Charakterystyka Dinoflagellates, klasyfikacja, cykl życia

4154
Abraham McLaughlin

Plik bruzdnicami Są to organizmy Królestwa Protistowskiego, których główną cechą jest to, że prezentują parę wici, które pomagają im poruszać się po środku. Po raz pierwszy zostały opisane w 1885 roku przez niemieckiego przyrodnika Johanna Adama Otto Buetschli. Jest to dość duża grupa obejmująca organizmy fotosyntetyczne, heterotroficzne, wolno żyjące, pasożyty i symbionty..

Z ekologicznego punktu widzenia są bardzo ważne, gdyż razem z innymi mikroalgami, np. Okrzemkami, stanowią fitoplankton, który z kolei jest pożywieniem wielu zwierząt morskich, takich jak ryby, mięczaki, skorupiaki i ssaki..

Ceratium. Gatunki Dinoflagellate. Źródło: Keisotyo [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) lub CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)], z Wikimedia Commons

Podobnie, gdy rozmnażają się przesadnie i niekontrolowanie, powodują zjawisko zwane „Czerwonym Przypływem”, w którym morza są zabarwione na różne kolory. Stanowi to poważny problem środowiskowy, ponieważ ma duży wpływ na równowagę ekosystemów i zamieszkujących je organizmów..

Indeks artykułów

  • 1 Taksonomia
  • 2 Morfologia
    • 2.1 Wygląd zewnętrzny
    • 2.2 Struktura jądra
    • 2.3 Zawartość cytoplazmatyczna
  • 3 Charakterystyka ogólna
    • 3.1 Odżywianie
    • 3.2 Styl życia
    • 3.3 Odtwarzanie
    • 3.4 Mają pigmenty
    • 3.5 Wytwarzają toksyny
  • 4 Siedlisko
  • 5 Cykl życia
    • 5.1 Faza haploidalna
    • 5.2 Faza diploidalna
  • 6 Klasyfikacja
  • 7 „Czerwony przypływ”
  • 8 Patogenesis
    • 8.1 Syndrom zatrucia skorupiakami
  • 9 Odniesienia

Taksonomia

Klasyfikacja taksonomiczna bruzdnic jest następująca:

Domena: Eukarya.

Królestwo: Protista.

Super ostry: Alveolata.

Brzeg: Miozoa.

Podtyp: Myzozoa.

Dinozoa

Nadklasa: Dinoflagellata

Morfologia

Dinoflagellates to organizmy jednokomórkowe, to znaczy składają się z pojedynczej komórki. Różnią się wielkością, niektóre są tak małe, że nie można ich zobaczyć gołym okiem (50 mikronów), podczas gdy inne są nieco większe (2 mm)..

Wygląd zewnętrzny

W bruzdnicach można spotkać dwie formy: tzw. Pancerne lub tecado oraz nagie. W pierwszym przypadku komórka jest otoczona wytrzymałą strukturą, podobną do pancerza, wykonaną z biopolimerowej celulozy.

Ta warstwa jest znana jako „teak”. W nagich bruzdnicach nie ma warstwy ochronnej. Dlatego są bardzo delikatne i podatne na trudne warunki środowiskowe..

Charakterystyczną cechą tych organizmów jest obecność wici. Są to wypustki lub wypustki komórek, które są używane głównie w celu zapewnienia mobilności komórce..

W przypadku bruzdnic mają dwie wici: poprzeczną i podłużną. Wić poprzeczna otacza komórkę i nadaje jej ruch obrotowy, podczas gdy wić podłużna odpowiada za pionowy ruch bruzdy bruzdowatej..

Niektóre gatunki mają w swoim DNA geny bioluminescencji. Oznacza to, że są w stanie emitować określony blask (jak niektóre meduzy lub świetliki). 

Struktura jądrowa

Podobnie, jak wszystkie organizmy eukariotyczne, materiał genetyczny (DNA i RNA) jest upakowany w strukturze znanej jako jądro komórkowe, które jest ograniczone błoną, błoną jądrową..

Otóż ​​organizmy należące do tej superklasy mają bardzo szczególne cechy, które czynią je wyjątkowymi wśród eukariontów. Po pierwsze, DNA nieustannie tworzy chromosomy, które przez cały czas pozostają skondensowane (w tym na wszystkich etapach cyklu komórkowego).

Ponadto nie posiada histonów, a błona jądrowa nie rozpada się podczas procesu podziału komórki, jak ma to miejsce w przypadku innych organizmów eukariotycznych..

Zawartość cytoplazmatyczna

W widoku z mikroskopu elektronowego w komórkach bruzdkowatych można zaobserwować obecność różnych organelli cytoplazmatycznych, typowych dla każdego eukariota..

