Capitella teleta
कैपिटेला टेलेटा एक छोटा, कॉस्मोपॉलिटन, खंडित एन्नेलिड कृमि है। यह एक अच्छी तरह से अध्ययन किया गया अकशेरुकी जीव है, जिसे 30 से अधिक वर्षों से प्रयोगशालाओं में उपयोग के लिए संवर्धित किया गया है। सी. टेलेटा पहला समुद्री पॉलीकेट है जिसका जीनोम अनुक्रमित है। विवरण प्रारंभिक खोज कई वर्षों तक शोधकर्ताओं का मानना था कि कैपिटेला कैपिटाटा इस वंश का एकमात्र प्रतिनिधि था जो प्रदूषित वातावरण में जीवित रहा और फला-फूला। 1969 में वेस्ट फालमाउथ, मैसाचुसेट्स में केप कॉड के पास हुए तेल रिसाव के बाद, शोधकर्ताओं ने तलछट एकत्र की और सी. कैपिटाटा की बहुतायत पाई। हालांकि, बाद के शोध से पता चला कि उस क्षेत्र से एकत्र किए गए व्यक्तियों की सकल आकृति विज्ञान बहुत समान थी, लेकिन उनके जीवन इतिहास, प्रजनन के तरीकों और आनुवंशिकी ने संकेत दिया कि कम से कम छह अलग-अलग प्रजातियां थीं। कैपिटेला प्रजाति I, जिसे अंततः 2009 में कैपिटेला टेलेटा के रूप में वर्णित किया गया था, इन सर्वेक्षणों से पहचानी गई प्रारंभिक प्रजातियों में से एक थी। समूह पर 30 वर्षों के शोध के बाद, कैपिटेला टेलेटा को आधिकारिक तौर पर 2009 में ब्लेक एट अल द्वारा वर्णित किया गया था। प्रजाति का नाम यूनानी शब्द टेलेटा से लिया गया है, जिसका अर्थ है "दीक्षा"। यह शब्द इस बात का प्रतीक है कि यह पहली वैकल्पिक कैपिटेला प्रजाति थी जिसकी पहचान की गई थी। कैपिटेलिडे परिवार की फाइलोजेनेटिक्स ए 2018 आणविक फाइलोजेनी ने स्पष्ट मोनोफाइली की स्थापना की और 8 वंशों को दिखाया। फाइलोजेनी ने 36 कैपिटेलिड प्रजातियों और 18S, 28S, H3 और COI जीन अनुक्रमों से संयुक्त डेटा का उपयोग किया। इस अध्ययन ने कैपिटेलिडे को इचियुरा के बहन समूह के रूप में भी स्थापित किया। जबकि अध्ययन ने आणविक फ़ाइलोजेनी के रूपात्मक वर्णों को मैप करने का प्रयास किया, यह फ़ाइलोजेनेटिक रूप से सूचनात्मक नहीं था और आकृति विज्ञान का अधिक विस्तृत पुनर्मूल्यांकन चरित्र विशेषता विकास को स्पष्ट करने में मदद कर सकता है। वर्गीकरण संबंधी आकृति विज्ञान कैपिटेला टेलेटा में कम पैरापोडिया के साथ एक संकीर्ण, खंडित शरीर होता है और इसका रंग लाल होता है। नौ पूर्ववर्ती वक्ष खंड और कई और पेट खंड हैं। उत्तरवर्ती उपान्तरिक विकास क्षेत्र जिसे उत्तरवर्ती विकास क्षेत्र कहा जाता है, से पूरे जीवनकाल में नए खंड जोड़े जाते हैं। अन्य पॉलीचेट्स की तरह, सी. टेलेटा में महीन ब्रिस्टल या सेटे होते हैं। सेटे को शरीर के साथ खंडीय रूप से दोहराया जाता है, जिसमें वक्ष (हुड वाले हुक) और पेट के खंडों (केशिका सेटे) में रूपात्मक रूप से अलग सेटे होते हैं। यह जानवर यौन द्विरूपता प्रदर्शित करता है और पुरुषों में सेटिगर 7-8 पर डोरसली-स्थित जननांग रीढ़ होती है