DINOFLAGELLATES: מאפיינים, סיווג, מחזור חיים - ביולוגיה - 2025

Dinoflagellates הם סוכנויות של ממלכת פרוטיסטים אשר המאפיין העיקרי הוא כי יש להם זוג שוטונים שיסייעו לך להעביר באמצע. הם תוארו לראשונה בשנת 1885 על ידי הטבע הטבע הגרמני יוהאן אדם אוטו בוצ'שלי. הם קבוצה גדולה למדי, כולל אורגניזמים פוטוסינתטיים, הטרוטרופיים, חיים חופשיים, טפילים וסימביונים.

מנקודת המבט האקולוגית הם חשובים מאוד, שכן יחד עם מיקרו-אצות אחרות, כמו דיאטומים, הם מהווים פיטופלנקטון, שהוא בתורו מזון של בעלי חיים ימיים רבים כמו דגים, רכיכות, סרטנים ויונקים.

סרטיום. מיני דינופלגה. מקור: Keisotyo, מ- Wikimedia Commons

באופן דומה, כאשר הם מתפשטים בצורה מוגזמת ובלתי נשלטת, הם מולידים תופעה המכונה "גאות אדומה", בה הימים מוכתמים בצבעים שונים. זה מהווה בעיה סביבתית חמורה, מכיוון שהוא משפיע מאוד על מאזן המערכות האקולוגיות והאורגניזמים המאכלסים אותן.

טקסונומיה

הסיווג הטקסונומי של דינופלגלטים הוא כדלקמן:

תחום: אוקריה.

ממלכה: Protista.

סופרפילו: Alveolata.

פילום: מיוזואה.

תת- תת : Myzozoa.

דינוזאואה

סופר- קלאס : Dinoflagellata

מוֹרפוֹלוֹגִיָה

דינופלגלטים הם אורגניזמים חד תאיים, כלומר הם מורכבים מתא בודד. הם משתנים בגודלם, חלקם כה קטנים עד שלא ניתן לראותם בעין בלתי מזוינת (50 מיקרון) ואילו אחרים גדולים מעט (2 מ"מ).

מראה חיצוני

בדינופלגלטים ניתן למצוא שתי צורות: מה שנקרא שריון או טקדו והעירומים. במקרה הראשון, התא מוקף במבנה עמיד, כמו שריון, המורכב מתאית ביו-פולימר.

שכבה זו ידועה בשם "טיק". בדינופלגאטים עירומים אין נוכחות של שכבת המגן. לכן הם שבירים מאוד ורגישים לתנאים סביבתיים קשים.

המאפיין המובהק של אורגניזמים אלה הוא נוכחות של דגלים. אלה נספחים או תחזיות תא המשמשים בעיקר כדי לספק ניידות לתא.

במקרה של דינופלגלטים, הם מציגים שתי דגלים: רוחבי ואורך. הדגל הרוחבי מקיף את התא ומעניק לו תנועה מסתובבת, ואילו המגן האורך אחראי לתנועה האנכית של הדינופלגלט.

בחלק מהמינים יש גנים ביומילינסקניים ב- DNA שלהם. זה מרמז שהם מסוגלים לפלוט זוהר מסוים (כמו כמה מדוזות או גחליליות).

מבנה גרעיני

כמו כן, כמו כל אורגניזם אוקריוטי, החומר הגנטי (DNA ו- RNA) נארז בתוך מבנה המכונה גרעין התא, המופרד על ידי קרום, הממברנה הגרעינית.

כעת, לאורגניזמים השייכים למעמד העל הזה יש מאפיינים מאוד מיוחדים שהופכים אותם לייחודיים באיקריוטים. ראשית, נמצא DNA שהינו כרומוזומים שנמצאים כל הזמן, שנשארים מרוכזים בכל עת (כולל כל שלבי מחזור התא).

יתר על כן, אין לו היסטונים והממברנה הגרעינית אינה מתפרקת במהלך תהליך חלוקת התאים, כמו במקרה של אורגניזמים אוקיארוטים אחרים.

תוכן ציטופלסמי

בתצפית עם המיקרוסקופ האלקטרוני, ניתן להבחין בנוכחות אברונים ציטופלסמיים שונים, האופייניים לכל איקריוט, בכל תאי הדינופלגלט.

אלה כוללים: מנגנון גולגי, רטריקול אנדופלמזי (חלק ומחוספס), מיטוכונדריה, שטחי אחסון, כמו גם כלורופלסטים (במקרה של דינופלגלטים אוטוטרופיים).

