DINOFLAGELATE: CARACTERISTICI, CLASIFICARE, CICLUL DE VIAȚĂ - BIOLOGIE - 2025

De Dinoflagellates sunt agenții ale Regatului Protista a căror caracteristică principală este că ei au o pereche de flageli care vă ajută să se deplaseze în mijloc. Au fost descrise pentru prima dată în 1885 de naturalistul german Johann Adam Otto Buetschli. Sunt un grup destul de mare, incluzând organisme fotosintetice, heterotrofe, cu viață liberă, paraziți și simbioniți.

Din punct de vedere ecologic, acestea sunt foarte importante, deoarece împreună cu alte microalge, cum ar fi diatomele, acestea constituie fitoplancton, care la rândul său este hrana multor animale marine, precum pești, moluște, crustacee și mamifere.

Ceratium. Specie dinoflagelate. Sursa: Keisotyo, de la Wikimedia Commons

La fel, atunci când proliferează exagerat și necontrolat, dau naștere unui fenomen numit „Marea Roșie”, în care mările sunt pătate în diverse culori. Aceasta constituie o problemă serioasă de mediu, deoarece afectează considerabil echilibrul ecosistemelor și al organismelor care le locuiesc.

Taxonomie

Clasificarea taxonomică a dinoflagelaților este următoarea:

Domeniul: Eukarya.

Regatul: Protista.

Superfilo: Alveolata .

Filiu : Miozoare.

Subphylum : Mizozoe.

Dinozoa

Superclasa: Dinoflagellata

Morfologie

Dinoflagelatele sunt organisme unicelulare, adică sunt alcătuite dintr-o singură celulă. Au dimensiuni diferite, unele sunt atât de mici încât nu pot fi văzute cu ochiul liber (50 microni), în timp ce altele sunt puțin mai mari (2 mm).

Aspect exterior

În dinoflagelate pot fi găsite două forme: așa-numitele blindate sau tecado și cele goale. În primul caz, celula este înconjurată de o structură rezistentă, ca o armură, formată din celuloza biopolimerică.

Acest strat este cunoscut sub numele de "teak". În dinoflagelatele goale nu există prezența stratului protector. Prin urmare, sunt foarte fragile și sunt susceptibile la condiții dure de mediu.

Caracteristica distinctivă a acestor organisme este prezența flagelelor. Acestea sunt apendicele celulare sau proiecții care sunt utilizate în principal pentru a oferi mobilitate celulei.

În cazul dinoflagelatelor, acestea prezintă două flageluri: transversale și longitudinale. Flagelul transvers înconjoară celula și îi conferă o mișcare rotativă, în timp ce flagelul longitudinal este responsabil pentru mișcarea verticală a dinoflagelatului.

Unele specii au gene bioluminiscente în ADN-ul lor. Acest lucru implică faptul că sunt capabili să emită o anumită strălucire (precum unele meduze sau licurici).

Structura nucleară

De asemenea, ca orice organism eucariotic, materialul genetic (ADN și ARN) este ambalat într-o structură cunoscută sub numele de nucleul celular, care este delimitat de o membrană, membrana nucleară.

Acum, organismele aparținând acestei superclase au caracteristici foarte particulare care le fac unice în eucariote. În primul rând, ADN-ul este găsit peren formând cromozomi, care rămân condensat în orice moment (inclusiv toate etapele ciclului celular).

Mai mult, nu are histone și membrana nucleară nu se dezintegrează în timpul procesului de divizare a celulelor, așa cum se întâmplă în cazul altor organisme eucariote.

Conținut citoplasmatic

În vederea microscopului electronic, prezența diferitelor organule citoplasmatice, tipică în orice eucariot, poate fi observată în celulele dinoflagelate.

Acestea includ: aparatul Golgi, reticulul endoplasmatic (neted și dur), mitocondrii, vacuole de depozitare, precum și cloroplastele (în cazul dinoflagelatelor autotrofe).