जबकि महिलाओं के पेट के हिस्सों में अंडाशय युग्मित होते हैं। आम तौर पर, अलग-अलग लिंग होते हैं; हालाँकि, हर्माफ्रोडिटिज्म तब संभव है जब महिलाओं का घनत्व कम हो। नर, मादा और हर्माफ्रोडाइट समान आकार के होते हैं (एकत्र किया गया अधिकतम आकार एक नर था जिसकी लंबाई 24 मिमी होती है)। पारिस्थितिकी पर्यावास कैपिटेला टेलेटा उथले पानी या अंतर-ज्वारीय समुद्री वातावरण में रहता है। यह नमक के दलदल में भी पाया जाता है और अक्सर अशांत नरम तलछट में उच्च सांद्रता में पाया जाता है। यह इन्फॉनल बेंथिक समुदाय का सदस्य है। सी. टेलेटा अपने हाइड्रोस्टैटिक कंकाल और शरीर की दीवार में अनुदैर्ध्य और गोलाकार मांसपेशियों के संकुचन का उपयोग करके पेरिस्टालिसिस द्वारा तलछट के माध्यम से गिरता है। सी. टेलेटा के वक्ष खंडों में पेचदार मांसपेशियां भी होती हैं जो गड्ढे के लिए अतिरिक्त बल उत्पन्न करने के लिए प्रस्तावित होती हैं। कैपिटेलिड्स को आमतौर पर प्रकृति में अवसरवादी माना जाता है, क्योंकि वे जैविक रूप से समृद्ध समुद्री तलछट में रहने और पनपने की क्षमता रखते हैं। यह जीव आमतौर पर उत्तरी अमेरिका के पूर्वी और पश्चिमी तटों के साथ तलछट में पाया जाता है। अतिरिक्त रिपोर्टों ने इस समूह को भूमध्यसागरीय क्षेत्र के साथ-साथ जापान में भी रखा है। जीवन इतिहास कैपिटेला टेलेटा भ्रूण और प्रारंभिक लार्वा चरण एक संतान नली में विकसित होते हैं जो माँ को घेरती है। भ्रूण लगभग 200 माइक्रोन व्यास के होते हैं। लगभग एक सप्ताह के दौरान, भ्रूण गैर-खिलाने वाले लार्वा में विकसित होते हैं जो मांसपेशियों, एक केंद्रीकृत तंत्रिका तंत्र, दो गोलाकार सिलियरी बैंड, दो आंखों के धब्बे, खंड और सेटे बनाते हैं। लार्वा गैर-खिला रहे हैं और पाचन तंत्र अन्य अंगों की तुलना में बाद के चरण में विकसित होता है। पूर्व-कायापलट लार्वा को नौ चरणों में वर्गीकृत किया जा सकता है, जिसमें प्रत्येक चरण लगभग एक दिन तक चलता है। शरीर के आगे बढ़ने और आंत की परिपक्वता पर, लार्वा ब्रूड ट्यूब से निकलते हैं, और दो गोलाकार पट्टियों, प्रोटोट्रॉक और टेलोट्रॉक के भीतर व्यवस्थित सिलिया की धड़कन के माध्यम से एक घूर्णन मोड़ के साथ आगे तैरते हैं। लार्वा सकारात्मक फोटोटैक्टिक व्यवहार प्रदर्शित करते हैं जिसमें वे प्रकाश की ओर तैरते हैं, संभावित रूप से लार्वा फैलाव में सहायता के लिए एक अनुकूलन सी. टेलेटा एक अप्रत्यक्ष विकासकर्ता है और एक तैरते हुए लार्वा से एक बिलिंग किशोर में रूपांतरण से गुजरता है। कायापलट की विशेषता सिलिया हानि, शरीर का लंबा होना और रेंगना व्यवहार है। समुद्री तलछट किशोर कीड़ों में कायाकल्प शुरू करने के लिए एक संकेत के रूप में कार्य करता है जो बाद में परिपक्व वयस्कों में बढ़ता है। बी विटामिन निकोटिनमाइड (बी3) और राइबोफ्लेविन (बी2) के संपर्क में आने पर सक्षम लार्वा को किशोरों में रूपांतरित करने के लिए प्रेरित किया जा सकता है, यह सुझाव देते हुए कि ये रासायनिक यौगिक लार्वा कायापलट में समुद्री तलछट की प्रेरक भूमिका के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं। प्रत्येक ब्रूड ट्यूब में संतानों की संख्या 50-400 व्यक्तियों के बीच भिन्न हो सकती है, और भोजन की गुणवत्ता से प्रभावित होती है। कायापलट के बाद, किशोर खरोंच करना और खाना शुरू कर देते हैं। किशोर कीड़े बढ़ते रहते हैं और यौन रूप से परिपक्व वयस्क बनने में आठ सप्ताह लगते हैं। नर और मादा अपने जीवनकाल में कई बार प्रजनन कर सकते हैं। वयस्क परिपक्वता के लगभग 12-14 सप्ताह बाद जीवित रहते हैं। फ़ीडिंग कैपिटेला टेलेटा उस समृद्ध तलछट को खाता है जिसमें यह गिरता है। सी. टेलेटा में एक जटिल, क्षेत्रीयकृत आहार नलिका होती है जिसमें एक अग्रान्त्र, मध्यान्त्र और पश्चान्त्र होते हैं। यह अपने प्रोबोसिस को उलटकर तलछट को ग्रहण करता है, जिसमें एक सिलियेटेड, मस्कुलर डोर्सल ग्रसनी होता है। समुद्री पॉलीचीट्स में एक पृष्ठीय ग्रसनी की उपस्थिति असामान्य है, और यह अनुकूलन कैपिटेलिडे परिवार में स्वतंत्र रूप से विकसित हुआ हो सकता है जो उनके द्वारा कब्जा किए गए बेंथिक समुद्री स्थान में भोजन मोड पर चयनात्मक दबाव के माध्यम से विकसित हुआ हो। सी. टेलेटा विकासात्मक प्रक्रियाओं की जांच के लिए तकनीकों की एक विस्तृत श्रृंखला विकसित की गई है। 2006 में, पूरे माउंट इन सीटू संकरण का उपयोग करने वाला पहला अध्ययन प्रकाशित किया गया था। यह तकनीक एक निश्चित नमूने के भीतर विशिष्ट एम. आर. एन. ए. की अभिव्यक्ति और स्थानीयकरण की जांच की अनुमति देती है। इम्यूनोहिस्टोकेमिस्ट्री को बाद में निश्चित नमूनों में विशिष्ट कोशिका प्रकारों की कल्पना करने के तरीके के रूप में विकसित किया गया था। अपरिष्कृत भ्रूणों और प्रारंभिक दरार चरणों के लिए एक सूक्ष्म इंजेक्शन प्रोटोकॉल 2010 में विकसित किया गया था और ब्लास्टोमेरेस के अंतिम भाग्य की जांच करने के लिए एक भाग्य मानचित्रण अध्ययन में इसका उपयोग किया गया था। भ्रूण के प्रारंभिक विकास का अध्ययन करने के लिए अन्य उपयोगी तकनीकों में अवरक्त लेजर और ब्लास्टोमियर अलगाव प्रयोगों के साथ एकल कोशिकाओं को लक्षित रूप से हटाना शामिल है। विकास के बाद के चरण में लार्वा आँखों को हटाने के लिए लेजर हटाने का भी उपयोग किया गया था। माइक्रोइंजेक्शन तकनीकों के विकास ने विभिन्न न्यूक्लिक एसिड संरचनाओं की शुरुआत की अनुमति दी जिन्हें एक अशुद्ध जाइगोट में इंजेक्ट किया जा सकता है। इसमें मॉर्फोलिनो नॉकडाउन और सी. आर. आई. एस. पी. आर.