Характеристики динофлагелля, таксономія, класифікація, життєвий цикл



The динофлагеллятов вони є організмами царства протостиків, основною ознакою яких є наявність пари джгутиків, які допомагають їм рухатися посередині. Вони були вперше описані в 1885 році німецьким натуралістом Йоханом Адамом Отто Бучечлі. Вони є досить широкою групою, яка включає фотосинтетичні, гетеротрофні, вільно живі організми, паразити і симбіонти.

З екологічної точки зору вони дуже важливі, оскільки разом з іншими мікроводоростями, такими як діатомовий, вони являють собою фітопланктон, який, в свою чергу, є продуктом багатьох морських тварин, таких як риба, молюски, ракоподібні і ссавці..

Аналогічно, коли вони перебільшуються і безконтрольно поширюються, вони породжують явище під назвою "Червоний приплив", в якому моря фарбуються різними кольорами. Це є серйозною екологічною проблемою, оскільки вона значною мірою впливає на баланс екосистем і організмів, які їх населяють..

Індекс

  • 1 Таксономія
  • 2 Морфологія
    • 2.1 Зовнішній вигляд
    • 2.2 Ядерна структура
    • 2.3 Вміст цитоплазми
  • 3 Загальна характеристика
    • 3.1 Харчування
    • 3.2 Стиль життя
    • 3.3 Відтворення
    • 3.4 Вони мають пігменти
    • 3.5 Виробляють токсини
  • 4 Хабітат
  • 5 Життєвий цикл
    • 5.1 Гаплоїдна фаза
    • 5.2 Диплоїдна фаза
  • 6 Класифікація
  • 7 "Червона вода"
  • 8 Патогенез
    • 8.1 Синдром отруєння споживання молюсків
  • 9 Посилання

Таксономія

Таксономічна класифікація динофлагеллят наступна:

Домен: Еукарія.

Королівство: Протіста.

Суперфайл: Альвеолата.

Тип: Міозо.

Субфіл: Мізозої.

Dinozoa

Суперкласс: Dinoflagellata

Морфологія

Дінофлагелляти є одноклітинними організмами, тобто вони складаються з однієї клітини. Вони мають різні розміри, деякі з них настільки малі, що їх не можна побачити неозброєним оком (50 мкм), інші - трохи більшими (2 мм)..

Зовнішній вигляд

У динофлагеллятах можна знайти дві форми: так звані броньовані або текадоси і ню. У першому випадку клітина оточена стійкою структурою, подібною рамці, утвореної біополімером целюлози.

Цей шар відомий як "тик". У відкритих динофлагеллятах відсутня наявність захисного шару. Тому вони дуже крихкі і сприйнятливі до несприятливих умов навколишнього середовища.

Відмінною особливістю цих організмів є наявність джгутиків. Це придатки або клітинні виступи, які використовуються головним чином для забезпечення рухливості клітини.

У разі динофлагеллятов вони мають два джгутики: поперечні і поздовжні. Поперечний джгутик оточує клітку і надає їй обертальний рух, в той час як поздовжній джгутик відповідає за вертикальне переміщення динофлагелля..

Деякі види мають біолюмінесцентні гени в їх ДНК. Це означає, що вони здатні випромінювати певне сяйво (як у деяких медуз або світлячків). 

Ядерна структура

Аналогічно, як і будь-який еукаріотичний організм, генетичний матеріал (ДНК і РНК) упакований всередині структури, відомої як ядро ​​клітини, яка відокремлена мембраною, ядерною мембраною.

Тепер організми, що належать до цього суперкласу, мають особливі особливості, які роблять їх унікальними в межах еукаріотів. По-перше, ДНК виявляється постійно утворюють хромосоми, які залишаються конденсованими в усі часи (включаючи всі стадії клітинного циклу).

Вона також не має гістонів, і ядерна мембрана не розпадається під час процесу поділу клітин, як це робиться у випадку інших еукаріотичних організмів..

Вміст цитоплазми

З точки зору електронного мікроскопа може спостерігатися всередині клітин динофлагеллятов, наявність різних цитоплазматичних органел, характерних для будь-якого эукариотического \ t.

