DINOFLAGELLATES: EGENSKABER, KLASSIFICERING, LIVSCYKLUS - BIOLOGI - 2025

De dinoflagellater er bureauer i Kongeriget Protista hvis vigtigste kendetegn er, at de har et par af flageller at hjælpe dig bevæge sig i midten. De blev først beskrevet i 1885 af den tyske naturforsker Johann Adam Otto Buetschli. De er en ret stor gruppe, herunder fotosyntetiske, heterotrofiske, fritlevende organismer, parasitter og symbionter.

Ud fra det økologiske synspunkt er de meget vigtige, da de sammen med andre mikroalger, såsom diatomer, udgør fytoplankton, som igen er maden til mange havdyr, såsom fisk, bløddyr, krebsdyr og pattedyr.

Ceratium. Dinoflagellate-arter. Kilde: Keisotyo, fra Wikimedia Commons

På samme måde, når de spredes overdrevet og ukontrolleret, giver de anledning til et fænomen kaldet "rød tidevand", hvor haven er farvet i forskellige farver. Dette udgør et alvorligt miljøproblem, da det i høj grad påvirker balancen i økosystemer og de organismer, der bor i dem.

Taksonomi

Den taksonomiske klassificering af dinoflagellater er som følger:

Domæne: Eukarya.

Kongerige: Protista.

Superfilo: Alveolata.

Filum : Miozoa.

Subfil: Myzozoa.

Dinozoa

Superklasse: Dinoflagellata

Morfologi

Dinoflagellater er encellede organismer, dvs. de består af en enkelt celle. De varierer i størrelse, nogle er så små, at de ikke kan ses med det blotte øje (50 mikron), mens andre er lidt større (2 mm).

Eksternt udseende

I dinoflagellater findes to former: de såkaldte pansrede eller tecados og de nøgne. I det første tilfælde er cellen omgivet af en resistent struktur, ligesom en rustning, der består af biopolymercellulose.

Dette lag er kendt som "teak". I nøgne dinoflagellater er der ingen tilstedeværelse af det beskyttende lag. Derfor er de meget skrøbelige og modtagelige for barske miljøforhold.

Det særlige ved disse organismer er tilstedeværelsen af ​​flagella. Dette er cellevedhæng eller fremspring, der primært bruges til at tilvejebringe mobilitet til cellen.

For dinoflagellater præsenterer de to flagella: tværgående og langsgående. Det tværgående flagellum omgiver cellen og giver den en roterende bevægelse, mens den langsgående flagellum er ansvarlig for den vertikale bevægelse af dinoflagellatet.

Nogle arter har bioluminescensgener i deres DNA. Dette indebærer, at de er i stand til at udsende en bestemt glød (som nogle vandmænd eller ildfluer).

Atomstruktur

Ligesom enhver eukaryot organisme pakkes det genetiske materiale (DNA og RNA) inden i en struktur kendt som cellekernen, der afgrænses af en membran, den nukleare membran.

Nu har organismerne, der hører til denne superklasse, meget særlige egenskaber, der gør dem unikke inden for eukaryoter. Først findes DNA flerårigt udgør kromosomer, som forbliver kondenseret på alle tidspunkter (inklusive alle stadier i cellecyklussen).

Derudover har den ikke histoner, og den nukleare membran går ikke i opløsning under processen med celledeling, som det er tilfældet med andre eukaryote organismer.

Cytoplasmatisk indhold

I betragtning med elektronmikroskopet kan tilstedeværelsen af ​​forskellige cytoplasmatiske organeller, typisk i en hvilken som helst eukaryot, observeres i dinoflagellatcellerne.

Disse inkluderer: Golgi-apparatur, endoplasmatisk retikulum (glat og ru), mitokondrier, opbevaringsvakuoler såvel som kloroplaster (i tilfælde af autotrofiske dinoflagellater).

