GYMNODINIUM CATENATUM: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ЖИТТЄВИЙ ЦИКЛ, РОЗМНОЖЕННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Gymnodinium catenatum - це фотосинтетичний, атекадо динофлагеллат, здатний виробляти токсини, що викликають паралізуючу обрізання молюсків. Цей вид завжди присутній у морській воді, у низьких концентраціях, і його популяції періодично зазнають експоненціальних приростів, що дають шкідливі цвітіння водоростей.

Цей динофлагеллат здатний утворювати товстостінні кісти, здатні витримувати тривалі періоди в умовах дефіциту світла та поживних речовин. Ця характеристика дозволяє йому виживати навіть у баластних водах човнів, саме тому завдяки антропній дії він прийшов колонізувати нові райони випадково.

Gymnodinium sp. Референтне зображення динофлагеляту з роду Gymnodinium Внесено та відредаговано з: Picturepest.

Gymnodinium catenatum має складний життєвий цикл з кістами, які можуть утворюватися безпосередньо з гаплоїдних вегетативних клітин, тобто безстатево, всупереч тому, що відбувається у більшості динофлагелятів, які утворюють кісти з статевими клітинами.

характеристики

Gymnodinium catenatum - це голий динофлагеллат, тобто йому не вистачає пику, він має поперечний і поздовжній джгутик, як це відбувається з рештою динофлагелятів. Ці джгутики використовують для зміщення.

Вони можуть рости поодиноко (як правило, на стаціонарних стадіях росту) або в ланцюгах до 64 організмів (швидко зростаючих), однак найпоширеніші форми складаються з менш ніж 10 організмів. Вони мають сіро-коричневе забарвлення завдяки наявності фотосинтетичних пігментів.

Клітини сильно різняться за формою, як правило, круглі або трохи довші, ніж широкі, можуть вимірювати до 53 на 45 мкм і мають численні органели всередині. Окремі клітини і кінцеві клітини ланцюгів мають конічні верхівки.

Кісти називаються сплячими кістами і характеризуються тим, що мають товсті стінки з мікроретикульованою поверхнею; його розмір становить від 45 до 50 мкм в діаметрі.

Поширення

Gymnodinium catenatum є у всіх морях, але його поширення в них локалізовано і часто виявляється лише під час цвітіння водоростей. Серед країн, де це спостерігається найчастіше - Аргентина, Уругвай, Венесуела, Куба, Коста-Ріка, Мексика, Іспанія, Португалія, Єгипет, Австралія та Японія.

Вчені вважають, що наявність Gymnodinium catenatum у багатьох з цих місцевостей пов'язана з випадковим розповсюдженням у баластних водах. Вони також вважають, що вони можуть бути виразними видами, яких плутають як єдине ціле.

Відтворення

Gymnodinium catenatum демонструє як безстатеве, так і статеве розмноження.

Безстатеві

Безстатеве розмноження відбувається косим бінарним поділом; під час цього діагональний паз розщеплення відокремлює ліву передню частину клітини від правої задньої частини. Кожна дочірня клітина буде відповідати за регенерацію необхідного їй компонента (переднього або заднього), залежно від випадку.

Під час поділу клітин стінка щойно розділеного протопласта суцільна зі стінкою клітини-попередника і не може її відрізнити. Клітини в ланцюгах діляться синхронно, внаслідок чого ланцюги становлять 2,4, 8, 16, 32 або 64 клітини.

Повільно діючі ланцюги легко розбиваються на більш короткі ланцюги, навіть клітини або окремі клітини.

Сексуальні

Статеве розмноження може відбуватися в умовах екологічного стресу, такого як зростання середовища, дефіциту нітратів та фосфатів. Але ці умови не є важливими для появи цього типу репродукції.

Клітини, які будуть виконувати роль гамет, не відрізняються від вегетативних клітин. Гамети можуть бути однакового або неоднакового розміру. Вони з'єднуються паралельно або перпендикулярно. В обох випадках головним моментом прикріплення є борозна.

Клітини розташовані у вигляді дзеркальних зображень, паралельно розташовані їх поздовжні джгутики. Потім утворюється біконічна планозигота з поздовжнім подвійним джгутиком. Планозигота поступово стане субсферичною і втратить одне з поздовжніх джгутиків.

Планозигот може трансформуватися в гіпнозиготну або спокійну кісту; для цього він втрачає рухливість, зазнає реорганізації та зменшення свого клітинного вмісту та виділяє товсту клітинну стінку.