Серед них можна назвати: апарат Гольджі, ендоплазматичний ретикулум (гладкий і шорсткий), мітохондрії, запасні вакуолі, а також хлоропласти (у разі автотрофних динофлагеллят)..

Загальна характеристика

Суперклас Dinoflagellata є широким і охоплює велику кількість видів, деякі дуже відрізняються від інших. Однак вони збігаються за певними ознаками:

Харчування

Група динофлагеллятов є настільки широкою, що вона не має специфічної картини харчування. Є види, які є автотрофними. Це означає, що вони здатні синтезувати свої поживні речовини через процес фотосинтезу. Це відбувається тому, що між їх цитоплазматичними органелами є хлоропласти, в межах яких містяться молекули хлорофілу..

З іншого боку, є кілька, які є гетеротрофними, тобто вони живляться іншими живими істотами або речовинами, виробленими ними. У цьому випадку існують види, які харчуються іншими протистами, що належать до портів, діатомей або навіть самим динофлагеллятам.

Також є деякі види, які є паразитами, такими як ті, що належать до класу Ellobiopsea, які є ектопаразитами деяких ракоподібних.

Спосіб життя

Цей аспект досить різноманітний. Є види, які вільно живуть, тоді як є інші, які утворюють колонії.

Аналогічно, існують види, які встановлюють ендосимбіозні відносини з членами класу Anthozoa типу cnidarians, таких як анемони і корали. У цих асоціаціях обидва члени отримують користь один від одного і потребують один одного, щоб вижити.

Прикладом цього є вид Gymnodinium microoadriaticum, які рясніють кораловими рифами, сприяючи їх утворенню.

Відтворення

У більшості динофлагеллатів розмноження безстатеве, в той час як в деяких інших може відбутися статеве розмноження.

Безстатеве розмноження відбувається за допомогою процесу, відомого як бінарний поділ. При цьому кожна клітина поділяється на дві клітини точно так само, як і попередник.

Дінофлагелляти мають тип двійкового поділу, відомий як поздовжній. У цьому типі осі поділу є поздовжньою.

Цей поділ різноманітний. Наприклад, є такі види, як роди Ceratium, в яких відбувається процес, який називається desmoquisis. При цьому кожна дочірня клітина, що виникла, зберігає половину стінки батьківської клітини.

Є й інші види, в яких відбувається щось, що називається елеутерохізис. Тут поділ відбувається всередині материнської клітини, і після поділу кожна дочірня клітина генерує нову стіну або новий тик, у разі, якщо він є тиком.

Тепер статеве розмноження відбувається шляхом злиття гамет. У цьому типі розмноження відбувається об'єднання і обмін генетичного матеріалу між двома гаметами.

Вони мають пігменти

Дінофлагелати мають різні типи пігментів у своїй цитоплазмі. Більшість містять хлорофіл (тип А і с). Існують також інші пігменти, серед яких ксантофіли перидінін, діадіноксантин, діатоксантин і фукоксантин. Існує також наявність бета-каротину.

Вони виробляють токсини

Велика кількість видів продукує токсини, які можуть бути трьох типів: цитолітичні, нейротоксичні або гепатотоксичні. Вони високотоксичні і шкідливі для ссавців, птахів і риб.

Токсини можуть споживати деякі молюски, такі як мідії і устриці, і накопичуватися в них на високих і небезпечних рівнях. Коли інші організми, включаючи людей, їдять молюски, забруднені токсином, вони можуть мати синдром отруєння, який, якщо його не лікувати вчасно і належним чином, може мати фатальний результат.

Хабітат

Всі динофлагелляти є водними. Більшість видів зустрічається в морських місцях проживання, тоді як невеликий відсоток видів зустрічається в прісних водах. Вони мають схильність до ділянок, до яких досягає сонячне світло. Проте зразки були знайдені на великих глибинах.

Температура, здається, не є обмежувальним елементом для розташування цих організмів, оскільки вони розташовувалися як в теплих водах, так і в екстремальних холодних водах, як і в полярних екосистемах..