Należą do nich: aparat Golgiego, retikulum endoplazmatyczne (gładkie i szorstkie), mitochondria, wakuole spichrzowe, a także chloroplasty (w przypadku autotroficznych bruzdnic).

Ogólna charakterystyka

Nadklasa Dinoflagellata jest szeroka i obejmuje dużą liczbę gatunków, niektóre bardzo różniące się od innych. Jednak zgadzają się co do pewnych cech:

Odżywianie

Grupa bruzdnic jest tak duża, że ​​nie ma określonego schematu żywienia. Istnieją gatunki autotroficzne. Oznacza to, że są w stanie syntetyzować swoje składniki odżywcze w procesie fotosyntezy. Dzieje się tak, ponieważ między organellami cytoplazmatycznymi znajdują się chloroplasty, w których znajdują się cząsteczki chlorofilu..

Z drugiej strony jest kilka, które są heterotrofami, to znaczy żywią się innymi żywymi istotami lub wytwarzanymi przez nie substancjami. W tym przypadku są gatunki, które żywią się innymi protistami należącymi do portozoans, okrzemkami, a nawet samymi bruzdnicami..

Podobnie istnieją gatunki pasożytów, takie jak należące do klasy Ellobiopsea, które są pasożytami zewnętrznymi niektórych skorupiaków..

Styl życia

Ten aspekt jest dość zróżnicowany. Są gatunki wolno żyjące, podczas gdy są inne, które tworzą kolonie.

Podobnie istnieją gatunki, które nawiązują związki endosymbiotyczne z przedstawicielami klasy Anthozoa z gromady parzydełkowców, takie jak ukwiały i koralowce. W tych partnerstwach obaj członkowie czerpią wzajemne korzyści i potrzebują siebie nawzajem, aby przetrwać..

Przykładem tego jest gatunek Gymnodinium microoadriaticum, który obfituje w rafy koralowe, przyczyniając się do ich powstawania.

Reprodukcja

U większości bruzdkowców rozmnażanie jest bezpłciowe, podczas gdy u kilku innych może wystąpić rozmnażanie płciowe..

Rozmnażanie bezpłciowe zachodzi w procesie zwanym rozszczepieniem binarnym. W tym przypadku każda komórka dzieli się na dwie komórki dokładnie tak samo jak komórka macierzysta..

Dinoflagellates mają rodzaj rozszczepienia binarnego zwanego podłużnym. W tym typie oś podziału jest podłużna.

Ten podział jest zróżnicowany. Na przykład istnieją gatunki takie jak te z rodzaju Ceratium, w których zachodzi proces zwany desmochisis. W tym przypadku każda pierwotna komórka potomna zachowuje połowę ściany komórki rodzicielskiej.

Istnieją inne gatunki, u których występuje coś, co nazywa się eleutherochisis. Tutaj podział zachodzi w obrębie komórki macierzystej i po podziale każda komórka potomna generuje nową ścianę lub nową osłonkę, w przypadku gatunków krostek..

Obecnie rozmnażanie płciowe zachodzi poprzez fuzję gamet. W tego typu rozmnażaniu następuje zjednoczenie i wymiana materiału genetycznego między dwiema gametami..

Mają pigmenty

Dinoflagellates mają różne rodzaje pigmentów w swojej cytoplazmie. Większość zawiera chlorofil (typy a i c). Występują również inne pigmenty, wśród których wyróżniają się peridynina ksantofilowa, diadinoksantyna, diatoksantyna i fukoksantyna. Występuje również obecność beta-karotenu.

Wytwarzaj toksyny

Wiele gatunków wytwarza toksyny, które mogą być trzech typów: cytolityczne, neurotoksyczne lub hepatotoksyczne. Są bardzo toksyczne i szkodliwe dla ssaków, ptaków i ryb..

Toksyny mogą być spożywane przez niektóre skorupiaki, takie jak małże i ostrygi, i gromadzić się w nich na wysokim i niebezpiecznym poziomie. Kiedy inne organizmy, w tym człowiek, połykają skorupiaki skażone toksyną, mogą wywołać syndrom zatrucia, który, jeśli nie zostanie odpowiednio leczony na czas, może zakończyć się śmiercią.

Siedlisko

Wszystkie bruzdnice są wodne. Większość gatunków występuje w siedliskach morskich, podczas gdy niewielki procent gatunków można znaleźć w wodach słodkich. Mają upodobanie do obszarów, do których dociera światło słoneczne. Jednak okazy znaleziono na dużych głębokościach.

Temperatura nie wydaje się być elementem ograniczającym lokalizację tych organizmów, ponieważ były one zlokalizowane zarówno w wodach ciepłych, jak i ekstremalnie zimnych, takich jak ekosystemy polarne..

