Gymnodinium catenatum: características, ciclo de vida, reprodução

Gymnodinium catenatum é um dinoflagelado fotossintético atacado, capaz de produzir toxinas que causam intoxicação paralítica por moluscos. Esta espécie está sempre presente na água do mar, em baixas concentrações, e periodicamente suas populações experimentam crescimentos exponenciais que produzem explosões nocivas de algas.

Esse dinoflagelado é capaz de formar cistos de paredes espessas que podem suportar longos períodos sob condições de deficiência de luz e nutrientes. Esse recurso permite sobreviver mesmo nas águas de lastro dos navios, colonizando acidentalmente novas áreas, devido à ação antrópica.

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Gymnodinium sp. Imagem referencial de um dinoflagelado do gênero Gymnodinium Tirada e editada em: Picturepest [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)].

O Gymnodinium catenatum possui um ciclo de vida complexo, com cistos que podem ser formados diretamente a partir de células vegetativas haplóides, ou seja, assexuadamente, ao contrário do que ocorre na maioria dos dinoflagelados que formam cistos com células sexuais.

Caracteristicas

O Gymnodinium catenatum é um dinoflagelado descoberto, ou seja, carece de teca, possui um flagelo transversal e longitudinal, como no restante dos dinoflagelados. Esses flagelos são usados ​​para deslocamento.

Eles podem crescer individualmente (geralmente durante estágios de crescimento estacionário) ou formar cadeias de até 64 organismos (crescimento rápido), no entanto, as formas mais comuns são compostas por menos de 10 organismos. Eles têm uma cor cinza a marrom devido à presença de pigmentos fotossintéticos.

As células variam muito de forma, geralmente são circulares ou um pouco mais longas que a largura, podem atingir até 53 por 45 μm e possuem numerosas organelas no interior. As células individuais e as células terminais das cadeias têm ápices cônicos.

Os cistos são chamados de dormência e são caracterizados por paredes espessas da superfície reticulada; Seu tamanho varia entre 45 e 50 μm de diâmetro.

Distribuição

Gymnodinium catenatum é encontrado em todos os mares, mas sua distribuição é localizada e freqüentemente detectada apenas durante a proliferação de algas. Os países onde foi observado com mais frequência incluem Argentina, Uruguai, Venezuela, Cuba, Costa Rica, México, Espanha, Portugal, Egito, Austrália e Japão.

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Os cientistas acreditam que a presença de Gymnodinium catenatum em muitos desses locais se deve a dispersões acidentais nas águas de lastro. Eles também acreditam que poderiam ser espécies enigmáticas que estão sendo confundidas como uma.

Reprodução

Gymnodinium catenatum apresenta reprodução assexuada e sexual .

Assexual

A reprodução assexuada ocorre por fissão binária oblíqua; durante isso, o sulco de excisão diagonal separa a parte anterior esquerda da célula da posterior direita. Cada célula filha será responsável após regenerar o componente necessário (anterior ou posterior), dependendo do caso.

Durante a divisão celular, a parede do protoplasto recém-dividido é contínua com a parede da célula progenitora e não pode ser distinguida dela. As células nas cadeias se dividem de forma síncrona, resultando em cadeias de 2,4, 8, 16, 32 ou 64 células.

As cadeias que se dividem lentamente quebram facilmente em cadeias mais curtas, mesmo ou até células.

Sexual

A reprodução sexual pode ocorrer em condições de estresse ambiental, como crescimento em um meio com deficiência de nitrato e fosfato. Mas essas condições não são essenciais para esse tipo de reprodução aparecer.

As células que atuarão como gametas são indistinguíveis das células vegetativas. Os gametas podem ser de tamanho igual ou desigual. Estes se juntam em forma paralela ou perpendicular. Nos dois casos, o principal ponto de fixação é o sulco.

As células são organizadas como imagens espelhadas, com seus flagelos longitudinais dispostos em paralelo. Um planozygote bicônico é então formado, com um flagelo longitudinal duplo. O plano zigótico se tornará subesférico e perderá um dos flagelos longitudinais.

O planozygous pode ser transformado em um hypnozygote ou em um cisto de repouso; por isso, perde mobilidade, sofre uma reorganização e redução de seu conteúdo celular e secreta uma parede celular espessa.

