GYMNODINIUM CATENATUM: CHARAKTERYSTYKA, CYKL ŻYCIOWY, ROZMNAŻANIE - BIOLOGIA - 2026

Gymnodinium catenatum to fotosyntetyczny, atecado dinoflagellate, zdolny do wytwarzania toksyn, które powodują paraliżujące zatrucie skorupiakami. Gatunek ten jest zawsze obecny w wodzie morskiej, w niskich stężeniach, a jego populacje okresowo ulegają wykładniczemu wzrostowi, który powoduje szkodliwe zakwity glonów.

Ten bruzdnicowaty jest zdolny do tworzenia grubościennych cyst, które mogą wytrzymać długie okresy w warunkach niedoboru światła i składników odżywczych. Ta cecha pozwala mu przetrwać nawet w wodach balastowych łodzi, dlatego w wyniku działalności antropicznej przypadkowo zasiedlił nowe obszary.

Gymnodinium sp. Obraz referencyjny bruzdnic z rodzaju Gymnodinium Zrobione i zredagowane za: Picturepest.

Gymnodinium catenatum ma złożony cykl życiowy z cystami, które mogą tworzyć się bezpośrednio z haploidalnych komórek wegetatywnych, czyli bezpłciowo, w przeciwieństwie do tego, co występuje w większości bruzdnicowatych, które tworzą cysty z komórkami płciowymi.

cechy

Gymnodinium catenatum to nagi bruzdnicowate, to znaczy pozbawiony drewna tekowego, ma poprzeczną i podłużną wici, tak jak ma to miejsce w przypadku pozostałych bruzdnic. Te wici są używane do przemieszczania.

Mogą rosnąć pojedynczo (na ogół podczas stacjonarnych etapów wzrostu) lub w łańcuchach do 64 organizmów (szybko rosnące), jednak najczęściej spotykane formy składają się z mniej niż 10 organizmów. Mają kolor od szarego do brązowego ze względu na obecność pigmentów fotosyntetycznych.

Komórki mają bardzo różny kształt, są na ogół okrągłe lub nieco dłuższe niż szerokie, mogą mieć wymiary do 53 na 45 μm i zawierają wewnątrz liczne organelle. Poszczególne komórki i końcowe komórki łańcuchów mają stożkowe wierzchołki.

Cysty nazywane są cystami uśpionymi i charakteryzują się grubymi ścianami z mikrosiateczkową powierzchnią; jego rozmiar waha się od 45 do 50 μm średnicy.

Dystrybucja

Gymnodinium catenatum występuje we wszystkich morzach, ale jego rozmieszczenie w tych morzach jest zlokalizowane i często wykrywane tylko podczas zakwitu glonów. Wśród krajów, w których był on najczęściej obserwowany, są Argentyna, Urugwaj, Wenezuela, Kuba, Kostaryka, Meksyk, Hiszpania, Portugalia, Egipt, Australia i Japonia.

Naukowcy uważają, że obecność Gymnodinium catenatum w wielu z tych miejsc jest wynikiem przypadkowego rozprzestrzenienia się w wodach balastowych. Uważają również, że mogą to być tajemnicze gatunki, które są mylone jako jeden.

Reprodukcja

Gymnodinium catenatum wykazuje zarówno rozmnażanie bezpłciowe, jak i płciowe.

Bezpłciowy

Rozmnażanie bezpłciowe następuje przez ukośne rozszczepienie binarne; w tym czasie ukośny rowek rozszczepiający oddziela lewą przednią część komórki od prawej tylnej części. Każda komórka potomna będzie odpowiedzialna za regenerację potrzebnego jej elementu (przedniego lub tylnego), w zależności od przypadku.

Podczas podziału komórki ściana nowo podzielonego protoplastu jest ciągła ze ścianą komórki progenitorowej i nie można jej od niej odróżnić. Komórki w łańcuchach dzielą się synchronicznie, w wyniku czego powstają łańcuchy o długości 2,4, 8, 16, 32 lub 64 komórek.

Powoli dzielące się łańcuchy łatwo rozpadają się na krótsze łańcuchy, a nawet komórki lub pojedyncze komórki.

Seksualny

Rozmnażanie płciowe może wystąpić w warunkach stresu środowiskowego, takich jak wzrost w pożywce z niedoborem azotanów i fosforanów. Ale te warunki nie są niezbędne do pojawienia się tego typu reprodukcji.

Komórki, które będą działać jak gamety, są nie do odróżnienia od komórek wegetatywnych. Gamety mogą mieć równe lub nierówne rozmiary. Te łączą się równolegle lub prostopadle. W obu przypadkach głównym punktem przyczepu jest bruzda.

Komórki są ułożone jako odbicia lustrzane z równoległymi wici podłużnymi. Następnie tworzony jest dwustożkowy planozygot z podłużną podwójną wicią. Planozygote stopniowo stanie się subkulisty i straci jedną z podłużnych wici.

Planozygot może przekształcić się w cystę hipnozygiczną lub spoczynkową; w tym celu traci mobilność, ulega reorganizacji i redukcji zawartości komórkowej oraz wydziela grubą ścianę komórkową.