Життєвий цикл

Життєвий цикл динофлагеллят опосередкований умовами навколишнього середовища, оскільки в залежності від того, чи є вони сприятливими чи ні, відбуватимуться різні події..

Крім того, вона має гаплоїдну і диплоїдну фазу.

Гаплоїдна фаза

У гаплоїдної фазі відбувається те, що клітина зазнає мейоз, генеруючи дві гаплоїдні клітини (з половиною генетичного навантаження виду). Деякі вчені називають ці клітини гаметами (+ -).

Коли умови навколишнього середовища перестають бути ідеальними, приєднуються два динофлагеляти, утворюючи зиготу, відому як планозігото, що є диплоїдною (повне генетичне навантаження виду).

Диплоїдна фаза

Пізніше планозігото втрачає свої джгутики і розвивається в іншу фазу, яка отримує назву гіпноцигото. Це покрите тиком набагато важче і більш стійким, а також повний резервних речовин.

Це дозволить гіпноцитозу триматися в безпеці від будь-якого хижака і захищатися від несприятливих умов довгий час.

Гіпноцит осаджується на морському дні, очікуючи повернення умов навколишнього середовища до ідеалу. Коли це відбувається, тик, який оточує його, розбивається, і це стає проміжною стадією, відомою як планомеоцито.

Це фаза, яка триває короткий час, оскільки клітина швидко повертається до своєї характерної динофлагеллярной форми.

Класифікація

Дінофлагелляти охоплюють п'ять класів:

  • Ellobiopsea: Вони є організмами, які можна знайти в прісноводних або морських місцях проживання. Найчастіше це паразити (ектопаразити) деяких ракоподібних.
  • Oxyrrhea: відповідає єдиний рід Oxirrhis. Організми цього класу - хижаки, які знаходяться в морських місцях проживання. Їх хромосоми, нетипові, довгі і тонкі.
  • Dinophyceae: До цього класу належать типові динофлагеллярние організми. У них є два джгутики, більшість - фотосинтетичні автотрофи, вони мають життєвий цикл, в якому переважає гаплоїдна фаза, і багато з них мають клітинну захисну оболонку, відому як тик..
  • Syndinea: організми цієї групи характеризуються тим, що не представляють тик і мають паразитарний або ендосимбіотичний спосіб життя.
  • Noctilucea: відповідно до конкретних організмів, у життєвому циклі яких переважає диплоїдна фаза. Також вони є гетеротрофними, великими (2мм) і біолюмінесцентними.

"Червона вода"

Так званий "Червоний приплив" - це явище, яке відбувається в водоймах, в яких проліферують певні мікроводорості, які входять до складу фітопланктону, особливо ті з групи динофлагеллятів..

Коли кількість організмів зростає і безконтрольно розмножується, вода зазвичай фарбується різними кольорами, серед яких вони можуть бути: червоний, коричневий, жовтий або охра..

Червоний приплив стає негативним або шкідливим, коли проліферуючі види мікроводоростей синтезують токсини, які шкідливі для інших живих істот. Коли деякі тварини, такі як молюски або ракоподібні, харчуються цими водоростями, вони включають токсини в свої тіла. Коли деякі інші тварини харчуються цим, це спричинить наслідки поглинання токсину.

Не існує жодних превентивних або коригувальних заходів, які повністю виключають червоний приплив. Серед заходів, які пробували:

  • Фізичний контроль: ліквідація водоростей за допомогою фізичних процедур, таких як фільтрація та ін.
  • Хімічний контроль: використання таких продуктів, як альгіциди, метою яких є усунення водоростей, накопичених на поверхні моря. Однак вони не рекомендуються, оскільки вони впливають на інші компоненти екосистеми.
  • Біологічний контроль: ці заходи використовуються організмами, які харчуються цими водоростями, а також деякими вірусами, паразитами і бактеріями, через природні біологічні механізми для відновлення балансу екосистеми.

Патогенез

Організми, що належать до групи дінофлагеллятів, самі по собі не є патогенними, але, як згадувалося вище, виробляють токсини, які сильно впливають на людину та інших тварин.

