GYMNODINIUM CATENATUM: ХАРАКТЕРИСТИКА, ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ, РАЗМНОЖЕНИЕ - БИОЛОГИЯ - 2025

Gymnodinium catenatum - это фотосинтезирующая динофлагеллята атекадо, способная вырабатывать токсины, вызывающие парализующее отравление моллюсками. Этот вид всегда присутствует в морской воде в небольших количествах, и его популяция периодически претерпевает экспоненциальный рост, вызывающий вредоносное цветение водорослей.

Эта динофлагеллата способна образовывать толстостенные цисты, которые могут выдерживать длительные периоды в условиях света и дефицита питательных веществ. Эта характеристика позволяет ему выживать даже в балластных водах лодок, поэтому он случайно попал в новые районы из-за антропного воздействия.

Gymnodinium sp. Ссылочное изображение динофлагелляты рода Gymnodinium Взято и отредактировано по ссылке: Picturepest.

Gymnodinium catenatum имеет сложный жизненный цикл с цистами, которые могут образовываться непосредственно из гаплоидных вегетативных клеток, то есть бесполым путем, в отличие от того, что происходит у большинства динофлагеллят, образующих цисты с половыми клетками.

характеристики

Gymnodinium catenatum - голая динофлагеллята, т. Е. Лишена теака, имеет поперечный и продольный жгутик, как и у остальных динофлагеллят. Эти жгутики используются для смещения.

Они могут расти поодиночке (обычно на стационарных стадиях роста) или цепочками до 64 организмов (быстрорастущие), однако наиболее распространенные формы состоят из менее чем 10 организмов. Они имеют цвет от серого до коричневого из-за присутствия фотосинтетических пигментов.

Клетки сильно различаются по форме, обычно имеют округлую форму или немного длиннее ширины, могут иметь размеры до 53 на 45 мкм и имеют внутри множество органелл. Отдельные клетки и концевые клетки цепочек имеют конические вершины.

Кисты называются покоящимися кистами и характеризуются толстыми стенками с микрорешетчатой ​​поверхностью; его размер колеблется от 45 до 50 мкм в диаметре.

распределение

Gymnodinium catenatum встречается во всех морях, но его распространение в них локализовано и часто обнаруживается только во время цветения водорослей. Среди стран, где это наблюдается наиболее часто, - Аргентина, Уругвай, Венесуэла, Куба, Коста-Рика, Мексика, Испания, Португалия, Египет, Австралия и Япония.

Ученые считают, что присутствие Gymnodinium catenatum во многих из этих мест связано с его случайным распространением в балластных водах. Они также считают, что это могут быть загадочные виды, которых путают за одно целое.

репродукция

Gymnodinium catenatum демонстрирует как бесполое, так и половое размножение.

бесполый

Бесполое размножение происходит за счет косого бинарного деления; при этом диагональная бороздка дробления отделяет левую переднюю часть клетки от правой задней части. Каждая дочерняя клетка отвечает за регенерацию необходимого ей компонента (переднего или заднего), в зависимости от случая.

Во время деления клетки стенка вновь разделенного протопласта является продолжением стенки клетки-предшественника и не может быть от нее отличена. Клетки в цепочках делятся синхронно, в результате получаются цепочки длиной 2,4, 8, 16, 32 или 64 ячейки.

Медленно делящиеся цепи легко распадаются на более короткие цепи, даже клетки или отдельные клетки.

сексуальной

Половое размножение может происходить в условиях стресса окружающей среды, например, при росте в среде с дефицитом нитратов и фосфатов. Но эти условия не являются существенными для появления этого типа воспроизводства.

Клетки, которые будут действовать как гаметы, неотличимы от вегетативных клеток. Гаметы могут быть одинакового или неравного размера. Они соединяются параллельно или перпендикулярно. В обоих случаях основной точкой крепления является борозда.

Клетки расположены зеркально, их продольные жгутики расположены параллельно. Затем образуется биконическая планозигота с продольным двойным жгутиком. Планозигота постепенно станет субсферической и потеряет один из продольных жгутиков.

Планозигота может трансформироваться в гипнозиготную кисту или кисту покоя; для этого он теряет подвижность, подвергается реорганизации и сокращению своего клеточного состава и секретирует толстую клеточную стенку.