-सी. ए. एस. 9 उत्परिवर्तन जैसी जीन विकृति तकनीकों का उपयोग और एम. आर. एन. ए. इंजेक्शन जैसी जीवित इमेजिंग के तरीके शामिल हैं। प्रत्येक तकनीक के विकास से पूछताछ और प्रयोग के नए रास्ते खुलते हैं और प्रश्नों की संख्या और जटिलता का विस्तार होता है। भ्रूणजनन सर्पिलिया के भीतर कई प्रजातियों की तरह, सी. टेलेटा भ्रूणजनन एक असमान सर्पिल दरार कार्यक्रम का अनुसरण करता है जहां ब्लास्टोमेरेस एक अनुमानित क्रम, आकार और स्थिति के अनुसार पैदा होते हैं। यह साझा रूढ़िवादी दरार कार्यक्रम अलग-अलग कोशिकाओं की पहचान करने की अनुमति देता है और एक मानक कोशिका-नामकरण प्रणाली है। इसके अतिरिक्त, अलग-अलग कोशिकाओं को फ्लोरोसेंट रंगों के साथ माइक्रोइंजेक्ट किया जा सकता है और विशेष ऊतकों और लार्वा संरचनाओं के वंश को निर्धारित करने के लिए उनके वंशजों को ट्रैक किया जा सकता है। इस विधि के माध्यम से, सी. टेलेटा के लिए एक व्यापक भाग्य मानचित्र बनाया गया था। सामान्य तौर पर, सी. टेलेटा और अन्य सर्पिलिया के बीच कोशिका भाग्य की पर्याप्त समानता है। उदाहरण के लिए, सी. टेलेटा और कई अन्य सर्पिलियन में, क्रमशः ए, बी, सी और डी भ्रूण चतुर्थांश से प्राप्त कोशिकाएं लार्वा शरीर के बाएं, उदर, दाएं और पृष्ठीय भागों को जन्म देती हैं। हालाँकि, मेसोडर्म की उत्पत्ति विभिन्न प्रजातियों में भिन्न होती है। सी. टेलेटा में, मेसोडर्म 3सी और 3डी नामक कोशिकाओं से उत्पन्न होता है जो सी और डी भ्रूण चतुर्थांश दोनों से प्राप्त होते हैं, लेकिन एनेलिड प्लैटिनरीस डुमेरिली और कई मोलस्क में, ट्रंक मेसोडर्म एक एकल कोशिका 4डी से उत्पन्न होता है। प्रारंभिक भ्रूण विकास के दौरान पृष्ठीय-वेंट्रल अक्ष की स्थापना का भी सी. टेलेटा में व्यापक रूप से अध्ययन किया गया है। यह बताया गया है कि माइक्रोमियर 2डी, एक कोशिका जो भ्रूण में 16 कोशिकाओं के होने पर पैदा होती है, में संगठनात्मक गतिविधि होती है जो इसे भ्रूण के भीतर पृष्ठीय-वेंट्रल ध्रुवीयता को प्रेरित करने में सक्षम बनाती है। भाग्य मानचित्र अध्ययनों ने प्रदर्शित किया है कि कोशिका 2 डी लार्वा ट्रंक में एक्टोडर्म और सी. टेलेटा में पाइगिडियम को जन्म देती है, जबकि पहली चौकड़ी माइक्रोमीर्स के वंशज लार्वा के सिर में संरचनाओं को जन्म देते हैं। जब माइक्रोमीयर 2 डी को लेजर एब्लेटेड किया जाता है, तो 2 डी व्युत्पन्न संरचनाओं के साथ-साथ सिर में पृष्ठीय-वेंट्रल संगठन खो जाता है। यह एक पृष्ठीय-वेंट्रल अक्ष के साथ सिर के उचित गठन को प्रेरित करने के लिए 2d की उपस्थिति की आवश्यकता का सुझाव देता है। जब माइक्रोमीर्स 2d1 और 2d2,2d के तत्काल वंशज, दोनों को हटा दिया जाता है, तो परिणामी लार्वा सिर के भीतर पृष्ठीय-वेंट्रल संगठन को बनाए रखते हैं। इसलिए यह निष्कर्ष निकाला गया कि सी. टेलीटा माइक्रोमीयर 2डी में पृष्ठीय-वेंट्रल