Dinoflagelados: características, classificação, ciclo de vida

Os dinoflagelados são agências do Reino Protista cuja principal característica é que eles têm um par de flagelos que ajudá-lo a mover-se no meio.Eles foram descritos pela primeira vez em 1885 pelo naturalista alemão Johann Adam Otto Buetschli. Eles são um grupo bastante grande, que inclui organismos fotossintéticos, heterotróficos, de vida livre, parasitas e simbiontes.

Do ponto de vista ecológico, são muito importantes, pois, juntamente com outras microalgas, como as diatomáceas, constituem fitoplâncton, que por sua vez é o alimento de muitos animais marinhos, como peixes, moluscos, crustáceos e mamíferos.

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Ceratium Espécies de dinoflagelados. Fonte: Keisotyo [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) ou CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)], Wikimedia Commons

Da mesma forma, quando proliferam exagerada e incontrolavelmente, dão origem a um fenômeno chamado “Maré Vermelha”, no qual os mares são tingidos em várias cores. Isso constitui um sério problema ambiental, pois afeta muito o equilíbrio dos ecossistemas e dos organismos que os habitam.

Taxonomia

A classificação taxonômica dos dinoflagelados é a seguinte:

Domínio: Eukarya.

Reino: Protista.

Superfilo: Alveolata.

Borda: Miozoa.

Subfilo: Mizozoários.

Dinozoa

Superclasse: Dinoflagellata

Morfologia

Os dinoflagelados são organismos unicelulares, ou seja, são constituídos por uma única célula. Eles têm tamanhos variados, alguns são tão pequenos que não podem ser vistos a olho nu (50 mícrons), enquanto outros são um pouco maiores (2 mm).

Aparência externa

Nos dinoflagelados, duas formas podem ser encontradas: os chamados blindados ou tecados e os nus. No primeiro caso, a célula é cercada por uma estrutura resistente, como uma armadura, formada pelo biopolímero de celulose.

Essa camada é conhecida como “teca”. Nos dinoflagelados nus, não há presença da camada protetora. Portanto, eles são muito frágeis e suscetíveis a condições ambientais adversas.

A característica distintiva desses organismos é a presença de flagelos. Estes são apêndices ou projeções de células que são usados ​​principalmente para fornecer mobilidade à célula.

No caso dos dinoflagelados, eles têm dois flagelos: transversal e longitudinal. O flagelo transversal circunda a célula e lhe dá um movimento rotativo, enquanto o flagelo longitudinal é responsável pelo movimento vertical do dinoflagelado.

Algumas espécies têm genes de bioluminescência em seu DNA . Isso implica que eles são capazes de emitir um certo brilho (como algumas águas-vivas ou vaga-lumes).

Estrutura nuclear

Da mesma forma, como todo organismo eucariótico, o material genético (DNA e RNA ) é empacotado dentro de uma estrutura conhecida como núcleo celular, que é delimitado por uma membrana, a membrana nuclear.

Agora, os organismos pertencentes a essa superclasse têm características muito particulares que os tornam únicos nos eucariontes. Em primeiro lugar, o DNA forma perenemente os cromossomos, que são mantidos condensados ​​o tempo todo (incluindo todos os estágios do ciclo celular).

Também não possui histonas e a membrana nuclear não se desintegra durante o processo de divisão celular, como ocorre no caso de outros organismos eucarióticos.

Conteúdo citoplasmático

De acordo com o microscópio eletrônico, a presença de várias organelas citoplasmáticas, típicas de qualquer eucariota, pode ser observada dentro de células dinoflageladas.

Estes incluem: aparelho de Golgi , retículo endoplasmático (liso e áspero), mitocôndrias , vacúolos de armazenamento e cloroplastos (no caso de dinoflagelados autotróficos).

Características gerais

A superclasse Dinoflagellata é ampla e engloba um grande número de espécies, algumas muito diferentes das outras. No entanto, eles coincidem em certas características:

Nutrição

O grupo dos dinoflagelados é tão amplo que não possui um padrão específico de nutrição. Existem espécies autotróficas. Isso significa que eles são capazes de sintetizar seus nutrientes através do processo de fotossíntese . Isso ocorre porque entre suas organelas citoplasmáticas eles possuem cloroplastos, dentro dos quais as moléculas de clorofila estão contidas.

