DINOFLAGELLATES: JELLEMZŐK, OSZTÁLYOZÁS, ÉLETCIKLUS - BIOLÓGIA - 2026

A dinoflagellates a Kingdom Protista ügynöksége, amelynek fő jellemzője, hogy van egy pár flagella, amelyek segítenek a középső mozgásban. Először 1885-ben a német természettudós, Johann Adam Otto Buetschli írta le. Meglehetősen nagy csoport, beleértve a fotoszintetikus, heterotróf, szabadon élő szervezeteket, a parazitákat és a szimbiónokat.

Ökológiai szempontból nagyon fontosak, mivel más mikroalgákkal, például diatómákkal együtt fitoplanktont képeznek, amely viszont sok tengeri állat, például halak, puhatestűek, rákfélék és emlősök táplálékát képezi.

Ceratium. Dinoflagellate fajok. Forrás: Keisotyo, a Wikimedia Commonsból

Hasonlóképpen, ha túlzottan és ellenőrizhetetlenül szaporodnak, akkor egy "Vörös dagály" nevű jelenség alakul ki, amelyben a tengerek különböző színűek. Ez komoly környezeti problémát jelent, mivel nagymértékben befolyásolja az ökoszisztémák és az azokat élő szervezetek egyensúlyát.

taxonómia

A dinoflagellates taxonómiai osztályozása a következő:

Tartomány: Eukarya.

Királyság: Protista.

Superfilo: Alveolata.

Menedékjog : Miozoa.

Subfylum: Myzozoa.

Dinozoa

Szuper osztály: Dinoflagellata

Morfológia

A dinoflagelátok egysejtű szervezetek, azaz egyetlen sejtből állnak. Méretükben különböznek, néhányuk olyan kicsi, hogy szabad szemmel nem láthatók (50 mikron), mások kissé nagyobb (2 mm).

Külső megjelenés

A dinoflagelátokban két forma található: az úgynevezett páncélozott vagy tecadók és a meztelen formák. Az első esetben a cellát egy ellenálló szerkezet veszi körül, mint például egy páncélt, amelyet a biopolimer cellulóz alkot.

Ezt a réteget teaknak hívják. Meztelen dinoflagelátokban nincs jelen a védőréteg. Ezért nagyon törékenyek és érzékenyek a súlyos környezeti feltételekre.

Ezen organizmusok megkülönböztető tulajdonsága a flagella jelenléte. Ezek olyan sejt függelékek vagy vetületek, amelyeket elsősorban a sejt mobilitásának biztosítására használnak.

A dinoflagelátok esetében két flagella van jelen: keresztirányú és hosszanti. A keresztirányú flagellum körülveszi a cellát, és forgó mozgást biztosít, míg a hosszanti flagellum felelős a dinoflagellate függőleges mozgásáért.

Egyes fajok biolumineszcens gének vannak a DNS-ben. Ez azt jelenti, hogy képesek egy bizonyos fényt kibocsátani (például néhány medúza vagy szentjánosbogarak).

Nukleáris szerkezet

Hasonlóképpen, mint minden eukarióta organizmus, a genetikai anyagot (DNS és RNS) a sejtmagként ismert szerkezetbe csomagolják, amelyet egy membrán, a nukleáris membrán határol.

Most, a szuperosztályba tartozó organizmusok nagyon különleges tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek egyedivé teszik őket az eukariótákban. Először a DNS-t találják, amely évente kromoszómákat alkot, amelyek mindig kondenzáltak maradnak (beleértve a sejtciklus minden szakaszát).

Ezenkívül nincs hiszton, és a sejtmembrán nem szétesik a sejtosztódás során, mint más eukarióta szervezetek esetében.

Citoplazmatikus tartalom

Az elektronmikroszkóppal szemlélve különféle citoplazmatikus organellák jelenléte megfigyelhető bármely eukariótában, a dinoflagellate sejtekben.

Ide tartoznak: Golgi-készülék, endoplazmatikus retikulum (sima és durva), mitokondriumok, tárolóvákuumok, valamint kloroplasztok (autotrofikus dinoflagelátok esetén).

Általános tulajdonságok

A Dinoflagellata szuperosztály széles és számos fajt magában foglal, amelyek közül néhány nagyon különbözik a többitől. Bizonyos jellemzőkben azonban egyetértenek:

Táplálás

A dinoflagelátok csoportja olyan széles, hogy nincs meghatározott táplálkozási mintája. Vannak olyan fajok, amelyek autotrofikusak. Ez azt jelenti, hogy képesek fotoszintézis útján szintetizálni tápanyagaikat. Ennek oka az, hogy citoplazmás organelláik között kloroplasztok vannak, amelyekben klorofill molekulák vannak.