बॉडी एक्सिस को पैटर्न करने में संगठनात्मक गतिविधि है। इसके अलावा, गड़बड़ी अध्ययनों से पता चला है कि पृष्ठीय-वेंट्रल अक्ष मुख्य रूप से एक्टिविन/नोडल मार्ग के माध्यम से पैटर्न किया गया है। पुनर्जनन कई एन्नेलिड्स में अपने शरीर के पूर्वकाल, पश्चकाल या दोनों सिरों को पुनः उत्पन्न करने की क्षमता होती है। सी. टेलेटा पश्च पुनर्जनन में सक्षम है। किशोर और वयस्क दोनों अपने पिछले आधे हिस्से को अच्छी तरह से पुनर्जीवित कर सकते हैं। सी. टेलेटा के किशोरों में क्रमिक पुनर्जनन घटनाओं का वर्णन करते हुए एक चरण प्रणाली स्थापित की गई है। पुनर्जनन के पहले चरण में विच्छेदन या चोट के बाद के पहले 24 घंटे शामिल हैं। यह चरण घाव भरने और कोशिका प्रसार पैटर्न में बदलाव द्वारा चिह्नित किया जाता है। घाव का उपचार विच्छेदन के 4 से 6 घंटों के भीतर होता है, क्योंकि शरीर की दीवार में गोलाकार मांसपेशियां सिकुड़ती हैं, जिससे घाव को ढकने के लिए उपकला को एक साथ लाया जाता है। इस समय के दौरान, कोशिका प्रसार पैटर्न बिना काटे हुए जानवरों से अलग होते हैं; जबकि कोशिका प्रसार अभी भी पूरे शरीर में देखा जाता है, घाव स्थल पर एक उल्लेखनीय कमी होती है। चरण II में, विच्छेदन के लगभग 2 दिन बाद, एक छोटा ब्लास्टेमा बनता है जिसमें प्रसार करने वाली कोशिकाएं होती हैं, और पुराने वेंट्रल नर्व कॉर्ड ऊतक से ब्लास्टेमा में फैले न्यूराइट्स का एक फैला हुआ नेटवर्क होता है। चरण III में, विच्छेदन के लगभग 3 दिन बाद, ब्लास्टेमा अधिक संगठित हो जाता है क्योंकि प्रसार कोशिकाएं नवगठित ऊतक में एक साथ निकटता से पैक होती हैं और कई न्यूराइट नसों में संघनित हो जाते हैं। चतुर्थ चरण में, विच्छेदन के 5 दिन बाद, कोशिका प्रसार में वृद्धि जारी रहती है, लेकिन नए ऊतक में कम होती है। ब्लास्टेमा में तंत्रिका प्रक्षेपण और भी अधिक संगठित और प्रतिरूपित हो जाते हैं। इसके अतिरिक्त, पोस्टीरियर ग्रोथ ज़ोन, पिगिडियम और हिन्डगुट सुधार। अंत में, चरण 5 अलग-अलग ऊतकों और गैन्ग्लिया के साथ नए खंडों की उपस्थिति और निरंतर जोड़ द्वारा चिह्नित किया जाता है। सी. टेलेटा वयस्कों में पूरी पुनर्जनन प्रक्रिया लगभग दो सप्ताह के भीतर पूरी हो जाती है पुनर्जनन की दर व्यक्तियों के बीच भिन्न हो सकती है, विशेष रूप से स्वास्थ्य और पोषण सेवन से संबंधित। हॉक्स जीन, पैटर्न जीन जो कई जानवरों में विकास के दौरान खंड पहचान को नियंत्रित करते हैं, और पश्च पुनर्जनन के दौरान सी. टेलेटा के ब्लास्टेमा में व्यक्त किए जाते हैं। यह पुनर्जनन प्रक्रिया में एक भूमिका का सुझाव देता है, लेकिन सटीक अभिव्यक्ति पैटर्न पुनर्जनन के दौरान नवगठित ऊतक में खंड पहचान की स्थापना के लिए एक स्पष्ट कड़ी नहीं बनाते हैं। पोस्टीरियर रीजनरेशन के दौरान ब्लास्टेमा में हॉक्स जीन अभिव्यक्ति में बदलाव सीमित मॉर्फलैक्सिस का संकेत है, एपिमोर्फिक रीजनरेशन के अलावा भ्रूण में जर्मलाइन के रीजनरेशन की भी जांच की गई है। प्रारंभिक चरण के भ्रूणों में, इन्फ्रारेड लेजर का उपयोग करके जर्मलाइन अग्रदूत (कोशिका 3डी) को हटा दिया गया था। 