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Por outro lado, existem alguns heterotróficos, ou seja, eles se alimentam de outros seres vivos ou substâncias produzidas por eles. Nesse caso, existem espécies que se alimentam de outros protistas pertencentes aos portozoários, diatomáceas ou mesmo aos dinoflagelados.

Da mesma forma, existem algumas espécies parasitas, como as pertencentes à classe Ellobiopsea, que são ectoparasitas de alguns crustáceos.

Estilo de vida

Este aspecto é bastante diverso. Existem espécies de vida livre, enquanto outras formam colônias.

Da mesma forma, existem espécies que estabelecem relações de endossimbiose com membros da classe Anthozoa dos filo cnidários , como anêmonas e corais. Nessas associações, os dois membros se beneficiam e precisam um do outro para sobreviver.

Um exemplo disso é a espécie Gymnodinium microoadriaticum , que é abundante nos recifes de coral, contribuindo para a sua formação.

Reprodução

Na maioria dos dinoflagelados, a reprodução é assexuada , enquanto em alguns outros a reprodução sexual pode ocorrer .

A reprodução assexuada ocorre através de um processo conhecido como fissão binária. Neste, cada célula é dividida em duas células exatamente iguais ao pai.

Os dinoflagelados têm um tipo de fissão binária conhecida como longitudinal. Nesse tipo, o eixo de divisão é longitudinal.

Essa divisão é variada. Por exemplo, existem espécies como as do gênero Ceratium, nas quais ocorre um processo chamado desmochisis. Nisso, cada célula filha originada mantém metade da parede da célula parental.

Existem outras espécies nas quais ocorre algo chamado eleuterochisis. Aqui a divisão ocorre dentro da célula-tronco e, após a divisão, cada célula filha gera uma nova parede ou uma nova teca, no caso de serem espécies de tecada.

No entanto, a reprodução sexual ocorre por fusão de gametas. Nesse tipo de reprodução ocorre a união e troca de material genético entre dois gametas.

Eles têm pigmentos

Os dinoflagelados têm vários tipos de pigmentos em seu citoplasma . A maioria contém clorofila (tipo a e c). Há também a presença de outros pigmentos, entre os quais as xantofilas peridinina, diadinoxantina, diatoxantina e fucoxantina. Há também a presença de beta-caroteno.

Produzir toxinas

Um grande número de espécies produz toxinas que podem ser de três tipos: citolítico, neurotóxico ou hepatotóxico. Estes são altamente tóxicos e nocivos para mamíferos, pássaros e peixes.

As toxinas podem ser consumidas por alguns moluscos, como mexilhões e ostras, e se acumulam nelas em níveis altos e perigosos. Quando outros organismos, incluindo o homem, comem alguns moluscos contaminados com a toxina, eles podem apresentar uma síndrome de envenenamento que, se não for tratada a tempo e adequadamente, pode ter um resultado fatal.

Habitat

Todos os dinoflagelados são aquáticos. A maioria das espécies é encontrada em habitats marinhos, enquanto uma pequena porcentagem de espécies pode ser localizada em água doce. Eles têm uma predileção pelas áreas às quais a luz solar chega. No entanto, amostras foram encontradas em grandes profundidades.

A temperatura não parece ser um elemento limitante para a localização desses organismos, uma vez que foram localizados tanto em águas quentes quanto em águas extremamente frias, como as dos ecossistemas polares.

Ciclo de vida

O ciclo de vida dos dinoflagelados é mediado pelas condições ambientais, pois, dependendo de serem favoráveis ​​ou não, ocorrerão vários eventos.

Ele também possui uma fase haplóide e uma fase diplóide.

Fase haplóide

Na fase haplóide, o que acontece é que uma célula experimenta meiose, gerando duas células haplóides (com metade da carga genética da espécie). Alguns estudiosos se referem a essas células como gametas (+ -).

