GYMNODINIUM CATENATUM: EGENSKABER, LIVSCYKLUS, REPRODUKTION - BIOLOGI - 2025

Gymnodinium catenatum er et fotosyntetisk atecado dinoflagellat, der er i stand til at producere toksiner, der forårsager lammende skaldyrenvenation. Denne art er altid til stede i havvand i lave koncentrationer, og dens populationer gennemgår periodisk eksponentielle vækster, der producerer skadelige algeopblomstringer.

Dette dinoflagellat er i stand til at danne tykvæggede cyster, der kan modstå lange perioder under lys- og næringsmangel. Denne egenskab gør det muligt for den at overleve, selv i bådens ballastvande, hvorfor det er kommet til at kolonisere nye områder ved et uheld på grund af antropisk handling.

Gymnodinium sp. Henvisningsbillede af et dinoflagellat af slægten Gymnodinium Taget og redigeret fra: Picturepest.

Gymnodinium catenatum har en kompleks livscyklus med cyster, der kan dannes direkte fra haploide vegetative celler, dvs. useksuelt i modsætning til hvad der forekommer i de fleste dinoflagellater, der danner cyster med kønsceller.

egenskaber

Gymnodinium catenatum er en nøgen dinoflagellat, det vil sige, den mangler teak, det har en tværgående og en langsgående flagellum, som forekommer med resten af ​​dinoflagellater. Disse flageller bruges til forskydning.

De kan vokse enkeltvis (generelt under stationære vækststadier) eller i kæder på op til 64 organismer (hurtigt voksende), men de mest almindelige former består af færre end 10 organismer. De har en grå til brun farve på grund af tilstedeværelsen af ​​fotosyntetiske pigmenter.

Celler varierer meget i form, er generelt cirkulære eller lidt længere end brede, kan måle op til 53 x 45 μm og har adskillige organeller inde. De individuelle celler og terminalcellerne i kæderne har koniske apices.

Cyster kaldes sovende cyster og er kendetegnet ved at have tykke vægge med en mikroretikeret overflade; dens størrelse ligger mellem 45 og 50 um i diameter.

Fordeling

Gymnodinium catenatum findes i alle have, men dens distribution i disse er lokaliseret og opdages ofte kun under algeopblomstringer. Blandt de lande, hvor det er blevet observeret hyppigst, er Argentina, Uruguay, Venezuela, Cuba, Costa Rica, Mexico, Spanien, Portugal, Egypten, Australien og Japan.

Forskere mener, at tilstedeværelsen af ​​Gymnodinium catenatum i mange af disse lokaliteter skyldes utilsigtet spredning i ballastvande. De mener også, at det kan være kryptiske arter, der forveksles som en.

Reproduktion

Gymnodinium catenatum udviser både aseksuel og seksuel reproduktion.

Aseksuelle

Asexuel gengivelse sker ved skrå binær fission; i løbet af dette adskiller den diagonale spaltningsspor den venstre forreste del af cellen fra den højre bagerste del. Hver dattercelle er ansvarlig for at regenerere den komponent, den har brug for (anterior eller posterior), afhængigt af tilfældet.

Under celledeling er væggen i den nyopdelte protoplast kontinuerlig med væggen i stamcellen og kan ikke skelnes fra den. Cellerne i kæderne deler sig synkront, hvilket resulterer i kæder 2,4, 8, 16, 32 eller 64 celler lange.

Langsomt opdelte kæder bryder let ind i kortere kæder, lige celler eller individuelle celler.

Seksuel

Seksuel reproduktion kan forekomme under miljømæssige belastninger, såsom vækst i et medium, der mangler nitrat og fosfat. Men disse forhold er ikke afgørende for, at denne type reproduktion vises.

De celler, der fungerer som gameter, kan ikke skelnes fra vegetative celler. Gameter kan have samme eller ulige størrelse. Disse samles parallelt eller vinkelret på hinanden. I begge tilfælde er det vigtigste punkt vedhæftning sulcus.

Cellerne er arrangeret som spejlbilleder, med deres langsgående flageller arrangeret parallelt. Derefter dannes en bikonisk planozygot med en langsgående dobbelt flagellum. Planozygoten vil gradvist blive subfærisk og mister en af ​​de langsgående flagella.

Planozygote kan omdannes til en hypnozygot eller hvilende cyste; for dette mister den mobilitet, gennemgår en omorganisering og reduktion af dets cellulære indhold og udskiller en tyk cellevæg.