Generelle karakteristika

Dinoflagellata-superklassen er bred og omfatter et stort antal arter, nogle meget forskellige fra andre. De er dog enige om visse karakteristika:

Ernæring

Gruppen af ​​dinoflagellater er så bred, at den ikke har et specifikt ernæringsmønster. Der er arter, der er autotrofiske. Dette betyder, at de er i stand til at syntetisere deres næringsstoffer gennem fotosynteseprocessen. Dette sker, fordi de mellem deres cytoplasmatiske organeller har chloroplaster, inden for hvilke der er indeholdt chlorophyllmolekyler.

På den anden side er der nogle få, der er heterotrofer, det vil sige, de lever af andre levende væsener eller på stoffer, der er produceret af dem. I dette tilfælde er der arter, der lever af andre protister, der tilhører portozanerne, kiselallegeme eller endda dinoflagellaterne selv.

Ligeledes er der nogle arter, der er parasitter, såsom dem, der hører til klassen Ellobiopsea, som er ektoparasitter fra nogle skaldyr.

Levevis

Dette aspekt er ret forskelligartet. Der er arter, der er fritlevende, mens der er andre, der danner kolonier.

Tilsvarende er der arter, der opretter endosymbiotiske forbindelser med medlemmer af Anthozoa-klassen til phylum-cnidariere, såsom anemoner og koraller. I disse partnerskaber drager begge medlemmer gensidigt fordel og har brug for hinanden for at overleve.

Et eksempel på dette er arten Gymnodinium microoadriaticum, der er rigelig i korallrev, der bidrager til deres dannelse.

Reproduktion

I de fleste dinoflagellater er reproduktion aseksuel, mens i nogle få andre kan seksuel reproduktion forekomme.

Asexuel reproduktion sker gennem en proces, der kaldes binær fission. I denne opdeles hver celle i to celler nøjagtigt det samme som overordnede.

Dinoflagellater har en type binær fission kendt som langsgående. I denne type er delingsaksen i længderetningen.

Denne opdeling er varieret. For eksempel er der arter som dem af slægten Ceratium, hvor en proces kaldet desmochisis forekommer. I dette opretholder hver dattercelle halvdelen af ​​væggen i forældercellen.

Der er andre arter, hvor noget, der kaldes eleutherochisis, forekommer. Her sker opdeling inden i stamcellen, og efter opdeling genererer hver dattercelle en ny væg eller en ny theca, når det gælder thecae-arter.

Nu sker seksuel reproduktion ved fusion af gameter. I denne type reproduktion forekommer foreningen og udvekslingen af ​​genetisk materiale mellem to gameter.

De har pigmenter

Dinoflagellater har forskellige typer pigmenter i deres cytoplasma. De fleste indeholder klorofyll (type a og c). Der er også tilstedeværelsen af ​​andre pigmenter, blandt hvilke xanthophylls peridinin, diadinoxanthin, diatoxanthin og fucoxanthin skiller sig ud. Der er også tilstedeværelsen af ​​beta-caroten.

Fremstil giftstoffer

Et stort antal arter producerer toksiner, der kan være af tre typer: cytolytisk, neurotoksisk eller hepatotoksisk. Disse er meget giftige og skadelige for pattedyr, fugle og fisk.

Toksinerne kan indtages af nogle skaldyr såsom muslinger og østers og ophobes i dem i høje og farlige niveauer. Når andre organismer, inklusive mennesker, indtager skaldyr, der er kontamineret med toksinet, kan de præsentere et forgiftningssyndrom, som, hvis de ikke behandles i tide og korrekt, kan have et fatalt resultat.

Habitat

Alle dinoflagellater er akvatiske. De fleste arter findes i marine levesteder, mens en lille procentdel af arter findes i ferskvand. De har en forudsætning for områder, hvor sollys når. Imidlertid er der fundet eksemplarer på store dybder.

Temperatur ser ikke ud til at være et begrænsende element for placeringen af ​​disse organismer, da de har været placeret både i varme farvande og i ekstremt koldt vand som dem i polære økosystemer.

Livscyklus

Dinoflagellaters livscyklus formidles af miljøforhold, da afhængigt af om de er gunstige eller ikke, vil der være forskellige begivenheder.

Ligeledes har det en haploid og en diploid fase.

Haploid fase

I den haploide fase er det, der sker, at en celle gennemgår meiose, hvilket genererer to haploide celler (med halvdelen af ​​den genetiske belastning af arten). Nogle forskere omtaler disse celler som gameter (+ -).