מאפיינים כלליים

סוגת העל של Dinoflagellata רחבה ומקיפה מספר רב של מינים, חלקם שונים מאוד מאחרים. עם זאת, הם מסכימים על מאפיינים מסוימים:

תְזוּנָה

קבוצת הדינופלגלטים כה רחבה עד שאין לה דפוס תזונה ספציפי. ישנם מינים שהם אוטוטרופיים. משמעות הדבר היא שהם מסוגלים לסנתז את החומרים המזינים שלהם בתהליך הפוטוסינתזה. זה מתרחש מכיוון שבין האברונים הציטופלסמיים שלהם יש להם כלורופלסטים, שבתוכם יש מולקולות כלורופיל.

מצד שני, ישנם מעטים שהם הטרוטרופים, כלומר הם ניזונים מיצורים חיים אחרים או מחומרים המיוצרים על ידם. במקרה זה, ישנם מינים הניזונים ממגנים אחרים השייכים לפורטוזואנים, לתריסונים או אפילו לדינופלגלטים עצמם.

בדומה, ישנם כמה מינים שהם טפילים, כמו אלה המשתייכים למעמד Ellobiopsea, שהם אלקטרטוסים של כמה סרטנים.

סגנון חיים

היבט זה מגוון למדי. ישנם מינים החיים באופן חופשי, בעוד ישנם אחרים היוצרים מושבות.

באופן דומה, ישנם מינים המבססים קשרים אנדוסימביוטיים עם בני כיתת אנתוזואה של קנידרי הפילם, כמו כלניות ואלמוגים. בשותפויות אלה, שני החברים נהנים הדדית וצריכים זה את זה כדי לשרוד.

דוגמה לכך היא המין Gymnodinium microoadriaticum, השופע בשוניות אלמוגים, התורם להיווצרותם.

שִׁעתוּק

ברוב הדינופלגטים הרבייה היא א-מינית ואילו אצל מעטים אחרים יכולה להתרחש רבייה מינית.

רבייה א-מינית מתרחשת בתהליך המכונה ביקוע בינארי. בכך, כל תא מתחלק לשני תאים זהים לחלוטין להורה.

Dinoflagellates יש סוג של ביקוע בינארי המכונה אורכי. בסוג זה ציר החלוקה הוא אורכי.

החלוקה הזו מגוונת. לדוגמא, ישנם מינים כמו אלה של הסוג סרטיום, בהם מתרחש תהליך הנקרא desmochisis. בכך, כל תא בת שמקורו מתחזק מחצית מקיר התא ההורי.

ישנם מינים אחרים שבהם מתרחש דבר הנקרא eleutherochisis. כאן חלוקה מתרחשת בתא הגזע ואחרי החלוקה כל תא בת מייצרת קיר חדש או ת'קנה חדש, במקרה של מינים תאי.

כעת, רבייה מינית מתרחשת על ידי מיזוג של גמטות. בסוג זה של רבייה מתרחש האיחוד והחילוף של חומר גנטי בין שני גנים.

יש להם פיגמנטים

לדינופלגלטים ישנם סוגים שונים של פיגמנטים בציטופלזמה שלהם. רובם מכילים כלורופיל (סוג a ו- c). ישנה גם נוכחות של פיגמנטים אחרים, שביניהם בולטות הקסנטופיליות פרידינין, דיאדינוקסנטין, דיאטוקסנטין ופוקוקסנטין. יש גם נוכחות של בטא קרוטן.

לייצר רעלים

מספר גדול של מינים מייצרים רעלנים שיכולים להיות משלושה סוגים: ציטוליטי, נוירוטוקסי או הכבד. אלה רעילים מאוד ומזיקים ליונקים, ציפורים ודגים.

את הרעלים ניתן לצרוך על ידי כמה רכיכה כמו מולים צדפות ולהצטבר בהם ברמות גבוהות ומסוכנות. כאשר אורגניזמים אחרים, כולל אדם, בולעים רכיכות מזוהמות עם הרעלן, הם יכולים להציג תסמונת הרעלה שאם לא מטפלים בזמן ובצורה נכונה, יכולה להיות תוצאה קטלנית.

בית גידול

כל הדינופלגלטים הם מימיים. מרבית המינים נמצאים בבתי גידול ימיים, ואילו אחוז קטן מהמינים ניתן למצוא במים מתוקים. יש להם נטייה מראש לאזורים שבהם אור השמש מגיע. עם זאת, דגימות נמצאו בעומקים גדולים.

נראה כי הטמפרטורה אינה מהווה נדבך מגביל למיקומם של אורגניזמים אלה, מכיוון שהם נמצאו הן במים חמים והן במים קרים במיוחד כמו אלו של מערכות אקולוגיות קוטביות.

מעגל החיים

מחזור החיים של הדינופלגלטים מתווך על ידי תנאים סביבתיים, שכן תלוי אם הם חיוביים או לא, אירועים שונים יתרחשו.

כמו כן, יש לו שלב של התפרקות ודיפלואיד.

