Charakterystyka Dinoflagellata, taksonomia, klasyfikacja, cykl życia



The dinoflagellates są organizmami Królestwa Protista, których główną cechą jest to, że przedstawiają parę wici, które pomagają im poruszać się w środku. Po raz pierwszy zostały opisane w 1885 r. Przez niemieckiego przyrodnika Johanna Adama Otto Buetschli. Są dość szeroką grupą, która obejmuje organizmy fotosyntetyczne, heterotroficzne, żywe, pasożyty i symbionty.

Z ekologicznego punktu widzenia są one bardzo ważne, ponieważ razem z innymi mikroalgami, takimi jak okrzemki, stanowią fitoplankton, który z kolei jest pokarmem wielu zwierząt morskich, takich jak ryby, mięczaki, skorupiaki i ssaki..

Podobnie, gdy rozprzestrzeniają się przesadnie i niekontrolowanie, powodują zjawisko zwane „czerwoną falą”, w którym morza są poplamione różnymi kolorami. Stanowi to poważny problem środowiskowy, ponieważ w znacznym stopniu wpływa na równowagę ekosystemów i zamieszkujących je organizmów..

Indeks

  • 1 Taksonomia
  • 2 Morfologia
    • 2.1 Wygląd zewnętrzny
    • 2.2 Struktura jądrowa
    • 2.3 Zawartość cytoplazmy
  • 3 Ogólna charakterystyka
    • 3.1 Odżywianie
    • 3.2 Styl życia
    • 3.3 Reprodukcja
    • 3.4 Mają pigmenty
    • 3.5 Wyprodukuj toksyny
  • 4 Siedlisko
  • 5 Cykl życia
    • 5.1 Faza haploidalna
    • 5.2 Faza diploidalna
  • 6 Klasyfikacja
  • 7 „Czerwona fala”
  • 8 Patogeneza
    • 8.1 Zespół zatrucia spożyciem mięczaków
  • 9 Odniesienia

Taksonomia

Klasyfikacja taksonomiczna dinoflagelatów jest następująca:

Domena: Eukarya.

Królestwo: Protista.

Superfile: Alveolata.

Typ: Miozoa.

Subfylum: Myzozoa.

Dinozoa

Superklasa: Dinoflagellata

Morfologia

Dinoflagelaty są organizmami jednokomórkowymi, to znaczy składają się z pojedynczej komórki. Mają różne rozmiary, niektóre są tak małe, że nie można ich zobaczyć gołym okiem (50 mikronów), podczas gdy inne są trochę większe (2 mm).

Wygląd zewnętrzny

W dinoflagellates można znaleźć dwie formy: tak zwane pancerne lub tecados i akty. W pierwszym przypadku komórka jest otoczona odporną strukturą, taką jak rama, utworzona przez biopolimer celulozy.

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

Cechą charakterystyczną tych organizmów jest obecność wici. Są to dodatki lub projekcje komórkowe, które są używane głównie do zapewnienia mobilności komórki.

W przypadku wiciowatych mają dwie wici: poprzeczną i wzdłużną. Poprzeczna wici otacza komórkę i daje jej ruch obrotowy, podczas gdy wici podłużna jest odpowiedzialna za ruch pionowy dinoflagellata..

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

Struktura jądrowa

Podobnie, jak każdy organizm eukariotyczny, materiał genetyczny (DNA i RNA) jest zapakowany wewnątrz struktury zwanej jądrem komórkowym, która jest ograniczona przez błonę, błonę jądrową.

Teraz organizmy należące do tej superklasy mają bardzo szczególne cechy, które czynią je wyjątkowymi w eukariotach. Po pierwsze, DNA znajduje się odwiecznie tworząc chromosomy, które pozostają skondensowane przez cały czas (w tym wszystkie etapy cyklu komórkowego).

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

Zawartość cytoplazmy

W ujęciu z mikroskopem elektronowym można zaobserwować w komórkach dinoflagelatów, obecność różnych organelli cytoplazmatycznych, typowych dla każdego eukariotycznego.

Wśród nich można wymienić: aparat Golgiego, retikulum endoplazmatyczne (gładkie i szorstkie), mitochondria, wakuole magazynujące, a także chloroplasty (w przypadku autofotycznych dinoflagelatów).