Koło życia

Cykl życia bruzdnic jest zależny od warunków środowiskowych, ponieważ w zależności od tego, czy są sprzyjające, czy nie, wystąpią różne zdarzenia.

Podobnie ma fazę haploidalną i diploidalną..

Faza haploidalna

W fazie haploidalnej komórka przechodzi mejozę, generując dwie komórki haploidalne (z połową ładunku genetycznego gatunku). Niektórzy uczeni nazywają te komórki gamety (+ -).

Kiedy warunki środowiskowe nie są już idealne, dwa bruzdnice łączą się, tworząc zygotę zwaną planozygotą, która jest diploidalna (całkowity ładunek genetyczny gatunku).

Cykl życia Dinoflagellate. (1) Rozszczepienie binarne. (2) Związek dwóch bruzdnic. (3) Planozygote. (4) Hypnozygote. (5) Planomeiocyte. Źródło: Franciscosp2 [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) lub CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], źródło Wikimedia Commons

Faza diploidalna

Później planozygota traci wici i przechodzi w kolejną fazę, zwaną hipnozygotą. Pokryta jest dużo twardszym i bardziej odpornym teakiem, a także jest pełna rezerwowych substancji.

Pozwoli to hipnozygote pozostać bezpiecznym przed jakimkolwiek drapieżnikiem i chronić przed niekorzystnymi warunkami środowiskowymi przez długi czas..

Hipnozygote osadza się na dnie morskim, czekając, aż warunki środowiskowe ponownie staną się idealne. Kiedy tak się dzieje, otaczający go tek pęka i staje się etapem pośrednim znanym jako planomeiocito.

Jest to faza krótkotrwała, ponieważ komórka szybko wraca do swojego charakterystycznego kształtu bruzdkowatego..

Klasyfikacja

Dinoflagellates obejmuje pięć klas:

  • Ellobiopsea: to organizmy, które można znaleźć w siedliskach słodkowodnych lub morskich. Większość z nich to pasożyty (pasożyty zewnętrzne) niektórych skorupiaków.
  • Oksyrrhea: Składa się z jednego rodzaju Oxirrhis. Organizmy tej klasy to drapieżniki występujące w siedliskach czysto morskich. Jego nietypowe chromosomy są długie i cienkie.
  • Dinophyceae: Klasa ta obejmuje typowe organizmy bruzdnicowe. Posiadają dwie wici, większość z nich to autotrofy fotosyntetyzujące, mają cykl życiowy, w którym dominuje faza haploidalna, a wiele z nich posiada komórkową powłokę ochronną zwaną osłonką.
  • Syndinea: organizmy z tej grupy charakteryzują się nieposiadaniem i prowadzeniem pasożytniczego lub endosymbiontycznego trybu życia.
  • Noctilucea: składa się z określonych organizmów, w których cyklu życiowym przeważa faza diploidalna. Podobnie są heterotrofami, dużymi (2 mm) i bioluminescencyjnymi.

Projekt „Red Tide”

Tak zwany „czerwony przypływ” to zjawisko występujące w zbiornikach wodnych, w których rozmnażają się niektóre mikroalgi wchodzące w skład fitoplanktonu, zwłaszcza z grupy bruzdnic..

Kiedy liczba organizmów znacznie wzrasta i rozmnażają się one w sposób niekontrolowany, woda jest zwykle zabarwiona na szereg kolorów, wśród których mogą być: czerwony, brązowy, żółty lub ochra.

Czerwona fala staje się negatywna lub szkodliwa, gdy rozmnażające się gatunki mikroalg syntetyzują toksyny, które są szkodliwe dla innych żywych istot. Kiedy niektóre zwierzęta, takie jak mięczaki lub skorupiaki, żywią się tymi algami, wprowadzają toksyny do swojego organizmu. Kiedy inne zwierzę będzie się nimi żywiło, poniesie konsekwencje spożycia toksyny.

Nie ma środków zapobiegawczych ani naprawczych, które całkowicie wyeliminowałyby czerwoną falę. Wśród wypróbowanych środków są:

  • Kontrola fizyczna: usuwanie glonów poprzez procedury fizyczne, takie jak filtrowanie i inne.
  • Kontrola chemiczna: stosowanie produktów takich jak algicydy, których celem jest eliminacja nagromadzonych glonów na powierzchni morza. Nie są jednak zalecane, ponieważ wpływają na inne elementy ekosystemu..
  • Kontrola biologiczna: W tych działaniach wykorzystuje się organizmy żywiące się tymi glonami, a także niektóre wirusy, pasożyty i bakterie, które dzięki naturalnym mechanizmom biologicznym są w stanie przywrócić równowagę ekosystemu.

Patogeneza

Organizmy należące do grupy bruzdnic nie są same w sobie patogenami, ale, jak wspomniano powyżej, wytwarzają toksyny, które mają duży wpływ na ludzi i inne zwierzęta..