Caracteristici generale

Superclasa Dinoflagellata este largă și cuprinde un număr mare de specii, unele foarte diferite de altele. Cu toate acestea, sunt de acord asupra anumitor caracteristici:

Nutriție

Grupul dinoflagelatelor este atât de larg încât nu are un model specific de nutriție. Există specii care sunt autotrofe. Aceasta înseamnă că sunt capabili să-și sintetizeze nutrienții prin procesul de fotosinteză. Acest lucru se întâmplă deoarece între organele lor citoplasmatice au cloroplaste, în interiorul cărora există molecule de clorofilă.

Pe de altă parte, există câteva care sunt heterotrofe, adică se hrănesc cu alte ființe vii sau cu substanțe produse de acestea. În acest caz, există specii care se hrănesc cu alți protiști aparținând portozoanilor, diatomelor sau chiar dinoflagelaților.

La fel, există unele specii care sunt paraziți, precum cele aparținând clasei Ellobiopsea, care sunt ectoparaziți ai unor crustacee.

Mod de viata

Acest aspect este destul de divers. Există specii care trăiesc liber, în timp ce există altele care formează colonii.

În mod similar, există specii care stabilesc relații endosimbiotice cu membrii clasei Anthozoa a filonului Cnidarians, cum ar fi anemonele și coralii. În aceste parteneriate, ambii membri beneficiază reciproc și au nevoie reciproc pentru a supraviețui.

Un exemplu în acest sens este specia Gymnodinium microoadriaticum, care este abundentă în recifele de corali, contribuind la formarea lor.

Reproducere

În majoritatea dinoflagelatelor, reproducerea este asexuală, în timp ce în câteva altele poate avea loc reproducerea sexuală.

Reproducerea sexuală are loc printr-un proces cunoscut sub numele de fisiune binară. În aceasta, fiecare celulă se împarte în două celule exact la fel ca părintele.

Dinoflagelatele au un tip de fisiune binară cunoscută sub numele de longitudinal. În acest tip, axa de divizare este longitudinală.

Această diviziune este variată. De exemplu, există specii precum cele din genul Ceratium, în care are loc un proces numit desmochisis. În aceasta, fiecare celulă fiică originară menține jumătate din peretele celulei părinte.

Există și alte specii în care apare ceva numit eleutherochisis. Aici diviziunea are loc în interiorul celulei stem și după divizare, fiecare celulă fiică generează un nou perete sau o nouă teacă, în cazul speciilor de tecae.

Acum, reproducerea sexuală are loc prin fuziunea gameților. În acest tip de reproducere are loc unirea și schimbul de materiale genetice între doi gameți.

Au pigmenți

Dinoflagelatele au diverse tipuri de pigmenți în citoplasmă. Majoritatea conțin clorofilă (tip a și c). Există, de asemenea, prezența altor pigmenți, printre care se disting xantofilele peridinină, diadinoxantina, diatoxantina și fucoxantina. Există, de asemenea, prezența beta-carotenului.

Produce toxine

Un număr mare de specii produc toxine care pot fi de trei tipuri: citolitice, neurotoxice sau hepatotoxice. Acestea sunt foarte toxice și dăunătoare mamiferelor, păsărilor și peștilor.

Toxinele pot fi consumate de unele crustacee precum midii și stridii și se acumulează în ele la niveluri ridicate și periculoase. Când alte organisme, inclusiv omul, ingerează crustacee contaminată cu toxina, ele pot prezenta un sindrom de intoxicație care, dacă nu este tratat la timp și în mod corespunzător, poate avea un rezultat fatal.

habitat

Toate dinoflagelatele sunt acvatice. Majoritatea speciilor se găsesc în habitatele marine, în timp ce un procent mic de specii poate fi găsit în apa dulce. Ei au o predilecție pentru zonele în care ajunge lumina soarelui. Cu toate acestea, exemplarele au fost găsite la adâncimi mari.

Temperatura nu pare a fi un element limitativ pentru localizarea acestor organisme, deoarece au fost localizate atât în ​​ape calde, cât și în ape extrem de reci, precum cele ale ecosistemelor polare.

Ciclu de viață

Ciclul de viață al dinoflagelatelor este mediat de condițiile de mediu, deoarece în funcție de dacă sunt favorabile sau nu, vor avea loc diverse evenimente.

De asemenea, are o fază haploidă și una diploidă.

Faza haloidă

În faza haploidă, ceea ce se întâmplă este că o celulă este supusă meiozei, generând două celule haploide (cu jumătate din încărcarea genetică a speciei). Unii savanți se referă la aceste celule ca gameti (+ -).