Ogólna charakterystyka

Nadklasa Dinoflagellata jest szeroka i obejmuje dużą liczbę gatunków, niektóre bardzo różne od innych. Jednak zbiegają się one w pewnych cechach:

Odżywianie

Grupa dinoflagelatów jest tak szeroka, że ​​nie ma określonego wzorca żywieniowego. Istnieją gatunki, które są autotroficzne. Oznacza to, że są w stanie syntetyzować swoje składniki odżywcze w procesie fotosyntezy. Dzieje się tak, ponieważ między ich organellami cytoplazmatycznymi mają chloroplasty, w których znajdują się cząsteczki chlorofilu.

Z drugiej strony jest kilka, które są heterotroficzne, to znaczy żywią się innymi żywymi istotami lub substancjami przez nie wytwarzanymi. W tym przypadku istnieją gatunki żywiące się innymi protistami należącymi do portozoos, okrzemek, a nawet samych dinoflagellatów.

Istnieją również gatunki, które są pasożytami, na przykład należącymi do klasy Ellobiopsea, które są ektopasożytami niektórych skorupiaków.

Styl życia

Ten aspekt jest dość zróżnicowany. Istnieją gatunki, które żyją swobodnie, podczas gdy inne tworzą kolonie.

Podobnie, istnieją gatunki, które ustanawiają związki endosymbiozy z członkami klasy cygaretowatych typu Anthozoa, takimi jak anemony i koralowce. W tych skojarzeniach obaj członkowie odnoszą korzyści z siebie nawzajem i potrzebują siebie, aby przeżyć.

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

Reprodukcja

W większości dinoflagliów rozmnażanie jest bezpłciowe, podczas gdy w kilku innych może wystąpić rozmnażanie płciowe.

Rozmnażanie bezpłciowe zachodzi w procesie znanym jako rozszczepienie binarne. W tym przypadku każda komórka jest podzielona na dwie komórki dokładnie tak samo jak progenitor.

Dinoflagelaty mają rodzaj binarnego rozszczepienia, które jest znane jako podłużne. W tym typie oś podziału jest wzdłużna.

Podział ten jest zróżnicowany. Na przykład istnieją gatunki takie jak z rodzaju Ceratium, w których zachodzi proces zwany desmoquisis. W tym przypadku każda pochodząca komórka potomna utrzymuje połowę ściany komórki macierzystej.

Istnieją inne gatunki, w których występuje coś zwanego eleuterochisis. Tutaj podział zachodzi wewnątrz komórki macierzystej, a po podziale każda komórka potomna generuje nową ścianę lub nowy tek, w przypadku bycia gatunkiem tekowym.

Teraz rozmnażanie płciowe zachodzi poprzez fuzję gamet. W tego typu reprodukcji następuje połączenie i wymiana materiału genetycznego między dwiema gametami.

Mają pigmenty

Dinoflagelaty mają różne typy pigmentów w cytoplazmie. Większość zawiera chlorofil (typ a i c). Istnieją również inne pigmenty, w tym ksantofile perydyny, diadinoksantyny, diatoksantyny i fukoksantyny. Istnieje również obecność beta-karotenu.

Wytwarzają toksyny

Duża liczba gatunków wytwarza toksyny, które mogą mieć trzy rodzaje: cytolityczne, neurotoksyczne lub hepatotoksyczne. Są one wysoce toksyczne i szkodliwe dla ssaków, ptaków i ryb.

Toksyny mogą być spożywane przez niektóre skorupiaki, takie jak małże i ostrygi, i gromadzą się w nich na wysokim i niebezpiecznym poziomie. Kiedy inne organizmy, w tym ludzie, jedzą skorupiaki skażone toksyną, mogą mieć zespół zatruć, który, jeśli nie zostanie odpowiednio leczony na czas, może mieć fatalny skutek.

Siedlisko

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

Temperatura nie wydaje się być elementem ograniczającym lokalizację tych organizmów, ponieważ zostały zlokalizowane zarówno w ciepłych wodach, jak iw ekstremalnie zimnych wodach, jak te w ekosystemach polarnych.

Cykl życia

Cykl życia dinoflagelatów jest mediowany warunkami środowiskowymi, ponieważ w zależności od tego, czy są one korzystne, czy nie, wystąpią różne zdarzenia.

