums. Die äußere Kernmembran geht kontinuierlich in das gut entwickelte raue Endoplasmatische Retikulum über. Die kernassoziierte Mikrotubuli-Triade ist am besten in (A) erkennbar. Die Pfeilspitzen in der vergrößerten Detailansicht (B) zeigen auf ein benachbartes Mikrotubuli-Singlet. Die elektronendichten „Foci“ sind meist mit dem Zellkern – drei auffällig in (D) – oder mit Mitochondrien assoziiert. Balken: A,C,D: 0,5 μm; B: 0,1 μm. (E): Starke Vergrößerung der Basis eines Axopodiums in einer Position, die auf eine Abtrennung von den centrosomalen Mikrotubuli hindeutet. Der axopodiale Mikrotubulus ist durch Pfeile markiert. Jedes Axopodium wird an seiner Basis fest von einem elektronendichten „Axopodienkragen“ (AC) umschlossen. Die Klammer markiert die beiden Reihen elektronendichter Granula, welche die axopodiale „Halskette“ (axopodial necklace) bilden. Balken: 0,2 μm. (F): Starke Vergrößerung eines Clusters aus drei Mikrotubuli (mit Querverbindungen) innerhalb eines „transnukleären Kanals“. Balken: 0,1 μm. (G): Querschnitt durch ein Axopodium, das drei Mikrotubuli ohne Querverbindungen, aber mit Verbindungsstrukturen zur Membran zeigt. Balken: 0,1 μm.
  3. ↑ (A)–(D): Ausgewählte Serienschnitte, die das Centrosom, den Golgi-Apparat und miteinander verbundene Mitochondrienlappen zeigen. Balken: 0,5 μm. (E), (F): Vergrößerte Ansichten des Centrosoms aus (A) und (B). Balken: 0,2 μm. (G): Schnittbild, das ein centrosomales Mikrotubulibündel zeigt (gekennzeichnet durch Pfeilspitzen), welches lateral über einen elektronendichte „Focus“ (gekennzeichnet durch ☆) mit einem Mitochondrium assoziiert ist und vermutlich in einer Linie mit dem Axonem des Axopodiums liegt, das sich knapp außerhalb der Schnittebene befindet. Balken: 1 μm. (H): Stark vergrößerte Ansicht der Spitze eines Axopodiums und seines charakteristischen terminalen Extrusoms. Balken: 0,1 μm. (I): Stark vergrößerter Querschnitt durch ein Extrusom. Balken: 0,1 μm. (J): Längsschnitt durch ein Extrusom. Balken: 0,1 μm.
  4. ↑ (A): Zelle mit einem Centrosom, das über einen länglichen Kern und eine innere Hülle verfügt. Vom Centrosom gehen strahlenförmig Mikrotubuli aus. Ein Kanal, der den Zellkern durchzieht (Pfeilspitzen), enthält Mikrotubuli. Ein Pfeil markiert die Längsansicht eines Mikrofibrillenbündels, das mit dem Mitochondrium und dem rauen ER assoziiert ist. Balken: 0,5 μm. (B): Zelle mit einer großen Nahrungsvakuole, die Reste einer Beutezelle enthält. Im Zentrum der Zelle befindet sich ein Centrosom. Auf der Zelloberfläche sind mehrere Extrusome verstreut (gekennzeichnet durch Pfeilspitzen). Balken: 0,5 μm. (C): Stark vergrößerte Ansicht winziger Vesikel. Balken: 0,2 μm. (D): Stark vergrößerte Ansicht des Golgi-Apparats. Balken: 0,2 µm. (E)–(G): Eine separate Zelle, die die Einbettung des Centrosoms in die Kernkappe hervorhebt – und zwar in einem Bereich, in dem die perinukleäre Zisterne nicht aufgeweitet ist und zahlreiche Kernporen vorhanden sind – in (G) in Aufsicht dargestellt. (E) zeigt ein im Längsschnitt dargestelltes Axopodium, dessen Axonem mit einem centrosomalen Mikrotubulibündel auf einer Linie liegt. Die vergrößerte Detailansicht (F) zeigt den in (E) durch ein gestricheltes Quadrat markierten Bereich. Balken: E, G: 0,5 μm; F: 0,1 μm.