Másrészt vannak olyanok, amelyek heterotrófok, vagyis más élőlényeknek vagy az általuk előállított anyagoknak táplálkoznak. Ebben az esetben vannak olyan fajok, amelyek táplálkoznak a protozistákhoz, amelyek a portozoádokhoz tartoznak, a diatómákhoz vagy akár a dinoflagelátokhoz is.

Hasonlóképpen vannak olyan fajok, amelyek paraziták, például az Ellobiopsea osztályba tartozó fajok, amelyek egyes rákfélék ektoparazitái.

életmód

Ez a szempont nagyon változatos. Vannak olyan fajok, amelyek szabadon élnek, míg vannak olyanok is, amelyek kolóniákat alkotnak.

Hasonlóképpen vannak olyan fajok, amelyek endoszimbiotikus kapcsolatokat alakítanak ki a menedékjogú cnidarianusok Anthozoa osztályának tagjaival, például az anemones és a korallok. Ezekben a partnerségekben mindkét tag kölcsönösen profitál, és szüksége van egymásra a túléléshez.

Erre példa a Gymnodinium microoadriaticum faj, amely gazdag a korallzátonyokon, hozzájárulva azok kialakulásához.

Reprodukció

A legtöbb dinoflagellate-ban a szaporodás nem-szexuális, míg néhány másban szexuális szaporodás is előfordulhat.

Az azszexuális reprodukció bináris hasadásnak nevezett folyamat révén valósul meg. Ebben az egyes cellák két cellára osztódnak, pontosan ugyanolyanok, mint a szülő.

A dinoflagelátoknak olyan típusú bináris hasadása van, amely hosszanti. Ebben a típusban az osztási tengely hosszanti.

Ez a megosztás változatos. Például vannak olyan fajok, mint a Ceratium nemhez tartozó fajok, amelyekben a desmochisisnak nevezett folyamat zajlik. Ebben minden egyes származott sejt fenntartja a szülő sejt falának felét.

Vannak más fajok is, amelyekben az úgynevezett eleutherochisis előfordul. Itt az osztódás az őssejtön belül történik, és az osztódás után minden egyes lánysejt új falat vagy új theca-t hoz létre a cacae fajok esetében.

A szexuális szaporodás ivarsejtek összeolvadásával történik. Az ilyen típusú szaporodás során a két ivarsejt közötti genetikai anyag egyesülése és cseréje történik.

Pigmentek vannak

A dinoflagelátok különféle pigmentek vannak a citoplazmában. A legtöbb klorofilt tartalmaz (a és c típusú). Vannak más pigmentek is, amelyek közül kiemelkednek a xanthophylls peridinin, diadinoxanthin, diatoxanthin és fucoxanthin. Van még béta-karotin is.

Termeljünk mérgeket

Nagyon sok faj termel toxinokat, amelyek háromféle lehetnek: citolitikus, neurotoxikus vagy hepatotoxikus. Ezek nagyon mérgezőek és károsak az emlősökre, a madarakra és a halakra.

Néhány kagyló, például kagyló és kagyló fogyaszthatja el a méreganyagokat, és magas és veszélyes szinteken tárolhatja őket. Amikor más szervezetek, köztük az ember, táplálkoznak a toxinnal szennyezett kagylókból, mérgező szindrómát okozhatnak, amely időben és megfelelő kezelés nélkül halálos kimenetelű lehet.

Habitat

Minden dinoflagellate vízi. A legtöbb faj a tengeri élőhelyekben található, míg a fajok kis százaléka édesvízben található. Előzetes döntéssel rendelkeznek azokon a területeken, ahol a napfény eléri. A mintákat azonban nagy mélységben találták meg.

Úgy tűnik, hogy a hőmérséklet nem korlátozza ezen szervezetek elhelyezkedését, mivel mind a meleg vizekben, mind a rendkívül hideg vizekben, például a sarki ökoszisztémákban helyezkedtek el.

Életciklus

A dinoflagellates életciklusát a környezeti feltételek közvetítik, mivel attól függően, hogy kedvezőek-e vagy sem, különféle események fordulnak elő.

Hasonlóképpen, van haploid és diploid fázisa.

