GYMNODINIUM CATENATUM: CARACTERISTICI, CICLUL DE VIAȚĂ, REPRODUCERE - BIOLOGIE - 2025

Gymnodinium catenatum este un dinoflagelat fotosintetic, atecat, capabil să producă toxine care provoacă paralizarea envenomării crustaceelor. Această specie este întotdeauna prezentă în apa de mare, în concentrații scăzute, iar populațiile sale suferă periodic creșteri exponențiale care produc înfloriri dăunătoare algelor.

Acest dinoflagelat este capabil să formeze chisturi cu pereți groși care pot rezista perioade lungi în condiții de lumină și deficiență de nutrienți. Această caracteristică îi permite să supraviețuiască chiar și în apele balastate ale bărcilor, motiv pentru care a ajuns să colonizeze accidental noi zone din cauza acțiunii antropice.

Gymnodinium sp. Imagine referențială a unui dinoflagelat din genul Gymnodinium Preluat și editat din: Picturepest.

Gymnodinium catenatum are un ciclu de viață complex cu chisturi care se pot forma direct din celulele vegetative haploide, adică asexuat, contrar celor care apar la majoritatea dinoflagelatelor care formează chisturi cu celule sexuale.

caracteristici

Gymnodinium catenatum este un dinoflagelat gol, adică îi lipsește teak, are un flagel transversal și longitudinal, așa cum se întâmplă cu restul dinoflagelatelor. Acești flageli sunt folosiți pentru deplasare.

Ele pot crește singure (în general în timpul stadiilor de creștere staționară) sau în lanțuri de până la 64 de organisme (în creștere rapidă), cu toate acestea, cele mai frecvente forme sunt compuse din mai puțin de 10 organisme. Au o culoare de la gri până la maro datorită prezenței pigmenților fotosintetici.

Celulele variază foarte mult ca formă, sunt în general circulare sau puțin mai lungi decât lățimea, pot măsura până la 53 de 45 μm și au numeroase organele în interior. Celulele individuale și celulele terminale ale lanțurilor au apice conice.

Chisturile se numesc chisturi latente și se caracterizează prin faptul că au pereți groși cu o suprafață microreticulată; dimensiunea sa variază între 45 și 50 μm în diametru.

distribuire

Gymnodinium catenatum se găsește în toate mările, dar distribuția sa în acestea este localizată și deseori detectată doar în timpul înfloririi algelor. Printre țările în care a fost observată cel mai frecvent se numără Argentina, Uruguay, Venezuela, Cuba, Costa Rica, Mexic, Spania, Portugalia, Egipt, Australia și Japonia.

Oamenii de știință cred că prezența Gymnodinium catenatum în multe dintre aceste localități se datorează dispersiei accidentale în apele de balast. De asemenea, ei cred că ar putea fi specii criptice care sunt confundate ca una.

Reproducere

Gymnodinium catenatum prezintă atât reproducere asexuală cât și sexuală.

asexuat

Reproducerea asexuală are loc prin fisiune binară oblică; în timpul acesta, șanțul de clivaj diagonal separă partea anterioară stângă a celulei de partea posterioară dreaptă. Fiecare celulă fiică va fi responsabilă de regenerarea componentei de care are nevoie (anterior sau posterior), în funcție de caz.

În timpul diviziunii celulare, peretele protoplastului nou divizat este continuu cu peretele celulei progenitoare și nu poate fi deosebit de acesta. Celulele din lanțuri se împart sincron, rezultând lanțuri 2.4, 8, 16, 32 sau 64 de celule.

Lenturile de împărțire încet se rup ușor în lanțuri mai scurte, chiar și celule sau celule individuale.

Sexual

Reproducerea sexuală poate apărea în condiții de stres de mediu, cum ar fi creșterea unui mediu deficient în nitrați și fosfați. Dar aceste condiții nu sunt esențiale pentru ca acest tip de reproducere să apară.

Celulele care vor acționa ca gameți sunt indistinguibile de celulele vegetative. Gametii pot avea dimensiuni egale sau inegale. Acestea se alătură într-un mod paralel sau perpendicular. În ambele cazuri, principalul punct de atașament este sulcusul.

Celulele sunt dispuse sub formă de imagini în oglindă, cu flagelele lor longitudinale dispuse în paralel. Se formează apoi un planigot biconic, cu un flagel dublu longitudinal. Planozgotul va deveni treptat subsferic și va pierde unul dintre flagelii longitudinali.

Planozigotul se poate transforma într-un chist hipnozigot sau odihnitor; pentru aceasta, pierde mobilitatea, suferă o reorganizare și reducerea conținutului său celular și secretă un perete celular gros.