Livscyklus

De vegetative celler i Gymnodinium catenatum findes normalt i kæder med forskellige længder. Dette sker i det hurtige vækststadium. Derefter bryder kæderne i den stationære vækstfase fra hinanden til dannelse af individuelle celler.

Gymnodinium fuscum. Henvisningsbillede af et dinoflagellat af samme slægt som Gymnodinium catenatum. Taget og redigeret fra: Picturepest

Under ugunstige forhold kan individuelle celler forårsage hvileceller eller sovende cyster. De hvile celler er ikke mobile og udskiller en yderligere beskyttelsesfilm. Cysterne er sfæriske og har op til fire yderligere beskyttende lag.

For at danne sovende cyster kan individuelle celler reproducere sig seksuelt, eller de kan gøre det direkte fra den vegetative celle. Normalt kan disse cyster transporteres lange afstande med strøm eller afsættes på havbundene.

I sidstnævnte tilfælde kan cysterne resuspenderes i vandet i perioder med opvulning og klækkes for at give anledning til diploide planomeiocytter. Disse deler og stammer fra haploide vegetative celler, som kan gå ind i en eksponentiel vækstfase og forårsage algeopblomstringer.

Ernæring

Gymnodinium catenatum er en autotrof art, der er i stand til at fremstille sin egen mad fra uorganiske næringsstoffer ved hjælp af energi fra sollys. Dens vækst er begrænset af tilstedeværelsen af ​​næringsstoffer i vandkolonnen.

Blandt de vigtigste næringsstoffer, der begrænser væksten af ​​G. catenatum, er selen, nitrit og nitrat. I de regnfulde eller opsvingende årstider øges tilgængeligheden af ​​disse næringsstoffer i marine farvande nær kysten.

Når berigelsen af ​​næringsstoffer i vandet forekommer, har populationerne af G. catenatum ikke begrænsninger for deres vækst og begynder en periode med eksponentiel vækst, der genererer en algeopblomstring eller rødvande.

Lammende skaldyrsforgiftningssyndrom

Det er et syndrom forårsaget af indtagelse af toskallede bløddyr, der har akkumuleret et toksin kaldet saxitoxin. Denne toksin produceres af forskellige arter af dinoflagellater.

Gymnodinium catenatum er den eneste art af atheated dinoflagellates, der er involveret i denne type forgiftning. Bløddyr, når du indtager dinoflagellater, akkumulerer toksinet i deres væv.

De vigtigste arter af bløddyr forbundet med lammende forgiftning er muslinger, muslinger, tunger og cockles. Forgiftningssymptomer begynder at vises hurtigt mellem 5 og 30 minutter efter indtagelse af den forgiftede skaldyr.

Symptomerne inkluderer paræstesi i munden og ekstremiteterne samt svimmelhed, opkast og diarré. I mere alvorlige tilfælde kan ataxi, muskellammelse og åndedrætsbesvær forekomme. Dødelige tilfælde opstår som følge af åndedrætslammelse.

Til dato er der ingen modgift mod saxitoxin, så behandlingen er symptomatisk rettet mod at bevare patientens vejrtrækning.

Referencer

1. MA Doblina, SI Blackburnb, GM Hallegraeffa (1999) Vækst og biomasse-stimulering af det giftige dinoflagellat Gymnodinium catenatum (Graham) med opløste organiske stoffer. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology.
2. ML Hernández-Orozco, I. Gárate-Lizárraga (2006). Lammende forgiftningssyndrom på grund af indtagelse af bløddyr. Biomedicinsk tidsskrift.
3. SI Blackburn, GM Hallegrae, CJ Bolch (1989). Vegetativ reproduktion og seksuel livscyklus af det giftige dinoflagellat Gymnodinium catenatum fra Tasmania, Australien. Journal of Phycology.
4. F. Gómez (2003). Det giftige dinoflagellat Gymnodinium catenatum: en invaderer i Middelhavet Acta Botanica Croatica.
5. CJ Band-Schmidt, JJ Bustillos-Guzmán, DJ López-Cortés, I. Gárate-Lizárraga, EJ Núñez-Vázquez & FE Hernández-Sandoval (2010). Økologiske og fysiologiske undersøgelser af Gymnodinium catenatum i det mexicanske Stillehav: En gennemgang. Marine stoffer.
6. FE Hernández-Sandoval, DJ López-Cortés, CJ Band-Schmidt, I. Gárate-Lizárraga, EJ Núñez-Vázquez & JJ Bustillos-Guzmán (2009). Lammende toksiner i toskallede bløddyr under en spredning af Gymnodinium catenatum Graham i La Paz-bugten, Mexico. Hydrobiologiske.