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Quando as condições ambientais não são mais adequadas, dois dinoflagelados se juntam, formando um zigoto conhecido como planozygote que é diplóide (carga genética completa da espécie).

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Ciclo de vida de um dinoflagelado. (1) Fissão binária. (2) União de dois dinoflagelados. (3) Planozigoto. (4) Hipnozigoto. (5) Planomeiócito. Fonte: Franciscosp2 [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) ou CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], do Wikimedia Commons

Fase diplóide

Posteriormente, o planozygote perde seus flagelos e evolui para outra fase que é chamada de hypnozygote. Isso é coberto por uma teca muito mais resistente e resistente e também é cheio de substâncias de reserva.

Isso permitirá que o hipnotigoto permaneça a salvo de qualquer predador e protegido por condições ambientais adversas por um longo período de tempo.

O hypnozygote é depositado no fundo do mar, esperando que as condições ambientais sejam ideais novamente. Quando isso acontece, a teca ao seu redor se rompe e se torna um estágio intermediário conhecido como planomeiócito.

Esta é uma fase que dura pouco tempo, uma vez que a célula retorna rapidamente à sua forma dinoflagelada característica.

Classificação

Os dinoflagelados abrangem cinco classes:

  • Ellobiopsea: são organismos que podem ser encontrados em habitats de água doce ou marinha. A maioria são parasitas (ectoparasitas) de alguns crustáceos.
  • Oxirréia: é composta por um único gênero Oxirrhis. Os organismos desta classe são predadores localizados em habitats puramente marinhos. Seus cromossomos atípicos são longos e finos.
  • Dinophyceae: Organismos típicos de dinoflagelados estão incluídos nesta classe. Eles têm dois flagelos, a maioria são autotróficos fotossintéticos, um ciclo de vida em que a fase haplóide predomina e muitos deles têm a cobertura protetora celular conhecida como teca.
  • Sindinéia: os organismos deste grupo são caracterizados por não apresentarem teca e terem um estilo de vida parasitário ou endossimbionte.
  • Noctilucea: formada por organismos particulares em cujo ciclo de vida predomina a fase diplóide. Da mesma forma, são heterotróficos, grandes (2mm) e bioluminescentes.

A “Maré Vermelha”

A chamada “Maré Vermelha” é um fenômeno que ocorre em massas de água nas quais proliferam determinadas microalgas que fazem parte do fitoplâncton, principalmente as do grupo dos dinoflagelados.

Quando a quantidade de organismos aumenta consideravelmente e eles proliferam incontrolavelmente, a água é geralmente tingida em uma variedade de cores, dentre as quais podem ser: vermelho, marrom, amarelo ou ocre.

A maré vermelha se torna negativa ou prejudicial quando espécies de microalgas em proliferação sintetizam toxinas que são prejudiciais a outros seres vivos. Quando alguns animais, como moluscos ou crustáceos, se alimentam dessas algas, eles incorporam as toxinas em seu corpo. Quando algum outro animal se alimentar deles, sofrerá as conseqüências da ingestão da toxina.

Não há medidas preventivas ou corretivas que eliminem completamente a maré vermelha. Entre as medidas que foram tentadas estão:

  • Controle físico: eliminação de algas através de procedimentos físicos como filtragem e outros.
  • Controle químico: uso de produtos como algicidas, cujo objetivo é eliminar as algas acumuladas na superfície do mar. No entanto, eles não são recomendados, pois afetam outros componentes do ecossistema.
  • Controle biológico: essas medidas utilizam organismos que se alimentam dessas algas, além de alguns vírus, parasitas e bactérias que, através de mecanismos biológicos naturais, restauram o equilíbrio do ecossistema.

Patogênese

Os organismos pertencentes ao grupo dos dinoflagelados não são patógenos em si mesmos, mas, como mencionado acima, produzem toxinas que afetam muito os seres humanos e outros animais.

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Quando há um aumento na quantidade de dinoflagelados em alguma região do mar, o mesmo ocorre com a produção de toxinas, como saxitoxinas e goniautoxinas.