שלב הפולויד

בשלב ההאפלואיד, מה שקורה הוא שתא עובר מיוזה, ויוצר שני תאים חצובים (עם חצי מהעומס הגנטי של המין). יש חוקרים שמתייחסים לתאים אלה כגמטים (+ -).

כאשר התנאים הסביבתיים אינם אידיאליים יותר, שני דינופלגלטים מתאחדים ויוצרים זיגוטה המכונה פלנוזיגוטה, שהיא דיפלואיד (עומס גנטי מלא של המין).

מחזור החיים של דינפלגאט. (1) ביקוע בינארי. (2) איחוד של שני דינופלגלטים. (3) פלנוזיגוטה. (4) היפנוזיגוטה. (5) פלנומיוציט. מקור: Franciscosp2, מתוך Wikimedia Commons

שלב דיפלואיד

בהמשך, הפלנוזיגוטה מאבדת את הדגל שלה ומתפתח לשלב אחר המכונה היפנוזיגוטה. זה מכוסה על ידי טיק קשה ועמיד בהרבה והוא גם מלא בחומרים מילואים.

זה יאפשר להיפנוזיגוטה להישאר בטוחה מכל טורף ומוגנת מפני תנאים סביבתיים קשים במשך זמן רב.

ההיפנוזיגוטה מופקדת על קרקעית הים ומחכה שתנאי הסביבה יחזרו להיות אידיאליים. כאשר זה קורה, הטיק המקיף אותו נשבר וזה הופך לשלב ביניים המכונה פלנומיוציטו.

זהו שלב קצר מועד שכן התא חוזר במהירות לצורתו הדינופלגלית האופיינית.

מִיוּן

Dinoflagellates כולל חמש שיעורים:

• Ellobiopsea: אלה אורגניזמים שניתן למצוא בסביבת מים מתוקים או ימיים. רובם טפילים (חוץ רחמי) של כמה סרטנים.
• Oxyrrhea: זה מורכב מסוג יחיד Oxirrhis. אורגניזמים ממעמד זה הם טורפים הנמצאים בבתי גידול ימיים גרידא. הכרומוזומים הלא טיפוסיים שלו ארוכים ודקים.
• Dinophyceae: כיתה זו כוללת את האורגניזמים הדינפלגלטיים האופייניים. יש להם שתי סמלונים, רובם אוטוטרופים פוטוסינתטיים, יש להם מחזור חיים בו השלב האפולואידי שולט ורבים מהם מציגים את כיסוי המגן הסלולרי המכונה ת'קה.
• תסמונת: אורגניזמים מקבוצה זו מאופיינים בכך שאינם מציגים את הגומח ובעלי אורח חיים טפילי או אנדוסימביונט.
• Noctilucea: מורכב מאורגניזמים מסוימים שבמחזור החיים שלהם השלב הדיפלואידי שולט. בדומה, הם הטרוטרופיים, גדולים (2 מ"מ) וביולוגי-אורניים.

"הגאות האדומה"

מה שמכונה "הגאות האדומה" הוא תופעה המתרחשת בגופי מים בהם מיקרו-אצות מסוימות המהוות חלק מפיטופלנקטון מתפשטות, ובמיוחד אלה של קבוצת הדינופלגלטים.

כאשר מספר האורגניזמים גדל במידה ניכרת והם מתפשטים ללא שליטה, בדרך כלל המים מוכתמים במגוון צבעים, ביניהם: אדום, חום, צהוב או אוקר.

הגאות האדומה הופכת לשלילית או מזיקה כאשר המין המתרבה של מיקרו-אצות מסנתז רעלים המזיקים ליצורים חיים אחרים. כאשר חלק מבעלי החיים כמו רכיכות או סרטנים אוכלים מאצות אלה, הם משלבים את הרעלים בגופם. כאשר כמה בעלי חיים אחרים ניזונים מהם, הם יסבלו מהתוצאות של בליעת הרעלן.

אין שום אמצעי מניעה או מתקנת שיחסל לחלוטין את הגאות האדומה. בין האמצעים שניסו:

• שליטה גופנית: חיסול האצות באמצעות הליכים גופניים כמו סינון ואחרים.
• בקרה כימית: שימוש במוצרים כמו אצות, שמטרתן לחסל אצות שהצטברו על פני הים. עם זאת, הם אינם מומלצים, מכיוון שהם משפיעים על רכיבים אחרים במערכת האקולוגית.
• בקרה ביולוגית: אמצעים אלה משתמשים באורגניזמים הניזונים מאצות אלה, כמו גם בנגיפים, טפילים וחיידקים, אשר באמצעות מנגנונים ביולוגיים טבעיים מסוגלים להחזיר את האיזון של המערכת האקולוגית.

פתוגיה

אורגניזמים השייכים לקבוצת הדינופלגלטים אינם פתוגניים בפני עצמם, אך כאמור, מייצרים רעלים המשפיעים מאוד על בני אדם ובעלי חיים אחרים.