Når miljøforholdene ikke længere er ideelle, forenes to dinoflagellater og danner en zygot kaldet en planozygot, som er diploid (fuld genetisk belastning af arten).

Dinoflagellates livscyklus. (1) Binær fission. (2) Forening af to dinoflagellater. (3) Planozygote. (4) Hypnozygote. (5) Planomeiocyte. Kilde: Franciscosp2, fra Wikimedia Commons

Diploid fase

Senere mister planozygoten sin flagella og udvikler sig til en anden fase, der kaldes hypnozygoten. Dette er dækket af en meget hårdere og mere modstandsdygtig teak og er også fuld af reservestoffer.

Dette gør det muligt for hypnozygoten at forblive sikker mod ethvert rovdyr og beskyttet mod barske miljøforhold i lang tid.

Hypnozygoten deponeres på havbunden og venter på, at miljøforholdene bliver ideelle igen. Når dette sker, bryder teaket, der omgiver det, og dette bliver et mellemstadium kendt som planomeiocito.

Dette er en kortvarig fase, da cellen hurtigt vender tilbage til sin karakteristiske dinoflagellatform.

Klassifikation

Dinoflagellates inkluderer fem klasser:

• Ellobiopsea: dette er organismer, der findes i ferskvands- eller marine habitater. De fleste er parasitter (ektoparasitter) af nogle skaldyr.
• Oxyrrhea: det består af en enkelt slægt Oxirrhis. Organismer i denne klasse er rovdyr, der er beliggende i rent marine levesteder. Dets atypiske kromosomer er lange og tynde.
• Dinophyceae: Denne klasse inkluderer de typiske dinoflagellatorganismer. De har to flagella, de fleste af dem er fotosyntetiske autotrofer, de har en livscyklus, hvor den haploide fase dominerer, og mange af dem præsenterer den cellulære beskyttelsesbeklædning, der er kendt som theca.
• Syndinea: organismerne i denne gruppe er karakteriseret ved ikke at præsentere teak og have en parasitisk eller endosymbiont livsstil.
• Noctilucea: består af bestemte organismer, i hvis livscyklus diploidfasen dominerer. Ligeledes er de heterotrofiske, store (2 mm) og bioluminescerende.

"Red Tide"

Det såkaldte "rødvande" er et fænomen, der forekommer i vandmasser, hvor visse mikroalger, der er en del af planteplankton, spredes, især dem i gruppen af ​​dinoflagellater.

Når antallet af organismer stiger markant, og de spredes ukontrolleret, farves vandet normalt i en række farver, blandt dem kan være: rød, brun, gul eller oker.

Det røde tidevand bliver negativt eller skadeligt, når den spredende arter af mikroalger syntetiserer toksiner, der er skadelige for andre levende væsener. Når nogle dyr, såsom bløddyr eller krebsdyr, lever af disse alger, indarbejder de toksinerne i deres krop. Når nogle andre dyr lever af dem, vil de lide konsekvenserne af indtagelse af toksinet.

Der er ingen forebyggende eller afhjælpende foranstaltning, der fuldstændigt eliminerer rødvandet. Blandt de afprøvede foranstaltninger er:

• Fysisk kontrol: eliminering af alger gennem fysiske procedurer såsom filtrering og andre.
• Kemisk kontrol: anvendelse af produkter såsom algaecider, hvis mål er at fjerne akkumulerede alger på havoverfladen. De anbefales dog ikke, da de påvirker andre komponenter i økosystemet.
• Biologisk kontrol: disse foranstaltninger bruger organismer, der lever af disse alger, samt nogle vira, parasitter og bakterier, der gennem naturlige biologiske mekanismer er i stand til at genoprette balancen i økosystemet.

Pathogeny

Organismer, der hører til gruppen af ​​dinoflagellater, er ikke i sig selv patogene, men producerer som nævnt toksiner, der i høj grad påvirker mennesker og andre dyr.

Når der er en stigning i mængden af ​​dinoflagellater i et eller andet havområde, gør produktionen af ​​toksiner, såsom saxitoxiner og goniautoxin, også det samme.