Podobnie ma fazę haploidalną i diploidalną.

Faza haploidalna

W fazie haploidalnej dzieje się tak, że komórka ulega mejozie, generując dwie komórki haploidalne (z połową obciążenia genetycznego gatunku). Niektórzy uczeni nazywają te komórki gametami (+ -).

Kiedy warunki środowiskowe przestają być idealne, łączą się dwa dinoflagelaty, tworząc zygotę zwaną diplozą planozigoto (pełne obciążenie genetyczne gatunku).

Faza diploidalna

Później planozigoto traci wici i ewoluuje w inną fazę, która otrzymuje nazwę hypnocigoto. Jest on pokryty tekiem o wiele twardszym i bardziej odpornym, a także jest pełen substancji rezerwowych.

Pozwoli to na utrzymanie hipnocigoty przed drapieżnikiem i ochronę przed niekorzystnymi warunkami środowiskowymi przez długi czas.

Hipnocigota jest odkładana na dnie morskim, czekając, aż warunki środowiskowe powrócą do ideału. Kiedy to się dzieje, tek, który go otacza, jest zepsuty i staje się etapem pośrednim znanym jako planomeiocito.

Jest to faza, która trwa krótko, ponieważ komórka szybko powraca do swojej charakterystycznej formy dinoflagellat.

Klasyfikacja

Dinoflagellates obejmują pięć klas:

  • Ellobiopsea: Są to organizmy, które można znaleźć w siedliskach słodkowodnych lub morskich. Większość to pasożyty (ektopasożyty) niektórych skorupiaków.
  • Oxyrrhea: jest zgodny z jednym rodzajem Oxirrhis. Organizmy tej klasy są drapieżnikami zlokalizowanymi w morskich siedliskach. Ich nietypowe chromosomy są długie i cienkie.
  • Dinophyceae: Klasa ta obejmuje typowe organizmy dinoflagellate. Mają dwie wici, większość to autotrofy fotosyntetyczne, mają cykl życiowy, w którym dominuje faza haploidalna, a wiele z nich ma komórkową osłonę ochronną znaną jako tek.
  • Syndinea: organizmy z tej grupy charakteryzują się brakiem prezentacji teku i pasożytniczym lub endosymbiotycznym stylem życia.
  • Noctilucea: upodobnione przez poszczególne organizmy, w których cyklu życia dominuje faza diploidalna. Ponadto są heterotroficzne, duże (2 mm) i bioluminescencyjne.

„Czerwona fala”

Tak zwany „czerwony przypływ” jest zjawiskiem występującym w zbiornikach wodnych, w których rozprzestrzeniają się niektóre mikroalgi, które są częścią fitoplanktonu, zwłaszcza w grupie dinoflagellatów..

Kiedy ilość organizmów wzrasta i rozprzestrzeniają się w niekontrolowany sposób, woda jest zwykle barwiona w różnych kolorach, wśród których mogą być: czerwony, brązowy, żółty lub ochra.

Czerwona fala staje się negatywna lub szkodliwa, gdy rozmnażające się gatunki mikroalg syntetyzują toksyny szkodliwe dla innych żywych istot. Kiedy niektóre zwierzęta, takie jak mięczaki lub skorupiaki, żywią się tymi algami, włączają toksyny do swoich ciał. Kiedy niektóre inne zwierzęta żywią się nimi, poniosą konsekwencje spożycia toksyny.

Nie ma środków zapobiegawczych ani zaradczych, które całkowicie eliminują czerwony przypływ. Wśród środków, które zostały wypróbowane, są:

  • Kontrola fizyczna: eliminacja glonów za pomocą procedur fizycznych, takich jak filtrowanie i inne.
  • Kontrola chemiczna: stosowanie produktów takich jak algicydy, których celem jest wyeliminowanie nagromadzonych glonów na powierzchni morza. Nie są one jednak zalecane, ponieważ wpływają na inne składniki ekosystemu.
  • Kontrola biologiczna: środki te są używane organizmy, które żywią się tymi glonami, a także niektóre wirusy, pasożyty i bakterie, za pośrednictwem naturalnych mechanizmów biologicznych, aby przywrócić równowagę ekosystemu.