כאשר יש עלייה בכמות הדינופלגלטים באזור כלשהו של הים, כך גם ייצור הרעלים, כמו סקסיטוקסינים וגוניאוטוקסין.

דינופלגלטים, המהווים חלק חשוב ומכריע של הפיטופלנקטון, הם חלק מתזונתם של סרטנים, רכיכות ודגים, בהם רעלים מצטברים בצורה מסוכנת. אלה עוברים לבני אדם כאשר הם ניזונים מחיה נגועה.

כאשר זה קורה, מה שמכונה תסמונת הרעלת רכיכה.

תסמונת הרעלת רכיכה

זה מתרחש כאשר צריכות רכיכות הנגועות ברעלנים השונים המסונתזות על ידי דינופלגלטים. כעת ישנם מספר סוגים של רעלים והתכונות של התסמונת הנוצרת תלויות באלו.

משתקת רעלן

גורם להרעלת פירות ים משתקת. הוא מיוצר בעיקר על ידי מינים של גימנודיניום catenatum וכמה מהסוג של אלכסנדריום.

תסמינים

• חוסר תחושה של איזורים מסוימים כמו פנים, צוואר וידיים.
• תחושת עקצוצים
• מחלה
• הֲקָאָה
• שיתוק שרירים

המוות בדרך כלל בא כתוצאה מדום נשימה.

רעלן נוירוטוקסי

גורם להרעלה נוירוטוקסית. זה מסונתז על ידי מינים השייכים לסוג קרניה.

תסמינים

• כאב ראש חזק
• חולשת שרירים
• צמרמורות
• מחלה
• הֲקָאָה
• מעורבות שרירים (שיתוק)

רעלן לשלשולים

זהו הגורם להרעלת שלשול מצריכת רכיכה. הוא מיוצר על ידי מינים מהסוג דינופיזה.

תסמינים

• שִׁלשׁוּל
• מחלה
• הֲקָאָה
• היווצרות סבירה של גידולים בדרכי העיכול

רעלן קיגואטרי

גורם להרעלת ciguatera על ידי אכילת דגים. זה מסונתז על ידי המינים Gambierdiscus toxicus, Ostreopsis spp ו- Coolia spp.

תסמינים

• חוסר תחושה ורעד בידיים וברגליים
• מחלה
• שיתוק שרירים (במקרים קיצוניים)

אבולוציה

התסמינים מתחילים להופיע בין 30 דקות לשלוש שעות לאחר נטילת המזון המזוהם. הסיבה לכך היא שהרעלן נספג במהירות דרך רירית הפה.

תלוי בכמות הרעלן שנבלע, התסמינים עשויים להיות פחות או יותר חמורים.

זמן מחצית החיים של הרעל לחיסול הוא כ 90 דקות. הפחתת רמות הרעלן בדם לרמות בטוחות עשויה לארוך עד 9 שעות.

יַחַס

למרבה הצער אין תרופה לאף אחד מהרעלים. הטיפול מצוין להקלה על תסמינים, בעיקר תסמיני נשימה, כמו גם כדי לחסל את הרעלן.

אחד האמצעים המקובלים הוא לגרום להקאות, על מנת לחסל את מקור ההרעלה. פחם פעיל מופעל בדרך כלל גם הואיל והוא מסוגל לספוג רעלים העמידים לפעולה של pH בקיבה.

כמו כן, ניתן נוזלים בשפע המבקשים לתקן את החמצת האפשרית, כמו גם להאיץ את הפרשת הרעלן דרך הכליות.

הרעלה על ידי אחד מהרעלים האלה נחשבת למצב חירום בבית חולים, וככזו חייבת להיות מטופלת במתן טיפול רפואי מיוחד לאדם הפגוע.

הפניות

1. Adl, SM ואח '. (2012). "הסיווג המתוקן של האוקריוטות." Journal of Eukaryotic Microbiology, 59 (5), 429-514
2. פאוסט, MA ו- Gulledge, RA (2002). זיהוי דינופלגלים ימיים מזיקים. תרומות מההרבריום הלאומי של ארצות הברית 42: 1-144.
3. גומז פ '(2005). רשימה של מיני דינופלגייטים החיים בחופשיות באוקיינוסים בעולם. אקטה בוטניקה קרואטיה 64: 129-212.
4. הרננדס, מ 'וגארטה, I. (2006). תסמונת הרעלת נכה כתוצאה מצריכת רכיכות. אב ביומד. 17. 45-60
5. ואן דולח FM. רעלנים אלרגיים ימיים: מקורות, השפעות בריאותיות והופעתם המוגברת. פרספקטיבה של איכות הסביבה. 2000; 108 Suppl 1: 133-41.