Atunci când condițiile de mediu nu mai sunt ideale, două dinoflagelate se unesc, formând un zigot cunoscut sub numele de planoigot, care este diploid (încărcarea genetică completă a speciei).

Ciclul de viață al unui Dinoflagelat. (1) Fisiunea binară. (2) Unirea a două dinoflagelate. (3) Planozigot. (4) Hipnozigot. (5) Planomeiocit. Sursa: Franciscosp2, de la Wikimedia Commons

Faza diploidă

Mai târziu, planigotul își pierde flagelul și evoluează spre o altă fază care se numește hipnozigot. Acesta este acoperit de un tec mult mai greu și mai rezistent și este, de asemenea, plin de substanțe de rezervă.

Acest lucru va permite hipnozigotului să rămână în siguranță de orice prădător și protejat de condițiile dure de mediu mult timp.

Hipnozigotul este depus pe fundul mării așteptând ca condițiile de mediu să devină din nou ideale. Când se întâmplă acest lucru, teak-ul care îl înconjoară se rupe și aceasta devine o etapă intermediară cunoscută sub numele de planomeiocito.

Aceasta este o fază de scurtă durată, deoarece celula revine rapid la forma sa caracteristică dinoflagelat.

Clasificare

Dinoflagelate includ cinci clase:

• Ellobiopsea: acestea sunt organisme care pot fi găsite în habitatele de apă dulce sau marine. Majoritatea sunt paraziți (ectoparaziți) ai unor crustacee.
• Oxyrrhea: este alcătuită dintr-un singur gen Oxirrhis. Organismele din această clasă sunt prădători care sunt localizați în habitate pur marine. Cromozomii săi atipici sunt lungi și subțiri.
• Dinophyceae: această clasă include organismele tipice dinoflagelate. Au doi flageli, cei mai mulți sunt autotrofi fotosintetici, au un ciclu de viață în care predomină faza haploidă și mulți dintre ei prezintă acoperirea de protecție celulară cunoscută sub numele de theca.
• Syndinea: organismele acestui grup se caracterizează prin a nu prezenta theak și a avea un stil de viață parazitar sau endosimbiont.
• Noctilucea: alcătuită din organisme particulare în al căror ciclu de viață predomină faza diploidă. La fel, sunt heterotrofe, mari (2mm) și bioluminescente.

„Marea Roșie”

Așa-numita „Marea Roșie” este un fenomen care apare în corpurile de apă în care proliferează anumite microalge care fac parte din fitoplancton, în special cele din grupul dinoflagelatelor.

Când numărul de organisme crește considerabil și proliferează incontrolabil, apa este de obicei colorată într-o gamă de culori, printre care pot fi: roșu, maro, galben sau ocru.

Valul roșu devine negativ sau dăunător atunci când speciile proliferate de microalge sintetizează toxinele care sunt dăunătoare pentru alte ființe vii. Atunci când unele animale, cum ar fi moluște sau crustacee, se hrănesc cu aceste alge, acestea încorporează toxinele în corpul lor. Atunci când un alt animal se hrănește cu ele, vor suferi consecințele ingerării toxinei.

Nu există nicio măsură preventivă sau de remediere care să elimine complet valul roșu. Printre măsurile care au fost încercate se numără:

• Controlul fizic: eliminarea algelor prin proceduri fizice, cum ar fi filtrarea și altele.
• Controlul chimic: utilizarea produselor precum algele, al căror obiectiv este eliminarea algelor acumulate pe suprafața mării. Cu toate acestea, nu sunt recomandate, deoarece afectează alte componente ale ecosistemului.
• Controlul biologic: aceste măsuri folosesc organisme care se hrănesc cu aceste alge, precum și unele virusuri, paraziți și bacterii, care prin mecanisme biologice naturale sunt capabile să restabilească echilibrul ecosistemului.

patogenia

Organismele aparținând grupului dinoflagelaților nu sunt agenți patogeni în sine, ci, după cum am menționat mai sus, produc toxine care afectează foarte mult oamenii și alte animale.