Patogeneza

Organizmy należące do grupy dinoflagellatów nie są same w sobie patogenne, ale, jak wspomniano powyżej, wytwarzają toksyny, które bardzo wpływają na człowieka i inne zwierzęta.

W przypadku wzrostu ilości wiciowców w niektórych rejonach morza rośnie produkcja toksyn, takich jak saksytoksyny i goniautoksyna..

Dinoflagelaty, które są ważną i przeważającą częścią fitoplanktonu, są częścią diety skorupiaków, mięczaków i ryb, w których toksyny gromadzą się niebezpiecznie. Przechodzą one na człowieka, gdy żywi się zakażonym zwierzęciem.

Gdy tak się dzieje, powstaje tzw. Zespół zatrucia mięczakiem.

Zespół zatrucia spożyciem mięczaków

Występuje, gdy spożywane są mięczaki zakażone różnymi toksynami syntetyzowanymi przez dinoflagelaty. Istnieje jednak kilka rodzajów toksyn, które zależą od cech syndromu, który ma zostać wygenerowany.

Toksyna paralityczna

Powoduje paraliżujące zatrucie spowodowane spożyciem skorupiaków. Jest produkowany głównie przez gatunek Gymnodinium catenatum i kilka z rodzaju Alexandrium.

Objawy
  • Drętwienie niektórych regionów, takich jak twarz, szyja i ręce.
  • Uczucie mrowienia
  • Nudności
  • Wymioty
  • Porażenie mięśniowe

Śmierć zwykle wynika z zatrzymania oddechu.

Toksyna neurotoksyczna

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

Objawy
  • Intensywny ból głowy
  • Osłabienie mięśni
  • Dreszcze
  • Nudności
  • Wymioty
  • Zaangażowanie mięśni (porażenie)

Toksyna biegunkowa

Jest przyczyną zatrucia biegunkowego z powodu spożywania mięczaków. Jest wytwarzany przez gatunki z rodzaju Dinophysis.

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

Toksyna Ciguateric

Powoduje zatrucie ciguatera spowodowane spożyciem ryb. Gatunek syntetyzuje Gambierdiscus toxicus, Ostreopsis spp i Coolia spp.

Objawy
  • Drętwienie i drżenie rąk i stóp
  • Nudności
  • Porażenie mięśniowe (w skrajnych przypadkach)

Ewolucja

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

W zależności od ilości spożywanej toksyny objawy mogą być bardziej lub mniej poważne.

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

Leczenie

Niestety nie ma antidotum na żadną z toksyn. Leczenie jest wskazane w celu złagodzenia objawów, zwłaszcza tych związanych z układem oddechowym, jak również w celu wyeliminowania toksyn.

Jednym ze zwykłych środków jest wywołanie wymiotów, aby wyeliminować źródło zatrucia. Węgiel aktywowany jest również zwykle podawany, ponieważ jest zdolny do absorbowania toksyn, które są odporne na działanie pH żołądka.

Podobnie podawane są obfite płyny, które mają na celu skorygowanie możliwej kwasicy, a także przyspieszenie wydalania toksyny przez nerki.

Zatrucie jakąkolwiek z tych toksyn jest uważane za nagły wypadek w szpitalu i jako takie powinno być leczone, zapewniając natychmiastowo zainteresowanej specjalistycznej pomocy medycznej..

Referencje

  1. Adl, S. M. i in. (2012). „Zmieniona klasyfikacja eukariontów”. Journal of Eukaryotic Microbiology, 59 (5), 429-514
  2. Faust, M. A. i Gulledge, R. A. (2002). Identyfikacja szkodliwych wici morskich. Wkłady Narodowego Herbarium Stanów Zjednoczonych 42: 1-144.
  3. Gómez F. (2005). Lista wolno żyjących gatunków dinoflagellatów w oceanach świata. Acta Botanica Croatica 64: 129-212.
  4. Hernández, M. i Gárate, I. (2006). Zespół zatrucia porażennego spowodowany spożyciem mięczaków. Rev Biomed. 17. 45-60
  5. Van Dolah FM. Morskie toksyny glonów: pochodzenie, skutki zdrowotne i ich częstsze występowanie. Environ Health Perspect. 2000; 108 supl. 1: 133-41.