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Ciclo de vida

As células vegetativas de Gymnodinium catenatum são normalmente encontradas formando cadeias de diferentes comprimentos. Isso ocorre durante o estágio de rápido crescimento. Então, na fase de crescimento estacionário, as cadeias se desintegram para formar células individuais.

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Gymnodinium fuscum. Imagem referencial de um dinoflagelado do mesmo gênero que Gymnodinium catenatum. Tirada e editada em: Picturepest [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]

Sob condições adversas, células individuais podem causar células em repouso ou cistos de dormência. As células em repouso não são móveis e secretam uma película protetora adicional. Os cistos são esféricos e têm até quatro camadas protetoras adicionais.

Para formar cistos de dormência, células individuais podem se reproduzir sexualmente ou diretamente da célula vegetativa. Normalmente, esses cistos podem ser transportados por longas distâncias por correntes ou depositados em fundos marinhos.

Neste último caso, os cistos podem ser ressuspensos na água durante os períodos de ressurgência e eclodem para dar origem a planomeiócitos diplóides. Estes dividem e originam células vegetativas haplóides, que podem entrar na fase de crescimento exponencial e causar proliferação de algas.

Nutrição

Gymnodinium catenatum é uma espécie autotrófica, capaz de produzir seus próprios alimentos a partir de nutrientes inorgânicos, com a ajuda da energia da luz solar. Seu crescimento é limitado pela presença de nutrientes na coluna d’água.

Entre os principais nutrientes que limitam o crescimento de G. catenatum estão selênio, nitrito e nitrato. Durante os períodos de chuva ou ressurgência, a disponibilidade desses nutrientes nas águas marinhas próximas à costa aumenta.

Quando o enriquecimento de nutrientes ocorre na água, as populações de G. catenatum não apresentam limitações ao seu crescimento e iniciam um período de crescimento exponencial que gera uma proliferação de algas ou maré vermelha.

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Síndrome de envenenamento por molusco paralítico

É uma síndrome causada pela ingestão de moluscos bivalves que acumularam uma toxina chamada saxitoxina. Esta toxina é produzida por diferentes espécies de dinoflagelados.

Gymnodinium catenatum é a única espécie de dinoflagelado atacado que está envolvida nesse tipo de envenenamento. Os moluscos, quando ingeridos com dinoflagelados, acumulam toxinas em seus tecidos.

As principais espécies de moluscos associadas ao envenenamento paralisante são amêijoas, mexilhões, vieiras e berbigões. Os sintomas do envenenamento começam a aparecer rapidamente, entre 5 e 30 minutos após a ingestão dos moluscos envenenados.

Os sintomas incluem parestesia da boca e extremidades, além de tonturas, vômitos e diarréia. Em casos mais graves, podem ocorrer ataxia, paralisia muscular e dificuldade respiratória. Casos mortais ocorrem devido a paralisia respiratória.

Até o momento, não há antídoto para a saxitoxina; portanto, o tratamento é sintomático, com o objetivo de manter a respiração do paciente.

Referências

  1. MA Doblina, SI Blackburnb, GM Hallegraeffa (1999) Crescimento e estimulação de biomassa do Gymnodinium catenatum tóxico dinoflagelado (Graham) por substâncias orgânicas dissolvidas. Jornal de Biologia Marinha Experimental e Ecologia.
  2. ML Hernández-Orozco, I. Gárate-Lizárraga (2006). Síndrome do envenenamento paralítico devido ao consumo de mariscos. Revista Biomédica
  3. SI Blackburn, GM Hallegrae, CJ Bolch (1989). Reprodução vegetativa e ciclo de vida sexual do dinoflagelado tóxico Gymnodinium catenatum da Tasmânia, Austrália. Journal of Phycology.
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  5. CJ Band-Schmidt, JJ Bustillos-Guzmán, DJ López-Cortés, I. Gárate-Lizárraga, EJ Núñez-Vázquez e FE Hernández-Sandoval (2010). Estudos ecológicos e fisiológicos de Gymnodinium catenatum no Pacífico mexicano: uma revisão. Marine Drugs
  6. FE Hernández-Sandoval, DJ López-Cortés, CJ Band-Schmidt, I. Gárate-Lizárraga, EJ Núñez-Vázquez e JJ Bustillos-Guzmán (2009). Toxinas paralíticas em moluscos bivalves durante a proliferação de Gymnodinium catenatum Graham na Baía de La Paz, México. Hidrobiológico

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