Când există o creștere a cantității de dinoflagelate într-o anumită regiune a mării, la fel și producerea de toxine, cum ar fi saxitoxinele și goniautoxina.

Dinoflagelatele, care sunt o parte importantă și preponderentă a fitoplanctonului, fac parte din dieta crustaceelor, moluștelor și peștilor, în care toxinele se acumulează periculos. Acestea trec la om atunci când se hrănesc cu un animal infectat.

Când se întâmplă acest lucru, se generează ceea ce este cunoscut sub denumirea de sindrom de intoxicație cu crustacee.

Sindromul de intoxicație cu scoici

Apare atunci când se consumă moluște infectate cu diferitele toxine sintetizate de dinoflagelate. Acum, există mai multe tipuri de toxine, iar caracteristicile sindromului care urmează să fie generate depind de acestea.

Toxina paralizantă

Provoacă paralizarea intoxicațiilor cu fructe de mare. Este produs mai ales de speciile Gymnodinium catenatum și de mai multe din genul Alexandrium.

Simptome

• Amortirea unor regiuni, cum ar fi fața, gâtul și mâinile.
• Senzație de zbucium
• Boală
• Vărsături
• Paralizia musculară

De obicei, moartea vine ca o consecință a stopului respirator.

Toxina neurotoxică

Provoacă intoxicații neurotoxice. Este sintetizat de specii aparținând genului Karenia.

Simptome

• Dureri de cap severe
• Slăbiciune musculară
• Agitat frisoane
• Boală
• Vărsături
• Implicarea musculară (paralizie)

Toxina diareică

Este cauza intoxicației diareice din consumul de crustacee. Este produs de specii din genul Dinophysis.

Simptome

• Diaree
• Boală
• Vărsături
• Formarea probabilă a tumorilor în tractul digestiv

Toxina ciguaterică

Provoacă intoxicații cu ciguatera consumând pește. Este sintetizat de speciile Gambierdiscus toxicus, Ostreopsis spp și Coolia spp.

Simptome

• Amortețe și tremur în mâini și picioare
• Boală
• Paralizia musculară (în cazuri extreme)

Evoluţie

Simptomele încep să apară între 30 de minute și 3 ore după ingerarea alimentelor contaminate. Acest lucru se datorează faptului că toxina este absorbită rapid prin mucoasa bucală.

În funcție de cantitatea de toxină ingerată, simptomele pot fi mai mult sau mai puțin severe.

Timpul de înjumătățire plasmatică de eliminare este de aproximativ 90 de minute. Reducerea nivelului de toxine din sânge la niveluri sigure poate dura până la 9 ore.

Tratament

Din păcate, nu există un antidot al niciunei toxine. Tratamentul este indicat pentru ameliorarea simptomelor, în special simptomele respiratorii, precum și pentru eliminarea toxinei.

Una dintre măsurile obișnuite este de a induce vărsături, pentru a elimina sursa intoxicației. Cărbunele activat este de asemenea administrat de obicei, deoarece este capabil să absoarbă toxinele, care sunt rezistente la acțiunea pH-ului gastric.

De asemenea, se administrează fluide abundente, care urmărește corectarea acidozei posibile, precum și accelerarea excreției toxinei prin rinichi.

Otrăvirea cu oricare dintre aceste toxine este considerată o urgență spitalicească și, ca atare, trebuie tratată, oferind persoanei afectate imediat asistență medicală specializată.

Referințe

1. Adl, SM și colab. (2012). "Clasificarea revizuită a eucariotei." Journal of Eukaryotic Microbiology, 59 (5), 429-514
2. Faust, MA și Gulledge, RA (2002). Identificarea dinoflagelelor marine dăunătoare. Contribuții de la Herbarium Național al Statelor Unite 42: 1-144.
3. Gómez F. (2005). O listă de specii dinoflagelate cu viață liberă în oceanele lumii. Acta Botanica Croatica 64: 129-212.
4. Hernández, M. și Gárate, I. (2006). Sindromul de intoxicație inactivă datorată consumului de moluște. Rev Biomed. 17. 45-60
5. Van Dolah FM. Toxinele algelor marine: originile, efectele asupra sănătății și apariția lor crescută. Perspectiva Sanatatii Environ. 2000; 108 Supliment 1: 133-41.