Ciclu de viață

Celulele vegetative ale Gymnodinium catenatum se găsesc în mod obișnuit în lanțuri de lungimi diferite. Acest lucru apare în timpul etapei de creștere rapidă. Apoi, în faza de creștere staționară, lanțurile se desprind pentru a forma celule individuale.

Gymnodinium fuscum. Imagine referențială a unui dinoflagelat din același gen cu Gymnodinium catenatum. Luate și editate din: Picturepest

În condiții adverse, celulele individuale pot provoca celule de repaus sau chisturi de dormit. Celulele de repaus nu sunt mobile și secretă o peliculă de protecție suplimentară. Chisturile sunt sferice și au până la patru straturi de protecție suplimentare.

Pentru a forma chisturi de dormit, celulele individuale se pot reproduce sexual sau pot face acest lucru direct din celula vegetativă. În mod normal, aceste chisturi pot fi transportate pe distanțe lungi de curenți sau pot fi depuse pe albiile mării.

În ultimul caz, chisturile pot fi resuspendate în apă în perioadele de apariție și eclozionare pentru a da naștere la planomeiocite diploide. Acestea divizează și generează celule vegetative haploide, care pot intra într-o fază de creștere exponențială și pot provoca înflorirea algelor.

Nutriție

Gymnodinium catenatum este o specie autotrofă, capabilă să producă alimente proprii din nutrienți anorganici, cu ajutorul energiei din lumina soarelui. Creșterea sa este limitată de prezența nutrienților în coloana de apă.

Printre principalii nutrienți care limitează creșterea G. catenatum sunt seleniu, nitriți și nitrați. În timpul anotimpurilor ploioase sau în creștere, disponibilitatea acestor nutrienți în apele marine din apropierea coastei crește.

Atunci când are loc îmbogățirea nutrienților în apă, populațiile de G. catenatum nu au limitări ale creșterii lor și încep o perioadă de creștere exponențială care generează o înflorire algală sau o val roșu.

Sindromul intoxicației cu crustacee

Este un sindrom cauzat de ingestia moluștelor bivalve care au acumulat o toxină numită saxitoxină. Această toxină este produsă de diferite specii de dinoflagelate.

Gymnodinium catenatum este singura specie de dinoflagelați atenați care este implicată în acest tip de otrăvire. Molusculele, atunci când ingerează dinoflagelate, acumulează toxina în țesuturile lor.

Principalele specii de moluște asociate cu otrăvirea paralizantă sunt scoicile, midii, scoicile și cocosul. Simptomele de otrăvire încep să apară rapid, între 5 și 30 de minute după ingerarea crustaceei otrăvite.

Printre simptome se numără parestezia gurii și extremitățile, precum și amețeli, vărsături și diaree. În cazuri mai severe, pot apărea ataxie, paralizie musculară și detresă respiratorie. Cazurile fatale apar din paralizia respiratorie.

Până în prezent nu există un antidot pentru saxitoxina, astfel că tratamentul este simptomatic, menit să mențină respirația pacientului.

Referințe

1. MA Doblina, SI Blackburnb, GM Hallegraeffa (1999) Stimularea creșterii și biomasei dinoflagelatului toxic Gymnodinium catenatum (Graham) prin substanțe organice dizolvate. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology.
2. ML Hernández-Orozco, I. Gárate-Lizárraga (2006). Sindromul de intoxicație inactivă datorată consumului de moluște. Jurnalul Biomedical.
3. SI Blackburn, GM Hallegrae, CJ Bolch (1989). Reproducerea vegetativă și ciclul vieții sexuale a dinoflagelatului toxic Gymnodinium catenatum din Tasmania, Australia. Journal of Phycology.
4. F. Gómez (2003). Dinoflagelatul toxic Gymnodinium catenatum: un cotropitor în Marea Mediterană. Acta Botanica Croatica.
5. CJ Band-Schmidt, JJ Bustillos-Guzmán, DJ López-Cortés, I. Gárate-Lizárraga, EJ Núñez-Vázquez și FE Hernández-Sandoval (2010). Studii ecologice și fiziologice ale Gymnodinium catenatum în Pacificul Mexic: O revizuire. Droguri marine.
6. FE Hernández-Sandoval, DJ López-Cortés, CJ Band-Schmidt, I. Gárate-Lizárraga, EJ Núñez-Vázquez și JJ Bustillos-Guzmán (2009). Paralizarea toxinelor la moluștele bivalve în timpul proliferării Gymnodinium catenatum Graham în Golful La Paz, Mexic. Hidrobiologice.