Жизненный цикл

Вегетативные клетки Gymnodinium catenatum обычно находятся в цепочках разной длины. Это происходит на стадии быстрого роста. Затем в стационарной фазе роста цепи распадаются, образуя отдельные клетки.

Gymnodinium fuscum. Ссылочное изображение динофлагеллат того же рода, что и Gymnodinium catenatum. Взято и отредактировано из: Picturepest

В неблагоприятных условиях отдельные клетки могут вызывать покоящиеся клетки или покоящиеся кисты. Покоящиеся клетки неподвижны и выделяют дополнительную защитную пленку. Кисты имеют сферическую форму и имеют до четырех дополнительных защитных слоев.

Чтобы сформировать цисты покоя, отдельные клетки могут воспроизводиться половым путем или они могут делать это непосредственно из вегетативной клетки. Обычно эти цисты могут переноситься течениями на большие расстояния или откладываться на морском дне.

В последнем случае цисты могут ресуспендироваться в воде во время периодов апвеллинга и вылупляться с образованием диплоидных планомейоцитов. Они делятся и образуют гаплоидные вегетативные клетки, которые могут войти в фазу экспоненциального роста и вызвать цветение водорослей.

питание

Gymnodinium catenatum - автотрофный вид, способный производить собственную пищу из неорганических питательных веществ с помощью энергии солнечного света. Его рост ограничен наличием в толще воды питательных веществ.

Среди основных питательных веществ, ограничивающих рост G. catenatum, есть селен, нитрит и нитрат. В сезон дождей или апвеллинга доступность этих питательных веществ в морских водах у побережья увеличивается.

Когда происходит обогащение воды питательными веществами, популяции G. catenatum не имеют ограничений для своего роста и начинают период экспоненциального роста, который вызывает цветение водорослей или красный прилив.

Синдром отравления моллюсками

Это синдром, вызванный приемом внутрь двустворчатых моллюсков, которые накопили токсин, называемый сакситоксином. Этот токсин вырабатывается разными видами динофлагеллят.

Gymnodinium catenatum - единственный вид атеированных динофлагеллят, который участвует в этом типе отравления. Моллюски, поедая динофлагелляты, накапливают токсин в своих тканях.

Основными видами моллюсков, вызывающими парализующее отравление, являются моллюски, мидии, гребешки и моллюски. Симптомы отравления начинают проявляться быстро, через 5–30 минут после приема отравленных моллюсков.

Симптомы включают парестезию рта и конечностей, а также головокружение, рвоту и диарею. В более тяжелых случаях может появиться атаксия, паралич мышц и дыхательная недостаточность. Летальные случаи происходят от паралича дыхания.

На сегодняшний день антидота от сакситоксина не существует, поэтому лечение носит симптоматический характер, направленный на поддержание дыхания пациента.

Ссылки

1. М.А. Доблина, С.И. Блэкберн, Г.М. Халлеграффа (1999) Стимуляция роста и биомассы токсичной динофлагелляты Gymnodinium catenatum (Graham) растворенными органическими веществами. Журнал экспериментальной морской биологии и экологии.
2. М.Л. Эрнандес-Ороско, И. Гарате-Лисаррага (2006). Синдром отравления калеками из-за употребления в пищу моллюсков. Биомедицинский журнал.
3. С.И. Блэкберн, GM Hallegrae, CJ Bolch (1989). Вегетативное размножение и половой жизненный цикл токсичной динофлагеллаты Gymnodinium catenatum из Тасмании, Австралия. Журнал психологии.
4. Ф. Гомес (2003). Токсичная динофлагеллята Gymnodinium catenatum: захватчик в Средиземном море Acta Botanica Croatica.
5. CJ Band-Schmidt, JJ Bustillos-Guzmán, DJ López-Cortés, I. Gárate-Lizárraga, EJ Núñez-Vázquez & FE Hernández-Sandoval (2010). Экологические и физиологические исследования Gymnodinium catenatum в Тихоокеанском регионе Мексики: обзор. Морские препараты.
6. Ф. Э. Эрнандес-Сандовал, Д. Дж. Лопес-Кортес, С. Дж. Банд-Шмидт, И. Гарате-Лисаррага, Е. Дж. Нуньес-Васкес и Дж. Дж. Бустильос-Гусман (2009). Парализующие токсины двустворчатых моллюсков во время распространения Gymnodinium catenatum Graham в заливе Ла-Пас, Мексика. Гидробиологическая.