Haploid fázis

A haploid fázisban az történik, hogy egy sejt meiozison megy keresztül, és két haploid sejtet generál (a faj genetikai terhelésének felével). Egyes tudósok ezeket a sejteket ivarsejteknek (+ -) nevezik.

Amikor a környezeti feltételek már nem ideálisak, két dinoflagelátum egyesül, és planozygote néven ismert zigótát képeznek, amely diploid (a faj teljes genetikai terhelése).

Dinoflagellate életciklusa. (1) Bináris hasadás. (2) Két dinoflagelátum uniója. (3) Planozigóta. (4) Hypnozygote. (5) Planomeiocita. Forrás: Franciscosp2, a Wikimedia Commonsból

Diploid fázis

Később a planozygote elveszíti flagella-ját, és egy másik fázisba fejlődik, amelyet hypnozygote-nak hívnak. Ezt egy sokkal nehezebb és ellenállóbb teak borítja, és tele van tartalékanyagokkal.

Ez lehetővé teszi a hypnozygote számára, hogy biztonságban maradjon minden ragadozótól, és hosszú ideig védve legyen a súlyos környezeti feltételektől.

A hipnozygot a tengerfenékre helyezkedik el, várva, hogy a környezeti feltételek ismét ideálisvá váljanak. Amikor ez megtörténik, a teak, amely körülveszi, megszakad, és ez egy közbenső szakasz lesz planomeiocito néven.

Ez egy rövid élettartamú fázis, mivel a sejt gyorsan visszatér jellemző karakterisztikus alakjára.

Osztályozás

A dinoflagellates öt osztályba tartozik:

• Ellobiopsea: ezek az organizmusok találhatók édesvízi vagy tengeri élőhelyekben. A legtöbb rákfélék parazitái (ektoparaziták).
• Oxyrrhea: egyetlen Oxirrhis nemzetségből áll. Az ebbe az osztályba tartozó organizmusok ragadozók, amelyek tisztán tengeri élőhelyekben helyezkednek el. Atipikus kromoszómái hosszúak és vékonyak.
• Dinophyceae: ebbe az osztályba a tipikus dinoflagellate szervezetek tartoznak. Két szárnyasuk van, többségük fotoszintetikus autotróf, életciklusukban a haploid fázis uralkodik, és közülük sokan a theca néven ismert sejtvédő burkolatot képviselik.
• Syndinea: ennek a csoportnak a organizmusaira jellemző, hogy nem mutatják be a teakot, és parazita vagy endosimbiont életmóddal rendelkeznek.
• Noctilucea: olyan szervezetekből áll, amelyek életciklusában a diploid fázis dominál. Hasonlóképpen, heterotróf, nagy (2 mm) és biolumineszcens.

A "Vörös dagály"

Az úgynevezett "Vörös árapály" egy olyan jelenség, amely olyan víztestekben fordul elő, amelyekben a fitoplankton részét képező egyes mikroalgák, különösen a dinoflagelátok csoportjában, szaporodnak.

Ha az organizmusok száma jelentősen növekszik, és ellenőrizetlenül szaporodnak, a vizet általában különböző színű festékekkel festenek, köztük vörös, barna, sárga vagy okker.

A vörös árapály negatívvá vagy károsvá válik, amikor a mikroalgák szaporodó fajai toxinokat szintetizálnak, amelyek más élőlényekre ártalmasak. Amikor egyes állatok, például puhatestűek vagy rákfélék táplálkoznak ezekből az algákból, beépítik a toxinokat a testükbe. Amikor más állatok táplálkoznak velük, szenvednek a toxin lenyelésének következményeitől.

Nincs olyan megelőző vagy javító intézkedés, amely teljes mértékben kiküszöböli a vörös dagályt. A kipróbált intézkedések között szerepel a következők:

• Fizikai ellenőrzés: az algák kiküszöbölése olyan fizikai eljárásokkal, mint például szűrés és mások.
• Kémiai ellenőrzés: olyan termékek használata, mint például az algák, amelyek célja a tenger felszínén felhalmozódott algák eltávolítása. Ezek azonban nem ajánlottak, mivel befolyásolják az ökoszisztéma többi alkotórészét.
• Biológiai ellenőrzés: Ezek az intézkedések az ezekből az algákból tápláló szervezeteket, valamint néhány vírust, parazitát és baktériumot használnak, amelyek természetes biológiai mechanizmusok révén képesek helyreállítani az ökoszisztéma egyensúlyát.

kórtani

A dinoflagelátok csoportjába tartozó organizmusok önmagukban nem kórokozók, ám, mint fentebb említettük, toxinokat termelnek, amelyek nagymértékben befolyásolják az embereket és más állatokat.