  5. ↑ Die Mikrofotografien wurden aus einer fortlaufenden Serie von 17 Schnitten ausgewählt; die Zahl in der oberen rechten Ecke jedes Bildes gibt dessen Position innerhalb der Serie an.
  6. ↑ Die Abbildungen (A)–(G) zeigen Golgi-Vesikel in unmittelbarer Nähe des Centrosoms; (C)–(E) zeigen den Microbody (Cytosom) in Assoziation mit dem ER und dem Centrosom. Auf dem aufgeblähten perinukleären (den Zellkern umgebenden) rauen ER sind in allen Schnitten deutlich erkennbare elektronendichte „Foci“ zu erkennen. Balken: 0,5 μm.
  7. ↑ englisch:
    The clade is characterized by the apomorphy of the second helix of 15th hairpin of the SSU rRNA molecule, which is derived compared to other Microhelida in the same or more degree as in the Microheliella maris ZI172 strain, as inherited by the specimens of Microheliella maris ZI172 strain…

Einzelnachweise

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  1. 1 2 3 4 Akinori Yabuki, Ema E. Chao, Ken-Ichiro Ishida, Thomas Cavalier-Smith: ​Microheliella maris (Microhelida ord. n.), an ultrastructurally highly distinctive new axopodial protist species and genus, and the unity of phylum Heliozoa. In: Protist, Band 163, Nr. 3, Mai 2012, S. 356–388; doi:10.1016/j.protis.2011.10.001, PMID 22153838, Epub 8. Dezember 2011 (englisch).
  2. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Centroplasthelida Febvre-Chevalier & Febvre 1984, heterotypic synonyms: Centroheliozoa, Centrohelida Kuehn 1926.
  3. ↑ Thomas Cavalier-Smith, Ema E. Chao: Molecular phylogeny of centrohelid heliozoa, a novel lineage of bikont eukaryotes that arose by ciliary loss. In: Journal of Molecular Evolution. 56. Jahrgang, Nr. 4, April 2003, S. 387–396, doi:10.1007/s00239-002-2409-y, PMID 12664159 (englisch).
  4. 1 2 3 Euki Yazaki, Akinori Yabuki, Ayaka Imaizumi, Keitaro Kume, Tetsuo Hashimoto, Yuji Inagaki: The closest lineage of Archaeplastida i​s revealed by phylogenomics analyses that include Microheliella maris. In: Open Biology, Band 12, Nr. 4, 13. April 2022, S. 210376; doi:10.1098/rsob.210376, PMC 9006020 (freier Volltext), PMID 35414259 (englisch). Dazu:
    • Euki Yazaki, Akinori Yabuki, Ayaka Imaizumi, Keitaro Kume, Tetsuo Hashimoto, Yuji Inagaki: Phylogenomics invokes the clade housing Cryptista, Archaeplastida, and Microheliella maris. In: bioRχiv, 31. August 2021, S. 2021.08.29.458128; doi:10.1101/2021.08.29.458128 (englisch, Preprint)
  5. 1 2 Yegor Shishkin, Daria Drachko, Vasily V. Zlatogursky: The smallest known heliozoans are the Erebor lineage (nom. clad. n.) inside Microheliella maris (Eukaryota, Diaphoretickes), with the amendation of M. maris diagnosis and description of Berkeleyaesol magnus gen. nov., comb. nov. (Eukaryota, incertae sedis). In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, Band 71, Nr. 4, 22. April 2021, ISSN 1466-5034, S. 004776; doi:10.1099/ijsem.0.004776 (englisch).
  6. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Microheliella. Dazu:
  7. ↑ AlgaeBase: Genus Microheliella, Details: Microheliella Cavalier-Smith & E.E.Chao, 2011; Holotype: Microheliella maris Cavalier-Smith & E.E.Chao. Dazu:
  8. ↑ Łukasz F. Sobala: LukProt: A Database of Eukaryotic Predicted Proteins Designed for Investigations of Animal Origins. In: Genome Biology and Evolution, Band 16, Nr. 11, November 2024, S. evae231; doi:10.1093/gbe/evae231, ePub: 21. Oktober 2024 (englisch).