Koło życia

Wegetatywne komórki Gymnodinium catenatum zwykle znajdują się w łańcuchach o różnej długości. Dzieje się tak na etapie szybkiego wzrostu. Następnie w stacjonarnej fazie wzrostu łańcuchy rozpadają się, tworząc pojedyncze komórki.

Gymnodinium fuscum. Referencyjny obraz bruzdnic tego samego rodzaju co Gymnodinium catenatum. Zrobione i zredagowane z: Picturepest

W niesprzyjających warunkach pojedyncze komórki mogą powodować komórki spoczynkowe lub cysty spoczynkowe. Komórki spoczynkowe nie są ruchome i wydzielają dodatkową warstwę ochronną. Cysty są kuliste i mają do czterech dodatkowych warstw ochronnych.

Aby utworzyć cysty spoczynku, pojedyncze komórki mogą rozmnażać się płciowo lub mogą to robić bezpośrednio z komórki wegetatywnej. Zwykle cysty te mogą być przenoszone na duże odległości przez prądy lub osadzać się na dnie morskim.

W tym drugim przypadku cysty można ponownie zawiesić w wodzie podczas okresów upwelling i wykluć się, dając początek diploidalnym planomiocytom. Dzielą się one i tworzą haploidalne komórki wegetatywne, które mogą wejść w wykładniczą fazę wzrostu i spowodować zakwit glonów.

Odżywianie

Gymnodinium catenatum jest gatunkiem autotroficznym, zdolnym do wytwarzania własnego pożywienia z nieorganicznych składników odżywczych przy pomocy energii słonecznej. Jego wzrost jest ograniczony obecnością składników odżywczych w słupie wody.

Do głównych składników odżywczych, które ograniczają wzrost G. catenatum, należą selen, azotyny i azotany. W okresach deszczowych lub upwellingowych dostępność tych składników odżywczych w wodach morskich w pobliżu wybrzeża wzrasta.

Kiedy następuje wzbogacenie wody w składniki odżywcze, populacje G. catenatum nie mają ograniczeń wzrostu i rozpoczynają okres wykładniczego wzrostu, który generuje zakwit glonów lub czerwony przypływ.

Paraliżujący zespół zatrucia skorupiakami

Jest to zespół spowodowany spożyciem małży dwuskorupowych, w których nagromadziła się toksyna zwana saksytoksyną. Ta toksyna jest wytwarzana przez różne gatunki bruzdnic.

Gymnodinium catenatum to jedyny gatunek podgrzanych bruzdnicowatych, który jest zaangażowany w tego typu zatrucia. Mięczaki, połykając bruzdnice, gromadzą toksynę w swoich tkankach.

Głównymi gatunkami mięczaków związanymi z paraliżującym zatruciem są małże, małże, przegrzebki i małże. Objawy zatrucia zaczynają się pojawiać szybko, od 5 do 30 minut po spożyciu zatrutych skorupiaków.

Objawy obejmują parestezje ust i kończyn, a także zawroty głowy, wymioty i biegunkę. W cięższych przypadkach może pojawić się ataksja, paraliż mięśni i niewydolność oddechowa. Śmiertelne przypadki występują w wyniku porażenia oddechowego.

Jak dotąd nie ma antidotum na saksytoksynę, dlatego leczenie ma charakter objawowy i ma na celu utrzymanie oddechu pacjenta.

Bibliografia

1. MA Doblina, SI Blackburnb, GM Hallegraeffa (1999) Wzrost i stymulacja biomasy toksycznego dinoflagellate Gymnodinium catenatum (Graham) przez rozpuszczone substancje organiczne. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology.
2. ML Hernández-Orozco, I. Gárate-Lizárraga (2006). Zespół paraliżującego zatrucia spowodowany spożyciem mięczaków. Biomedical Journal.
3. SI Blackburn, GM Hallegrae, CJ Bolch (1989). Rozmnażanie wegetatywne i cykl życia toksycznego Dinoflagellate Gymnodinium catenatum z Tasmanii w Australii. Journal of Phycology.
4. F. Gómez (2003). Toksyczny Dinoflagellate Gymnodinium catenatum: najeźdźca na Morzu Śródziemnym, Acta Botanica Croatica.
5. CJ Band-Schmidt, JJ Bustillos-Guzmán, DJ López-Cortés, I. Gárate-Lizárraga, EJ Núñez-Vázquez & FE Hernández-Sandoval (2010). Badania ekologiczne i fizjologiczne Gymnodinium catenatum na meksykańskim Pacyfiku: przegląd. Leki morskie.
6. FE Hernández-Sandoval, DJ López-Cortés, CJ Band-Schmidt, I. Gárate-Lizárraga, EJ Núñez-Vázquez i JJ Bustillos-Guzmán (2009). Paraliżowanie toksyn u małży dwuskorupowych podczas namnażania Gymnodinium catenatum Graham w zatoce La Paz w Meksyku. Hydrobiologiczne.