GYMNODINIUM CATENATUM: ZNAČILNOSTI, ŽIVLJENJSKI CIKEL, RAZMNOŽEVANJE - BIOLOGIJA - 2026

Gymnodinium catenatum je fotosintetični atekado dinoflagelat, ki lahko proizvaja toksine, ki povzročajo paraliziranje požiranja školjk. Ta vrsta je vedno prisotna v morski vodi, v nizkih koncentracijah, njene populacije pa so občasno izpostavljene eksponentnim rastom, ki povzročajo škodljivo cvetenje alg.

Ta dinoflagelat lahko tvori ciste z debelimi stenami, ki zdržijo dolga obdobja v pomanjkanju svetlobe in hranil. Ta lastnost mu omogoča preživetje tudi v balastnih vodah čolnov, zato je zaradi antropičnega delovanja prišel kolonizirati nova območja po naključju.

Gymnodinium sp. Referenčna slika dinoflagelata iz rodu Gymnodinium Vzeta in urejena iz: Picturepest.

Gymnodinium catenatum ima zapleten življenjski cikel s cistami, ki se lahko tvorijo neposredno iz haploidnih vegetativnih celic, torej aseksualno, v nasprotju s tistim, kar se dogaja pri večini dinoflagelatov, ki tvorijo ciste s spolnimi celicami.

značilnosti

Gymnodinium catenatum je goli dinoflagelat, torej mu manjka tikovina, ima prečni in vzdolžni flagellum, kot se pojavlja pri ostalih dinoflagelatih. Te flagele se uporabljajo za premik.

Rastejo lahko posamično (običajno v stacionarnih fazah rasti) ali v verigah do 64 organizmov (hitro rastoči), vendar so najpogostejše oblike sestavljene iz manj kot 10 organizmov. Imajo sivo do rjavo barvo zaradi prisotnosti fotosintetskih pigmentov.

Celice se močno razlikujejo po obliki, običajno so okrogle ali nekoliko daljše od široke, lahko merijo do 53 do 45 µm in imajo v sebi številne organele. Posamezne celice in končne celice verig imajo stožčaste oblike.

Ciste imenujemo mirujoče ciste in za njih je značilno, da imajo debele stene z mikroretikulirano površino; njegova velikost se giblje med premerom 45 in 50 μm.

Distribucija

Gymnodinium catenatum najdemo v vseh morjih, vendar je njegova porazdelitev v teh krajih lokalizirana in pogosto zaznana le med cvetenjem alg. Med državami, kjer so ga najpogosteje opazili, so Argentina, Urugvaj, Venezuela, Kuba, Kostarika, Mehika, Španija, Portugalska, Egipt, Avstralija in Japonska.

Znanstveniki verjamejo, da je prisotnost Gymnodinium catenatum v mnogih od teh krajev posledica naključnega širjenja v balastnih vodah. Verjamejo tudi, da bi lahko šlo za skrivnostne vrste, ki jih zamenjujejo kot eno.

Razmnoževanje

Gymnodinium catenatum ima tako aseksualno kot spolno razmnoževanje.

Aseksualni

Do aseksualne reprodukcije pride s poševno binarno cepitvijo; med tem diagonalni cepilni utor loči levi sprednji del celice od desnega zadnjega dela. Vsaka hčerinska celica bo odgovorna za regeneracijo potrebne komponente (sprednje ali zadnje), odvisno od primera.

Med delitvijo celic je stena na novo razdeljenega protoplasta neprekinjena s steno potomčeve celice in je ni mogoče ločevati od nje. Celice v verigah se delijo sinhrono, kar ima za posledico verige 2,4, 8, 16, 32 ali 64.

Počasi ločevalne verige se zlahka razbijejo na krajše verige, celo celice ali posamezne celice.

Spolno

Seksualno razmnoževanje se lahko pojavi v pogojih okoljskega stresa, kot je rast v sredstvu, ki ima pomanjkanje nitrata in fosfata. Toda ti pogoji niso bistveni za tovrstno razmnoževanje.

Celice, ki bodo delovale kot gamete, se ne razlikujejo od vegetativnih celic. Gamete so lahko enake ali neenake velikosti. Ti se združijo vzporedno ali pravokotno. V obeh primerih je glavna točka pritrditve sulkus.

Celice so razporejene kot zrcalne slike, vzporedno pa so razporejene tudi njihove vzdolžne flagele. Nato nastane dvokonični planozigota z vzdolžnim dvojnim flagelom. Planozigota bo postopoma postala subsferična in izgubila bo enega od vzdolžnih flagelov.

Planozigota se lahko spremeni v hipnozigotno ali počivajočo cista; zaradi tega izgubi gibljivost, se podvrže reorganizaciji in zmanjšanju njegove celične vsebnosti ter izloča debelo celično steno.