  9. ↑ Jürgen F. H. Strassert, Mahwash Jamy, Alexander P. Mylnikov, Denis V. Tikhonenkov, Fabien Burki: New Phylogenomic Analysis of the Enigmatic Phylum Telonemia Further Resolves the Eukaryote Tree of Life. In: Molecular Biology and Evolution, Band 36, Nr. 4, 22. Januar 2019 S. 757–765; doi:10.1093/molbev/msz012, PMC 6844682 (freier Volltext), PMID 30668767 (englisch).
  10. ↑ Denis V. Tikhonenkov, Mahwash Jamy, Anastasia S. Borodina, Artem O. Belyaev, Dmitry G. Zagumyonnyi, Kristina I. Prokina, Alexander P. Mylnikov, Fabien Burki, Sergey A. Karpov: On the origin of TSAR: morphology, diversity and phylogeny of Telonemia. In: Open Biology, Band 12, Nr. 3, März 2022, S. 210325; doi:10.1098/rsob.210325, PMC 8924772 (freier Volltext), PMID 35291881, Epub 16. März 2022 (englisch).
  11. 1 2 3 4 Marek Valt, Tomáš Pánek, Seda Mirzoyan, Alexander K. Tice, Robert E. Jones, Vít Dohnálek, Pavel Doležal, Jiří Mikšátko, Johana Rotterová, Pavla Hrubá, Matthew W. Brown, Ivan Čepička: Rare microbial relict sheds light on an ancient eukaryotic supergroup. In: Nature. 19. November 2025, ISSN 0028-0836, ResearchGate:397765357, doi:10.1038/s41586-025-09750-0, PMID 41261123 (englisch). Dazu:
  12. ↑ Denis Victorovich Tikhonenkov, Kirill V. Mikhailov, Ryan M. R. Gawryluk, Artem O. Belyaev, Varsha Mathur, Sergey A. Karpov, Dmitry G. Zagumyonnyi, Anastasia S. Borodina, Kristina I. Prokina, Alexander P. Mylnikov, Vladimir V. Aleoshin, Patrick J. Keeling: Microbial predators form a new supergroup of eukaryotes. In: Nature. 612. Jahrgang, Nr. 7941, 7. Dezember 2022, ISSN 0028-0836, ResearchGate:366093658, S. 714–719, doi:10.1038/s41586-022-05511-5, PMID 36477531, bibcode:2022Natur.612..714T (englisch).
  13. 1 2 Yana Eglit, Takashi Shiratori, Jon Jerlström-Hultqvist, Kelsey Williamson, Andrew J. Roger, Ken-Ichiro Ishida, Alastair G. B. Simpson: ​Meteora sporadica, a protist with incredible cell architecture, i​s related to Hemimastigophora. In: Current Biology, Band 34, Nr. 2, 22. Januar 2024; S. 451–459.e6; doi:10.1016/j.cub.2023.12.032, PMID 38262350, ResearchGate:373150257 (englisch).
  14. ↑ Wilhelm Foissner, Hubert Blatterer, Ilse Foissner: The Hemimastigophora (Hemimastix amphikineta nov. gen., nov. spec.), a New Protistan Phylum from Gondwanian Soils. In: European Journal of Protistology, Band 23, Oktober 1988, S. 361–383; doi:10.1016/S0932-4739(88)80027-0 (englisch).
  15. ↑ Akinori Yabuki, Ryoma Kamikawa, Sohta A. Ishikawa, Martin Kolisko, Eunsoo Kim, Akifumi S. Tanabe, Keitaro Kume, Ken-ichiro Ishida, Yuji Inagki: ​Palpitomonas bilix represents a basal cryptist lineage: insight into the character evolution in Cryptista. In: Scientific Reports, Band 4, Nr. 1, 10. April 2014, ISSN 2045-2322, S. 4641; doi:10.1038/srep04641, bibcode:2014NatSR...4.4641Y, PMC 3982174 (freier Volltext), PMID 24717814, ResearchGate:261519725 (englisch). Siehe insbes. Fig. 3.
  16. 1 2 Euki Yazaki, Ryo Harada, Ryu Isogai, Kohei Bamba, Ken-ichiro Ishida, Yuji Inagaki, Takashi Shiratori: ​Glissandra oviformis n. sp.: a novel predatory flagellate illuminates the character evolution within the eukaryotic clade CRuMs. In: Open Biology, Band 15, Nr. 6, Juni 2025, S. 250057; (doi:10.1098/rsob.250057, PMC 12133344 (freier Volltext)), PMID 40460873 (englisch).
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