GYMNODINIUM CATENATUM: CHARAKTERISTIKA, ŽIVOTNÝ CYKLUS, REPRODUKCIA - BIOLÓGIE - 2026

Gymnodinium catenatum je fotosyntetický dinatlantát atecado, ktorý je schopný produkovať toxíny, ktoré spôsobujú ochromenie envenomácie mäkkýšov. Tento druh je vždy prítomný v morskej vode v nízkych koncentráciách a jeho populácie pravidelne podliehajú exponenciálnym výrastkom, ktoré spôsobujú škodlivé kvitnutie rias.

Tento dinoflagelát je schopný vytvárať silnostenné cysty, ktoré vydržia dlhé obdobia v podmienkach nedostatku svetla a živín. Táto vlastnosť mu umožňuje prežiť dokonca aj v balastových vodách lodí, a preto v dôsledku antropického pôsobenia náhodou kolonizuje nové oblasti.

Gymnodinium sp. Referenčný obrázok dinoflagelátu rodu Gymnodinium Taken a upravený z: Picturepest.

Gymnodinium catenatum má komplexný životný cyklus s cystami, ktoré sa môžu tvoriť priamo z haploidných vegetatívnych buniek, čo je, naopak, v rozpore s tým, čo sa vyskytuje vo väčšine dinoflagelátov, ktoré tvoria cysty s pohlavnými bunkami.

vlastnosti

Gymnodinium catenatum je nahý dinoflagelát, to znamená, že mu chýba theak, má priečny a pozdĺžny bičík, ako sa vyskytuje so zvyškom dinoflagelátov. Tieto bičíky sa používajú na vysídlenie.

Môžu rásť jednotlivo (zvyčajne v stacionárnych štádiách rastu) alebo v reťazcoch až 64 organizmov (rýchlo rastúce), najbežnejšie formy sa však skladajú z menej ako 10 organizmov. Majú sivú až hnedú farbu kvôli prítomnosti fotosyntetických pigmentov.

Bunky sa veľmi líšia tvarom, sú zvyčajne kruhové alebo mierne dlhšie ako široké, môžu merať až do 53 x 45 μm a vo vnútri sú početné organely. Jednotlivé bunky a terminálne bunky reťazcov majú kónické vrcholy.

Cysty sa nazývajú spiace cysty a vyznačujú sa tým, že majú silné steny s mikroretikovaným povrchom; jeho veľkosť je v rozmedzí medzi 45 a 50 μm v priemere.

distribúcia

Gymnodinium catenatum sa vyskytuje vo všetkých moriach, ale jeho distribúcia je lokalizovaná a často sa zisťuje iba počas kvitnutia rias. Medzi krajiny, kde to bolo najčastejšie pozorované, patrí Argentína, Uruguaj, Venezuela, Kuba, Kostarika, Mexiko, Španielsko, Portugalsko, Egypt, Austrália a Japonsko.

Vedci sa domnievajú, že prítomnosť Gymnodinium catenatum v mnohých z týchto lokalít je spôsobená náhodným rozšírením vo balastových vodách. Tiež sa domnievajú, že by to mohli byť záhadné druhy, ktoré by boli ako jeden zmätené.

rozmnožovanie

Gymnodinium catenatum vykazuje asexuálnu aj sexuálnu reprodukciu.

nepohlavné

K assexuálnej reprodukcii dochádza šikmým binárnym štiepením; počas toho diagonálna štiepna drážka oddeľuje ľavú prednú časť bunky od pravej zadnej časti. Každá dcérska bunka bude zodpovedná za regeneráciu zložky, ktorú potrebuje (prednú alebo zadnú), v závislosti od prípadu.

Počas delenia buniek je stena novo rozdeleného protoplastu súvislá so stenou progenitorovej bunky a nemôže sa od nej odlíšiť. Bunky v reťazcoch sa delia synchrónne, čo vedie k dlhým reťazcom 2,4, 8, 16, 32 alebo 64 buniek.

Pomaly sa deliace reťazce sa ľahko rozpadnú na kratšie reťazce, párne bunky alebo jednotlivé bunky.

sexuálnej

K sexuálnej reprodukcii môže dôjsť v podmienkach environmentálneho stresu, ako je napríklad rast v prostredí s nedostatkom dusičnanov a fosfátov. Tieto podmienky však nie sú nevyhnutné na to, aby sa tento typ reprodukcie objavil.

Bunky, ktoré budú pôsobiť ako gaméty, sa nedajú odlíšiť od vegetatívnych buniek. Hry môžu mať rovnakú alebo nerovnakú veľkosť. Tieto sa spájajú paralelne alebo kolmo. V oboch prípadoch je hlavným bodom pripútania sulcus.

Bunky sú usporiadané ako zrkadlové obrazy a ich pozdĺžne bičíky sú usporiadané paralelne. Potom sa vytvorí bikonický planozygota s pozdĺžnym dvojitým bičíkom. Planozygota sa postupne stane sférickou a stratí jednu z pozdĺžnych bičíkov.