Življenski krog

Vegetativne celice Gymnodinium catenatum se običajno nahajajo v verigah različnih dolžin. To se zgodi v fazi hitre rasti. Nato se v stacionarni fazi rasti verige razbijejo in tvorijo posamezne celice.

Gymnodinium fuscum. Referenčna slika dinoflagelata istega rodu kot Gymnodinium catenatum. Vzeto in urejeno iz: Picturepest

V neugodnih pogojih lahko posamezne celice povzročijo celice v mirovanju ali mirujoče ciste. Celice za počitek niso premične in izločajo dodaten zaščitni film. Ciste so kroglaste in imajo do štiri dodatne zaščitne plasti.

Za oblikovanje mirujočih cist se posamezne celice lahko razmnožujejo spolno ali pa to storijo neposredno iz vegetativne celice. Običajno se te ciste lahko prenašajo na velike razdalje s tokovi ali pa se odlagajo na morska dna.

V slednjem primeru lahko ciste med obdobjem prenavljanja resuspendiramo v vodi in izvalimo, da nastanejo diploidni planomeiociti. Te ločijo in izvirajo haploidne vegetativne celice, ki lahko vstopijo v eksponentno rastno fazo in povzročijo cvetenje alg.

Prehrana

Gymnodinium catenatum je avtotrofna vrsta, ki lahko s pomočjo energije iz sončne svetlobe proizvaja lastno hrano iz anorganskih hranil. Njegova rast je omejena s prisotnostjo hranil v vodnem stolpcu.

Med glavnimi hranili, ki omejujejo rast G. catenatum, so selen, nitrit in nitrati. Med sezonami deževanja ali neprijetnosti se razpoložljivost teh hranilnih snovi v morskih vodah blizu obale poveča.

Ko pride do obogatitve hranilnih snovi v vodi, populacije G. catenatum nimajo omejitev za njihovo rast in začnejo eksponentno rastno obdobje, ki povzroči cvetenje alg ali rdečo plimovanje.

Sindrom zastrupitve školjk

Gre za sindrom, ki ga povzroči zaužitje školjk, ki so nakopičile strup, imenovan sakitoksin. Ta strup proizvajajo različne vrste dinoflagelatov.

Gymnodinium catenatum je edina vrsta ogrevanih dinoflagelatov, ki sodelujejo pri tej vrsti zastrupitve. Mehkužci pri zaužitju dinoflagelatov nabirajo toksin v svojih tkivih.

Glavne vrste mehkužcev, povezane s paralizirajočo zastrupitvijo, so školjke, školjke, luskice in ščurki. Simptomi zastrupitve se začnejo pojavljati hitro, v 5 do 30 minutah po zaužitju zastrupljenih školjk.

Simptomi vključujejo parestezijo ust in okončin, pa tudi omotico, bruhanje in drisko. V hujših primerih se lahko pojavijo ataksija, mišična paraliza in dihalna stiska. Smrtni primeri nastanejo zaradi paralize dihal.

Do danes ni protistrupa za saksitoksin, zato je zdravljenje simptomatsko usmerjeno k ohranjanju pacientovega dihanja.

Reference

1. MA Doblina, SI Blackburnb, GM Hallegraeffa (1999) Rast in spodbujanje biomase strupenih dinoflagellatov Gymnodinium catenatum (Graham) z raztopljenimi organskimi snovmi. Časopis za eksperimentalno morsko biologijo in ekologijo.
2. ML Hernández-Orozco, I. Gárate-Lizárraga (2006). Sindrom zastrupitve z ostrupljenjem zaradi uživanja mehkužcev. Biomedicinski vestnik.
3. SI Blackburn, GM Hallegrae, CJ Bolch (1989). Vegetativno razmnoževanje in spolni življenjski cikel strupenega dinoflagelata Gymnodinium catenatum iz Tasmanije, Avstralija. Journal of Phycology.
4. F. Gómez (2003). Strupeni dinoflagelat Gymnodinium catenatum: napadalec v Sredozemskem morju. Acta Botanica Croatica.
5. CJ Band-Schmidt, JJ Bustillos-Guzmán, DJ López-Cortés, I. Gárate-Lizárraga, EJ Núñez-Vázquez & FE Hernández-Sandoval (2010). Ekološke in fiziološke študije gymnodinium catenatum v mehiškem Tihem oceanu: pregled. Morske droge.
6. FE Hernández-Sandoval, DJ López-Cortés, CJ Band-Schmidt, I. Gárate-Lizárraga, EJ Núñez-Vázquez in JJ Bustillos-Guzmán (2009). Paraliziranje toksinov v školjkah med širjenjem Gymnodinium catenatum Graham v zalivu La Paz, Mehika. Hidrobiološka.