Dinoflagellater, som er en vigtig og overvejende del af fytoplankton, er en del af kosten for krebsdyr, bløddyr og fisk, hvor toksiner farligt ophobes. Disse overføres til mennesker, når de lever af et inficeret dyr.

Når dette sker, genereres det, der kaldes skaldyrsforgiftningssyndrom.

Skaldyr Forgiftningssyndrom

Det opstår, når bløddyr, der er inficeret med de forskellige toksiner, der er syntetiseret af dinoflagellater, spises. Nu er der flere typer toksiner, og karakteristika ved det syndrom, der skal genereres, afhænger af disse.

Lammende toksin

Forårsager lammende skaldyrsforgiftning. Det produceres hovedsageligt af Gymnodinium catenatum-arten og flere af slægten Alexandrium.

Symptomer

• Nøgenhed i nogle regioner såsom ansigt, nakke og hænder.
• Prikkende fornemmelse
• Sygdom
• Opkastning
• Lammelse af muskler

Døden kommer normalt som en konsekvens af åndedrætsarrest.

Neurotoksisk toksin

Forårsager neurotoksisk forgiftning. Det syntetiseres af arter, der tilhører slægten Karenia.

Symptomer

• Svær hovedpine
• Muskelsvaghed
• Rystende kulderystelser
• Sygdom
• Opkastning
• Muskelinddragelse (lammelse)

Diarrhealtoksin

Det er årsagen til diarréforgiftning fra skaldyrsforbrug. Det produceres af arter af slægten Dinophysis.

Symptomer

• Diarré
• Sygdom
• Opkastning
• Sandsynlig dannelse af tumorer i fordøjelseskanalen

Ciguaterisk toksin

Forårsager ciguatera-forgiftning ved at spise fisk. Det syntetiseres af arten Gambierdiscus toxicus, Ostreopsis spp og Coolia spp.

Symptomer

• Følelsesløshed og rysten i hænder og fødder
• Sygdom
• Lammelse af muskler (i ekstreme tilfælde)

Udvikling

Symptomerne begynder at vises mellem 30 minutter og 3 timer efter indtagelse af den forurenede mad. Dette skyldes, at toksinet hurtigt absorberes gennem mundslimhinden.

Afhængigt af mængden af ​​indtaget toksin kan symptomerne være mere eller mindre alvorlige.

Toksinets eliminationshalveringstid er ca. 90 minutter. Reduktionen af ​​toksinniveauer i blodet til sikre niveauer kan tage op til 9 timer.

Behandling

Desværre er der ingen modgift mod nogen af ​​toksinerne. Behandling er indiceret til at lindre symptomer, især luftvejssymptomer, samt for at eliminere toksinet.

En af de sædvanlige forholdsregler er at fremkalde opkast for at fjerne forgiftningskilden. Aktivt kul administreres også normalt, da det er i stand til at absorbere toksiner, som er resistente over for virkningen af ​​gastrisk pH.

Ligeledes administreres rigelige væsker, der søger at korrigere den mulige acidose, samt fremskynde udskillelsen af ​​toksinet gennem nyrerne.

Forgiftning af nogen af ​​disse toksiner betragtes som en nødsituation på hospitalet, og som sådan skal behandles, så den pågældende straks får specialiseret lægehjælp.

Referencer

1. Adl, SM et al. (2012). "Den reviderede klassificering af eukaryoter." Journal of Eukaryotic Microbiology, 59 (5), 429-514
2. Faust, MA og Gulledge, RA (2002). Identificering af skadelige marine dinoflagellater. Bidrag fra United States National Herbarium 42: 1-144.
3. Gómez F. (2005). En liste over fritlevende dinoflagellatarter i verdenshavene. Acta Botanica Croatica 64: 129-212.
4. Hernández, M. og Gárate, I. (2006). Lammende forgiftningssyndrom på grund af indtagelse af bløddyr. Rev Biomed. 17. 45-60
5. Van Dolah FM. Marine algetoksiner: oprindelse, sundhedseffekter og deres øgede forekomst. Miljøperspekt. 2000; 108 Suppl 1: 133-41.