Planozygota sa môže transformovať na hypnozygnú alebo pokojnú cystu; Z tohto dôvodu stráca mobilitu, prechádza reorganizáciou a redukciou bunkového obsahu a vylučuje silnú bunkovú stenu.

Životný cyklus

Vegetatívne bunky Gymnodinium catenatum sa bežne vyskytujú v reťazcoch rôznych dĺžok. K tomu dochádza počas fázy rýchleho rastu. Potom sa v stacionárnej rastovej fáze reťazce rozpadnú a vytvoria sa jednotlivé bunky.

Gymnodinium fuscum. Referenčný obrázok dinoflagelátu rovnakého rodu ako Gymnodinium catenatum. Prevzaté a upravené: Picturepest

V nepriaznivých podmienkach môžu jednotlivé bunky spôsobiť pokojové bunky alebo spiace cysty. Odpočívajúce bunky nie sú pohyblivé a vylučujú ďalší ochranný film. Cysty sú sférické a majú až štyri ďalšie ochranné vrstvy.

Aby sa vytvorili dormančné cysty, môžu sa jednotlivé bunky sexuálne reprodukovať, alebo to môžu urobiť priamo z vegetatívnej bunky. Normálne sa tieto cysty môžu prenášať prúdmi na veľké vzdialenosti alebo sa môžu ukladať na morské dná.

V poslednom prípade sa cysty môžu resuspendovať vo vode počas vyrastajúcich období a vyliahnúť, čím vzniknú diploidné planomeiocyty. Rozdeľujú a vytvárajú haploidné vegetatívne bunky, ktoré môžu vstúpiť do fázy exponenciálneho rastu a spôsobiť kvitnutie rias.

Výživa

Gymnodinium catenatum je autotrofný druh, ktorý je schopný vyrábať vlastné potraviny z anorganických živín pomocou energie slnečného žiarenia. Jeho rast je obmedzený prítomnosťou živín vo vodnom stĺpci.

Medzi hlavné živiny, ktoré obmedzujú rast G. catenatum, patrí selén, dusitan a dusičnan. Počas daždivých alebo zvyšujúcich sa období sa zvyšuje dostupnosť týchto živín v morských vodách blízko pobrežia.

Keď dôjde k obohateniu živín vo vode, populácie G. catenatum nemajú obmedzenia na svoj rast a začínajú obdobie exponenciálneho rastu, ktoré vytvára prírastok rias alebo červený príliv.

Ochromujúci syndróm otravy mäkkýšmi

Je to syndróm spôsobený požitím lastúrnikov, ktoré nahromadili toxín nazývaný saxitoxín. Tento toxín je produkovaný rôznymi druhmi dinoflagelátov.

Gymnodinium catenatum je jediný druh športových dinoflagelátov, ktorý sa podieľa na tomto type otravy. Mäkkýše pri požití dinoflagelátov akumulujú toxín vo svojich tkanivách.

Hlavnými druhmi mäkkýšov spojených s paralyzujúcou otravou sú mušle, mušle, mušle a mušle. Príznaky otravy sa začínajú objavovať rýchlo, medzi 5 a 30 minútami po požití otrávených mäkkýšov.

Medzi príznaky patrí parestézia v ústach a končatinách, ako aj závraty, vracanie a hnačka. V závažnejších prípadoch sa môže objaviť ataxia, ochrnutie svalov a dýchacie ťažkosti. Smrteľné prípady sa vyskytujú pri paralýze dýchacích ciest.

Doteraz neexistuje antidotum pre saxitoxín, takže liečba je symptomatická zameraná na udržanie dýchania pacienta.

Referencie

1. MA Doblina, SI Blackburnb, GM Hallegraeffa (1999) Rast a stimulácia biomasy toxického dinoflagelátu Gymnodinium catenatum (Graham) rozpustenými organickými látkami. Žurnál experimentálnej morskej biológie a ekológie.
2. ML Hernández-Orozco, I. Gárate-Lizárraga (2006). Syndróm ochromenia otravy v dôsledku konzumácie mäkkýšov. Biomedical Journal.
3. SI Blackburn, GM Hallegrae, CJ Bolch (1989). Vegetatívny rozmnožovací a sexuálny životný cyklus toxického dinoflagelátu Gymnodinium catenatum z Tasmánie v Austrálii. Journal of Fycology.
4. F. Gómez (2003). Toxický dinoflagelát Gymnodinium catenatum: útočník v Stredozemnom mori. Acta Botanica Croatica.
5. CJ Band-Schmidt, JJ Bustillos-Guzmán, DJ López-Cortés, I. Gárate-Lizárraga, EJ Núñez-Vázquez a FE Hernández-Sandoval (2010). Ekologické a fyziologické štúdie Gymnodinium catenatum v mexickom Pacifiku: prehľad. Marine Drugs.
6. FE Hernández-Sandoval, DJ López-Cortés, CJ Band-Schmidt, I. Gárate-Lizárraga, EJ Núñez-Vázquez a JJ Bustillos-Guzmán (2009). Ochromenie toxínov v dvojchlopňových mäkkýšoch počas proliferácie Gymnodinium catenatum Graham v zátoke La Paz v Mexiku. Hydrobiologický.