Життєвий цикл

Вегетативні клітини Gymnodinium catenatum зазвичай знаходяться в ланцюгах різної довжини. Це відбувається на стадії швидкого зростання. Потім у стаціонарній фазі росту ланцюги розпадаються, утворюючи окремі клітини.

Gymnodinium fuscum. Референтне зображення динофлагеляту того ж роду, що і Gymnodinium catenatum. Знято та відредаговано з: Picturepest

За несприятливих умов окремі клітини можуть викликати клітини спокою або кісти спокою. Клітини спокою не є рухливими і виділяють додаткову захисну плівку. Кісти кулясті і мають до чотирьох додаткових захисних шарів.

Для формування кіст спокою окремі клітини можуть розмножуватися статевим шляхом, або вони можуть це робити безпосередньо з вегетативної клітини. Зазвичай ці кісти можуть переноситись великими відстанями струмами, або відкладатися на морських руслах.

В останньому випадку цисти можуть бути ресуспендовані у воді протягом періодів набухання та вилуплюватися, щоб призвести до появи диплоїдних планомеоцитів. Вони поділяють і походять гаплоїдні вегетативні клітини, які можуть увійти в експоненціальну фазу росту і викликати цвітіння водоростей.

Харчування

Gymnodinium catenatum - це автотрофний вид, здатний виробляти власну їжу з неорганічних поживних речовин за допомогою енергії від сонячних променів. Її ріст обмежений наявністю поживних речовин у товщі води.

Серед основних поживних речовин, що обмежують ріст G. catenatum, - селен, нітрити та нітрати. Під час сезонів дощів або бурхливості доступність цих поживних речовин у морських водах біля узбережжя збільшується.

Коли відбувається збагачення поживними речовинами у воді, популяції G. catenatum не мають обмежень у їх зростанні і починають період експоненціального зростання, який породжує цвітіння водоростей або червоний прилив.

Синдром отруєння молюсків калікою

Це синдром, викликаний прийомом всередину двостулкових молюсків, які накопичили токсин, який називають сакситоксином. Цей токсин виробляється різними видами динофлагелятів.

Gymnodinium catenatum - єдиний вид розігрітих динофлагелятів, який бере участь у цьому виді отруєнь. Молюски, вживаючи в їжу динофлагеляти, накопичують токсин у своїх тканинах.

Основними видами молюсків, пов’язаних з паралізуючим отруєнням, є молюски, мідії, гребінці, півники. Симптоми отруєння починають з’являтися швидко, між 5 і 30 хвилиною після прийому всередину отруєного молюска.

Симптоми включають парестезію рота та кінцівок, а також запаморочення, блювоту та діарею. У більш важких випадках може з’явитися атаксія, параліч м’язів та дихальний дистрес. Смертельні випадки трапляються внаслідок паралічу дихання.

На сьогоднішній день не існує антидоту сакситоксину, тому лікування симптоматичне, спрямоване на підтримання дихання пацієнта.

Список літератури

1. М. А. Добліна, С. І. Блекберн, Г. М. Халлеграфа (1999) Стимуляція росту та біомаси токсичного динофлагеляту Gymnodinium catenatum (Graham) розчиненими органічними речовинами. Журнал експериментальної морської біології та екології.
2. М. Л. Ернандес-Ороско, І. Гарате-Лізаррага (2006). Синдром отруєння каліками через споживання молюсків. Біомедичний журнал.
3. С. І. Блекберн, Г. М. Галлегра, К. Джей Болч (1989). Вегетативне розмноження та статевий життєвий цикл токсичного динофлагеляту Gymnodinium catenatum з Тасманії, Австралія. Журнал з фікології.
4. Ф. Гомеса (2003). Токсичний динофлагелат Gymnodinium catenatum: окупант у Середземному морі. Acta Botanica Croatica.
5. CJ Band-Schmidt, JJ Bustillos-Guzmán, DJ López-Cortés, I. Gárate-Lizárraga, EJ Núñez-Vázquez & FE Hernández-Sandoval (2010). Екологічні та фізіологічні дослідження Gymnodinium catenatum у мексиканському Тихому океані: огляд. Морські наркотики
6. FE Ернандес-Сандоваль, DJ Лопес-Кортес, CJ Band-Schmidt, I. Gárate-Lizárraga, EJ Núñez-Vázquez & JJ Bustillos-Guzmán (2009). Паралізуючи токсини в молюсках двостулкових тварин під час розповсюдження Gymnodinium catenatum Graham в бухті Ла-Пас, Мексика. Гідробіологічні.