Коли спостерігається збільшення кількості динофлагеллятов в певному регіоні моря, то відбувається також виробництво токсинів, таких як сакситоксини і генутоксин..

Дінофлагелляти, які є важливою і переважною частиною фітопланктону, є частиною раціону ракоподібних, молюсків і риб, в яких небезпечно накопичуються токсини. Вони передаються людині, коли він живиться інфікованою твариною.

Коли це відбувається, то, що відомо як синдром отруєння споживання молюсків, генерується.

Синдром споживання отруєнь молюсків

Це відбувається, коли молюски, інфіковані різними токсинами, синтезованими дінофлагеллятами, споживаються. Однак існує кілька типів токсинів, які залежать від характеристик синдрому, який буде генеруватися.

Паралітичний токсин

Це викликає паралізує отруєння через споживання молюсків. Її виробляють переважно види Gymnodinium catenatum і кілька з роду Alexandrium.

Симптоми
  • Оніміння деяких областей, таких як обличчя, шия і руки.
  • Відчуття поколювання
  • Нудота
  • Блювота
  • М'язовий параліч

Смерть зазвичай настає внаслідок зупинки дихання.

Нейротоксичний токсин

Це викликає нейротоксичне отруєння. Він синтезується видами, що належать до роду Karenia.

Симптоми
  • Інтенсивний головний біль
  • М'язова слабкість
  • Озноб
  • Нудота
  • Блювота
  • Залучення м'язів (параліч)

Діаретичний токсин

Це є причиною діарейного отруєння внаслідок споживання молюсків. Вона виробляється видами роду Dinophysis.

Симптоми
  • Діарея
  • Нудота
  • Блювота
  • Ймовірне утворення пухлин в травному тракті

Цигуарний токсин

Це викликає отруєння цигуатера через споживання риби. Види синтезують Gambierdiscus toxicus, Ostreopsis spp і Coolia spp.

Симптоми
  • Оніміння і тремтіння в руках і ногах
  • Нудота
  • М'язовий параліч (у крайніх випадках)

Еволюція

Симптоми починають з'являтися між 30 хвилинами та 3 годинами після прийому забрудненої їжі. Це відбувається тому, що токсин швидко всмоктується через слизову оболонку порожнини рота.

Залежно від кількості введеного токсину, симптоми можуть бути більш-менш важкими.

Період напіввиведення токсину становить приблизно 90 хвилин. Зниження рівня токсину в крові до безпечного рівня може тривати 9 годин.

Лікування

На жаль, не існує антидоту для будь-якого з токсинів. Лікування показане для полегшення симптомів, особливо респіраторного типу, а також для усунення токсину.

Однією з звичайних заходів є викликати блювоту, щоб усунути джерело інтоксикації. Зазвичай вводять активоване вугілля, оскільки воно здатне поглинати токсини, стійкі до дії рН шлунка..

Також вводять велику кількість рідини, яка прагне виправити можливий ацидоз, а також прискорити виведення токсину нирками.

Отруєння будь-яким з цих токсинів вважається стаціонарним надзвичайним, і як таке слід лікувати, надаючи потерпілому спеціалізовану медичну допомогу негайно..

Список літератури

  1. Adl, S. M. et al. (2012). "Переглянута класифікація еукаріотів". Journal of Eukaryotic Microbiology, 59 (5), 429-514
  2. Фауст, М. А. і Гуллідж, Р. А. (2002). Виявлення шкідливих морських динофлагеллят. Внески Національного гербарію США 42: 1-144.
  3. Gómez F. (2005). Список вільноживучих видів динофлагел в світових океанах. Acta Botanica Croatica 64: 129-212.
  4. Hernández, M. and Gárate, I. (2006). Синдром паралітичного отруєння через споживання молюсків. Rev Biomed. 17. 45-60
  5. Van Dolah FM. Морські водорості токсини: витоки, наслідки для здоров'я, і ​​їх збільшення виникнення. Перспектива навколишнього здоров'я. 2000; 108 Suppl 1: 133-41.