Wraz ze wzrostem ilości bruzdnic w niektórych rejonach morza rośnie również produkcja toksyn, takich jak saksytoksyny i goniautoksyna..

Dinoflagellate, które są ważną i dominującą częścią fitoplanktonu, są częścią diety skorupiaków, mięczaków i ryb, w których niebezpiecznie gromadzą się toksyny. Przechodzą na ludzi, gdy żywią się zakażonym zwierzęciem.

Kiedy to nastąpi, generowany jest tak zwany zespół zatrucia skorupiakami..

Syndrom zatrucia skorupiakami

Występuje, gdy spożywane są mięczaki zakażone różnymi toksynami syntetyzowanymi przez bruzdnicowate. Obecnie istnieje kilka rodzajów toksyn, od których zależą charakterystyka zespołu, który ma zostać wygenerowany..

Paraliżująca toksyna

Powoduje paraliżujące zatrucia owocami morza. Jest produkowany głównie przez gatunek Gymnodinium catenatum i kilka z rodzaju Alexandrium.

Objawy
  • Drętwienie niektórych okolic, takich jak twarz, szyja i dłonie.
  • Mrowienie
  • Choroba
  • Wymioty
  • Paraliż mięśni

Śmierć zwykle następuje w wyniku zatrzymania oddechu.

Toksyna neurotoksyczna

Powoduje zatrucie neurotoksyczne. Jest syntetyzowany przez gatunki należące do rodzaju Karenia.

Objawy
  • Silny ból głowy
  • Osłabienie mięśni
  • Dreszcze
  • Choroba
  • Wymioty
  • Zajęcie mięśni (paraliż)

Toksyna biegunkowa

Jest przyczyną zatrucia biegunkowego spowodowanego spożyciem skorupiaków. Jest wytwarzany przez gatunek z rodzaju Dinophysis.

Objawy
  • Biegunka
  • Choroba
  • Wymioty
  • Prawdopodobne powstawanie guzów w przewodzie pokarmowym

Toksyna cyguaterowa

Powoduje zatrucie ciguatera poprzez jedzenie ryb. Jest syntetyzowany przez gatunek Gambierdiscus toxus, Ostreopsis spp Y Coolia spp.

Objawy
  • Drętwienie i drżenie rąk i stóp
  • Choroba
  • Paraliż mięśni (w skrajnych przypadkach)

Ewolucja

Objawy zaczynają się pojawiać od 30 minut do 3 godzin po spożyciu skażonej żywności. Dzieje się tak, ponieważ toksyna jest szybko wchłaniana przez błonę śluzową jamy ustnej..

W zależności od ilości spożytej toksyny objawy mogą być mniej lub bardziej nasilone.

Okres półtrwania w fazie eliminacji toksyny wynosi około 90 minut. Zmniejszenie poziomu toksyn we krwi do bezpiecznego poziomu może zająć do 9 godzin.

Leczenie

Niestety nie ma antidotum na którąkolwiek z toksyn. Leczenie jest wskazane w celu złagodzenia objawów, zwłaszcza oddechowych, a także w celu wyeliminowania toksyny.

Jednym ze zwykłych środków jest wywołanie wymiotów w celu wyeliminowania źródła zatrucia. Zwykle podaje się również węgiel aktywowany, ponieważ jest on zdolny do wchłaniania toksyn, które są odporne na działanie pH żołądka..

Podawane są również obfite płyny, które mają na celu korygowanie ewentualnej kwasicy, a także przyspieszenie wydalania toksyny przez nerki..

Zatrucie którąkolwiek z tych toksyn jest uważane za nagły wypadek szpitalny i dlatego należy je leczyć, zapewniając natychmiastowej specjalistycznej pomocy medycznej poszkodowanemu..

Bibliografia

  1. Adl, S. M. i in. (2012). „Zmieniona klasyfikacja eukariontów”. Journal of Eukaryotic Microbiology, 59 (5), 429–514
  2. Faust, M. A. and Gulledge, R. A. (2002). Identyfikacja szkodliwych dinoflagellatów morskich. Wkład z Narodowego Zielnika Stanów Zjednoczonych 42: 1-144.
  3. Gómez F. (2005). Lista wolno żyjących gatunków bruzdnicowatych w oceanach świata. Acta Botanica Croatica 64: 129–212.
  4. Hernández, M. i Gárate, I. (2006). Syndrom paraliżującego zatrucia na skutek spożycia mięczaków. Rev Biomed. 17. 45-60
  5. Van Dolah FM. Toksyny alg morskich: pochodzenie, skutki zdrowotne i częstsze występowanie. Environ Health Perspect. 2000; 108 Suplement 1: 133-41.

Jeszcze bez komentarzy