Os dinoflagelados, uma parte importante e preponderante do fitoplâncton, fazem parte da dieta de crustáceos, moluscos e peixes, nos quais as toxinas se acumulam perigosamente. Estes passam para o ser humano quando ele se alimenta de um animal infectado.

Quando isso ocorre, o que é conhecido como síndrome de intoxicação por moluscos é gerado.

Síndrome de envenenamento por consumo de molusco

Ocorre quando os moluscos infectados com as várias toxinas sintetizadas pelos dinoflagelados são consumidos. No entanto, existem vários tipos de toxinas e estas dependem das características da síndrome a ser gerada.

Toxina paralisante

Causa envenenamento paralisante do consumo de frutos do mar. É produzido principalmente pelas espécies Gymnodinium catenatum e vários do gênero Alexandrium.

Sintomas
  • Dormência de algumas regiões, como rosto, pescoço e mãos.
  • Sensação de formigamento
  • Náusea
  • Vômito
  • Paralisia muscular

Geralmente, a morte ocorre como resultado de parada respiratória.

Toxina neurotóxica

Causa envenenamento neurotóxico. É sintetizado pelas espécies pertencentes ao gênero Karenia.

Sintomas
  • Dor de cabeça severa
  • Fraqueza muscular
  • Calafrios
  • Náusea
  • Vômito
  • Envolvimento muscular (paralisia)

Toxina diarreica

É a causa do envenenamento diarreico pelo consumo de moluscos. É produzido pelas espécies do gênero Dinophysis.

Sintomas
  • Diarréia
  • Náusea
  • Vômito
  • Provável formação de tumores no trato digestivo

Toxina cigástrica

Causa envenenamento ciguatorial pelo consumo de peixe. É sintetizado por Gambierdiscus toxicus, Ostreopsis spp e Coolia spp .

Sintomas
  • Dormência e tremor nas mãos e nos pés
  • Náusea
  • Paralisia muscular (em casos extremos)

Evolução

Os sintomas começam a aparecer entre 30 minutos e 3 horas após a ingestão do alimento contaminado. Isso ocorre porque a toxina é rapidamente absorvida pela mucosa oral.

Dependendo da quantidade de toxina ingerida, os sintomas podem ser mais ou menos graves.

A meia-vida de eliminação da toxina é de aproximadamente 90 minutos. A redução dos níveis de toxinas no sangue para níveis inofensivos pode durar um período de 9 horas.

Tratamento

Infelizmente, não há antídoto para nenhuma das toxinas. O tratamento é indicado para aliviar os sintomas, principalmente os do tipo respiratório, e também para eliminar a toxina.

Uma das medidas usuais é causar vômitos, a fim de eliminar a fonte de envenenamento. Normalmente, também é administrado carvão ativado, pois é capaz de absorver toxinas, resistentes à ação do pH gástrico.

Da mesma forma, fluidos abundantes são administrados, buscando corrigir a possível acidose, além de acelerar a excreção da toxina pela via renal.

O envenenamento por qualquer uma dessas toxinas é considerado uma emergência hospitalar e, como tal, deve ser tratado, proporcionando ao especialista afetado atendimento médico imediato.

Referências

  1. Adl, SM et al. (2012). “A classificação revisada de eucariotos.” Journal of Eucariotic Microbiology, 59 (5), 429-514
  2. Faust, MA e Gulledge, RA (2002). Identificação de Dinoflagelados Marinhos Nocivos. Contribuições do Herbário Nacional dos Estados Unidos 42: 1-144.
  3. Gómez F. (2005). Uma lista de espécies de dinoflagelados de vida livre nos oceanos do mundo. Lei Botânica Croata 64: 129-212.
  4. Hernández, M. e Gárate, I. (2006). Síndrome do envenenamento paralítico devido ao consumo de mariscos. Rev Biomed. 17. 45-60
  5. Van Dolah FM Toxinas de algas marinhas: origens, efeitos na saúde e aumento da ocorrência. Perspectiva de Saúde Ambiental. 2000; 108 Suppl 1: 133-41.

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