GYMNODINIUM CATENATUM: CHARAKTERISTIKA, ŽIVOTNÍ CYKLUS, REPRODUKCE - BIOLOGIE - 2025

Gymnodinium catenatum je fotosyntetický atecado dinoflagelát, schopný produkovat toxiny, které způsobují ochromující envenomaci měkkýšů. Tento druh je vždy přítomen v mořské vodě v nízkých koncentracích a jeho populace pravidelně podléhají exponenciálním výrůstkům, které vytvářejí škodlivé květy řas.

Tento dinoflagelát je schopen tvořit silnostěnné cysty, které vydrží dlouhá období v podmínkách nedostatku světla a živin. Tato vlastnost mu umožňuje přežít i ve balastových vodách lodí, a proto díky antropickému působení náhodou kolonizuje nové oblasti.

Gymnodinium sp. Referenční snímek dinoflagelátu rodu Gymnodinium Taken a editovaný z: Picturepest.

Gymnodinium catenatum má složitý životní cyklus s cystami, které se mohou tvořit přímo z haploidních vegetativních buněk, což je, asexuálně, v rozporu s tím, co se vyskytuje ve většině dinoflagelátů, které tvoří cysty s pohlavními buňkami.

vlastnosti

Gymnodinium catenatum je nahý dinoflagelát, tj. Postrádá teak, má příčný a podélný bičík, jak se vyskytuje u zbytku dinoflagelátů. Tyto bičíky se používají k přemístění.

Mohou růst samostatně (obvykle během stacionárních růstových stadií) nebo v řetězcích až 64 organismů (rychle rostoucí), ale nejčastější formy jsou složeny z méně než 10 organismů. Mají šedou až hnědou barvu díky přítomnosti fotosyntetických pigmentů.

Buňky se velmi liší tvarem, jsou obvykle kruhové nebo mírně delší než široké, mohou měřit až 53 x 45 μm a uvnitř jsou četné organely. Jednotlivé buňky a terminální buňky řetězců mají kuželové vrcholy.

Cysty se nazývají spící cysty a vyznačují se silnými stěnami s mikroretikovaným povrchem; jeho velikost se pohybuje mezi 45 a 50 μm v průměru.

Rozdělení

Gymnodinium catenatum se vyskytuje ve všech mořích, ale jeho rozšíření je lokalizováno a často detekováno pouze během květů řas. Mezi země, kde to bylo nejčastěji pozorováno, patří Argentina, Uruguay, Venezuela, Kuba, Kostarika, Mexiko, Španělsko, Portugalsko, Egypt, Austrálie a Japonsko.

Vědci se domnívají, že přítomnost Gymnodinium catenatum v mnoha z těchto míst je způsobena náhodným rozšířením ve balastových vodách. Také se domnívají, že by to mohly být záhadné druhy, které jsou zmateny jako jeden.

Reprodukce

Gymnodinium catenatum vykazuje asexuální i sexuální reprodukci.

Nepohlavní

K assexuální reprodukci dochází šikmým binárním štěpením; Během toho diagonální štěpná drážka odděluje levou přední část buňky od pravé zadní části. Každá dceřinná buňka bude mít na starosti regeneraci složky, kterou potřebuje (přední nebo zadní), podle případu.

Během dělení buněk je zeď nově rozděleného protoplastu spojitá se stěnou progenitorové buňky a nelze od ní odlišit. Buňky v řetězcích se dělí synchronně, což vede k dlouhým řetězcům 2,4, 8, 16, 32 nebo 64 buněk.

Pomalu dělící se řetězce se snadno rozdělí na kratší řetězce, sudé buňky nebo jednotlivé buňky.

Sexuální

K sexuální reprodukci může dojít za podmínek environmentálního stresu, jako je růst v médiu s nedostatkem dusičnanů a fosfátů. Tyto podmínky však nejsou pro tento druh reprodukce nezbytné.

Buňky, které budou působit jako gamety, jsou nerozeznatelné od vegetativních buněk. Gamety mohou být stejné nebo nerovnoměrné velikosti. Spojují se paralelně nebo kolmo. V obou případech je hlavním bodem připoutání sulcus.

Buňky jsou uspořádány jako zrcadlové obrazy a jejich podélné bičíky jsou uspořádány paralelně. Pak se vytvoří bikonický planozygota s podélným dvojitým bičíkem. Planozygota se postupně stane sférickou a ztratí jednu z podélných bičíků.

Planozygota se může transformovat na hypnozygní nebo klidovou cystu; z tohoto důvodu ztrácí mobilitu, podléhá reorganizaci a redukci svého buněčného obsahu a vylučuje silnou buněčnou zeď.