Amikor a tenger bizonyos régióiban megnövekszik a dinoflagelátok mennyisége, akkor megtörténik a toxinok, például a szaxitoxinok és a goniautoxin előállítása is.

A fitoplankton fontos és túlnyomó részét képező dinoflagelátok a rákfélék, puhatestűek és halak étrendjének részét képezik, amelyben a toxinok veszélyesen halmozódnak fel. Ezek átjutnak az emberekre, amikor egy fertőzött állatból táplálkoznak.

Amikor ez megtörténik, akkor létrejön az úgynevezett kagylómérgező szindróma.

Kagylómérgező szindróma

Akkor fordul elő, amikor a dinoflagelátok által szintetizált különféle toxinokkal fertőzött puhatestűeket fogyasztják. Most már többféle toxin létezik, és a kialakuló szindróma jellemzői ezektől függnek.

Bénító toxin

Megbénítja a tenger gyümölcseit. Főként a Gymnodinium catenatum fajok és számos Alexandrium nemzetség termeli.

Tünetek

• Egyes régiók, például arc, nyak és kéz zsibbadása.
• Bizsergető érzés
• Betegség
• Hányás
• Izombénulás

A halál általában légzési leállás következménye.

Neurotoxikus toxin

Neurotoxikus mérgezést okoz. A Karenia nemhez tartozó fajok szintetizálják.

Tünetek

• Erős fejfájás
• Izomgyengeség
• Rázó hidegrázás
• Betegség
• Hányás
• Izom bevonás (bénulás)

Hasmenés-toxin

A kagylófogyasztás okozta hasmenésmérgezés oka. A Dinophysis nemzetség fajai termelik.

Tünetek

• Hasmenés
• Betegség
• Hányás
• A daganatok valószínű kialakulása az emésztőrendszerben

Ciguateric toxin

Halszálasul ciguatera-mérgezést okoz. A Gambierdiscus toxicus, az Ostreopsis spp és a Coolia spp.

Tünetek

• Zsibbadás és remegés a kezekben és a lábakban
• Betegség
• Izombénulás (szélsőséges esetekben)

Evolúció

A tünetek 30 perc és 3 óra között kezdenek megjelenni a szennyezett élelmiszer lenyelése után. Ennek oka az, hogy a toxin gyorsan felszívódik a száj nyálkahártyáján.

A táplált toxin mennyiségétől függően a tünetek többé-kevésbé súlyosak lehetnek.

A toxin eliminációs felezési ideje körülbelül 90 perc. A vér toxinszintjének biztonságos szintre csökkentése akár 9 órát is igénybe vehet.

Kezelés

Sajnos nincs ellenszere a toxinok egyikének sem. A kezelés a tünetek enyhítésére, különösen a légzőszervi tünetek, valamint a toxin eltávolítására javasolt.

Az egyik szokásos intézkedés a hányás kiváltása a mérgezés forrásának kiküszöbölése érdekében. Az aktív szenet általában szintén adják be, mivel képes felszívni a gyomor pH-jának ellenálló toxinokat.

Hasonlóképpen, bőséges folyadékokat adagolnak, amelyek célja a lehetséges acidózis kijavítása, valamint a toxin vese útján történő kiválasztásának felgyorsítása.

Ezen toxinok bármelyikével történő mérgezés kórházi sürgősségnek minősül, és ennélfogva kezelni kell, az érintett személyt azonnal speciális orvosi ellátással kell ellátni.

Irodalom

1. Adl, SM et al. (2012). "Az eukarióták felülvizsgált osztályozása." Journal of Eukaryotic Microbiology, 59 (5), 429-514
2. Faust, MA és Gulledge, RA (2002). A káros tengeri dinoflagelátok azonosítása. Az Egyesült Államok Nemzeti Herbárium 42: 1-144 hozzászólásai.
3. Gómez F. (2005). A szabadon élő dinoflagellate fajok listája a világ óceánjain. Acta Botanica Croatica 64: 129-212.
4. Hernández, M. és Gárate, I. (2006). A puhatestűek fogyasztásából adódó botló mérgező szindróma. Biomed. 17. 45-60
5. Van Dolah FM. Tengeri alga-toxinok: eredetük, egészségügyi hatások és fokozott előfordulásuk. Környezetvédelmi egészségügyi szempont. 2000; 108 Suppl 1: 133-41.