13 प्रतिशत जांच किए गए लार्वा में बहुगुणक पूर्वज कोशिकाओं (एम. पी. सी.) की उपस्थिति देखी गई, जो रोगाणु रेखा के कुछ पुनर्जनन का संकेत देती है। इसके अलावा, कायापलट के दो सप्ताह बाद सभी किशोरों में एम. पी. सी. होते हैं। अंत में, उपचारित भ्रूण से उठाए गए लगभग सभी वयस्क कीड़ों ने कार्यात्मक प्रजनन प्रणाली विकसित की और संतानों का उत्पादन किया जो तैरने वाले लार्वा में विकसित हुए। विष विज्ञान कैपिटेला टेलेटा जैविक प्रदूषण से दूषित वातावरण के लिए एक संकेतक प्रजाति है। सी. टेलेटा में उच्च विकास दर के साथ इन आवासों को तेजी से बसाने की क्षमता है। इन विशेषताओं के कारण विभिन्न विष विज्ञान संबंधी अध्ययनों में इनका उपयोग किया गया है। सिंथेटिक कस्तूरी, एसिटाइल सेड्रीन, फ्लोरैंथीन, बेंजो [ए] पाइरीन, फ्लुओक्सेटाइन, कैडमियम, कॉपर ऑक्साइड नैनोपार्टिकल्स और सिल्वर नैनोपार्टिकल्स जैसे विभिन्न विषाक्त पदार्थों में प्रदूषक संपर्क के लिए उनकी आबादी और/या व्यक्तिगत स्तर की प्रतिक्रियाओं की जांच की गई है। हाल ही में, आंत के माइक्रोबायोम पर फ्लोरेंथीन-नुकीले तलछट के प्रभावों की जांच की गई और बैक्टीरिया के कई वर्गों की पहचान की गई; ये वर्ग फ्लोरेंथीन के चयापचय में भूमिका निभा सकते हैं। जीनोम कैपिटेला टेलेटा के जीनोम को 2013 में संयुक्त जीनोम संस्थान द्वारा उल्लू लिम्पेट, लोटिया गिगांटियन और ताजे पानी के जूँ, हेलोबडेला रोबस्टा के साथ क्रमबद्ध किया गया था। यह एक समुद्री पॉलीकेट को अनुक्रमित करने का पहला प्रयास था और इन तीन सर्पिल जीनोम के अनुक्रमण और अध्ययन ने प्रारंभिक द्वैपाक्षिक विकासवादी प्रक्रियाओं का एक महत्वपूर्ण परिप्रेक्ष्य प्रदान किया। इसके अतिरिक्त, इस काम ने लोफोट्रोकोजोआ के मोनोफाइलेटिक समूह के लिए मजबूत समर्थन दिखाया। शोधकर्ताओं ने पाया कि अन्य जानवरों के जीनोम की तुलना में, तीनों जीवों में जीनोम संगठन, जीन संरचना और कार्यात्मक सामग्री होती है जो साथी अकशेरुकी प्रोटोस्टोम की तुलना में अकशेरुकी ड्यूटेरोस्टोम जीनोम से अधिक निकटता से संबंधित थी। सी. टेलेटा में अन्य मेटाज़ोन के संबंध में एक अत्यधिक संरक्षित और धीरे-धीरे विकसित होने वाला जीनोम होता है। कैरियोटाइप विश्लेषण से पता चला कि सी. टेलेटा में गुणसूत्रों के 10 जोड़े होते हैं। संदर्भ बाहरी लिंक लैब वेबसाइट ऑफ एलेन सीवर कैपिटेला रिसर्च यूट्यूब चैनल जीनोम पेज फॉर कैपिटेला टेलीटाः पॉलीचेट्स एनिमल्स 2009 में वर्णित