Životní cyklus

Vegetativní buňky Gymnodinium catenatum se obvykle nacházejí v řetězcích různých délek. K tomu dochází během fáze rychlého růstu. Poté se ve stacionární růstové fázi řetězy rozpadnou a vytvoří jednotlivé buňky.

Gymnodinium fuscum. Referenční snímek dinoflagelátu stejného rodu jako Gymnodinium catenatum. Převzato a upraveno z: Picturepest

Za nepříznivých podmínek mohou jednotlivé buňky způsobit klidové buňky nebo spící cysty. Odpočívající buňky nejsou mobilní a vylučují další ochranný film. Cysty jsou kulovité a mají až čtyři další ochranné vrstvy.

Aby se vytvořily dormancy cysty, mohou se jednotlivé buňky sexuálně rozmnožovat, nebo to mohou udělat přímo z vegetativní buňky. Normálně mohou být tyto cysty přenášeny proudy na velké vzdálenosti nebo mohou být ukládány na mořská dna.

V posledním případě mohou být cysty resuspendovány ve vodě během období vzestupu a vylíhnuty za vzniku diploidních planomeiocytů. Rozdělují a vytvářejí haploidní vegetativní buňky, které mohou vstoupit do exponenciální růstové fáze a způsobit růst řas.

Výživa

Gymnodinium catenatum je autotrofní druh schopný produkovat vlastní jídlo z anorganických živin pomocí energie slunečního záření. Jeho růst je omezen přítomností živin ve vodním sloupci.

Mezi hlavní živiny, které omezují růst G. catenatum, patří selen, dusitan a dusičnan. Během deštivých nebo přisátých období se zvyšuje dostupnost těchto živin v mořských vodách poblíž pobřeží.

Když dojde k obohacení živin ve vodě, populace G. catenatum nemají omezení jejich růstu a začínají období exponenciálního růstu, který vytváří řasový květ nebo příliv.

Ochromující syndrom otravy měkkýšů

Je to syndrom způsobený požitím mlžů, které nahromadily toxin zvaný saxitoxin. Tento toxin je produkován různými druhy dinoflagelátů.

Gymnodinium catenatum je jediný druh atletických dinoflagelátů, který se podílí na tomto typu otravy. Měkkýši při požití dinoflagelátů akumulují toxin ve svých tkáních.

Hlavními druhy měkkýšů spojených s paralyzující otravou jsou mušle, mušle, mušle a mušle. Příznaky otravy se začnou objevovat rychle, mezi 5 a 30 minutami po požití otrávené měkkýše.

Mezi příznaky patří parestezie v ústech a končetinách, závratě, zvracení a průjem. Ve vážnějších případech se může objevit ataxie, ochrnutí svalů a dýchací potíže. Smrtelné případy se vyskytují při respirační paralýze.

Doposud neexistuje žádné antidotum pro saxitoxin, takže léčba je symptomatická s cílem udržet pacientovo dýchání.

Reference

1. MA Doblina, SI Blackburnb, GM Hallegraeffa (1999) Růst a stimulace biomasy toxického dinoflagelátu Gymnodinium catenatum (Graham) rozpuštěnými organickými látkami. Žurnál experimentální mořské biologie a ekologie.
2. ML Hernández-Orozco, I. Gárate-Lizárraga (2006). Ochromující otrava syndrom kvůli konzumaci měkkýšů. Biomedical Journal.
3. SI Blackburn, GM Hallegrae, CJ Bolch (1989). Vegetativní reprodukční a sexuální životní cyklus toxického dinoflagelátu Gymnodinium catenatum z Tasmánie v Austrálii. Journal of Phycology.
4. F. Gómez (2003). Toxický dinoflagelát Gymnodinium catenatum: útočník ve Středozemním moři. Acta Botanica Croatica.
5. CJ Band-Schmidt, JJ Bustillos-Guzmán, DJ López-Cortés, I. Gárate-Lizárraga, EJ Núñez-Vázquez a FE Hernández-Sandoval (2010). Ekologická a fyziologická studia Gymnodinium catenatum v mexickém Pacifiku: přehled. Marine Drugs.
6. FE Hernández-Sandoval, DJ López-Cortés, CJ Band-Schmidt, I. Gárate-Lizárraga, EJ Núñez-Vázquez a JJ Bustillos-Guzmán (2009). Paralyzující toxiny v mlžech během proliferace Gymnodinium catenatum Graham v zátoce La Paz v Mexiku. Hydrobiologické.