Dinophyta

Dinoflagellata  • Dinophyten, Dinoflagellaten, Peridine

Dinophyta Ceratium furca Einstufung

Feld	Eukaryoten
Herrschaft	Chromalveolata
Einteilung	Alveolata

Ast

Dinophyta
Bütschli , 1885

Unterrangige Taxa

• Dinophyceen
• Noctiluciphyceae
• Syndiniophyceen

Phylogenetische Position

• Eukaryoten
  • "SAR"-Klade
    • Stramenopiles
    • Rhizaria
    • Alveolata
      • Ciliophora
      • Dinophyta
      • Apikomplexa

Brudergruppe  :  Apicomplexa

Die Dinophyten ( Dinophyta ), auch Dinoflagellaten ( Dinoflagellata , aus dem Altgriechischen δεινός  / deinόs „schrecklich“ und vom lateinischen Flagellum „Peitsche“) oder Peridinianer genannt , sind eine Kategorie von Protisten . Sie sind aquatische Mikroorganismen (Meeres- oder Süßwasser ). Sie sind sehr vielfältig, insbesondere durch ihre Essgewohnheiten. Einige sind heterotroph , andere mixotrop und wieder andere photosynthetische Organismen, die daher an einzellige Algen , meist biflagellaten, assimiliert werden . Etwa 50% der Dinoflagellaten sind heterotroph . Wie ihr Name vermuten lässt, sind sie mit Flagellen ausgestattet , aber einige sind „  benthisch  “ und leben als Epiphyten auf Makroalgen oder in den Zwischenräumen sandiger Substrate (während sie vertikal wandern können, um sich zu vermehren).

Diese Mikroorganismen spielen eine wichtige trophische Rolle , insbesondere die heterotrophen pflanzenfressenden Protisten, die die Populationen von Mikroalgen regulieren und die durch den Verzehr dieses Phytoplanktons die Nährstoffe (aber auch bestimmte Schadstoffe, die sie möglicherweise biokonzentrieren können) in Richtung der höheren trophischen Ebenen übertragen. Metazoen , dann Fische , Meeressäuger usw.).

Molekulare Studien zeigen, dass Dinoflagellaten einen gemeinsamen Vorfahren haben, von dem wir immer noch versuchen herauszufinden, ob er Photosynthese war oder nicht. Dazu untersuchen wir die Plastiden - Gene in das importierte Kerngenom folgende endosymbiosis . Dank dieser genetischen Studien wissen wir auch, dass sehr früh im Laufe der Evolution mehrere heterotrophe Linien entstanden sind .

Diese Gruppe ist noch relativ unbekannt. Kürzlich wurde noch in Großbritannien – bei einer Untersuchung des Sediments Dinophyta – mehrere bisher nicht beschriebene Arten in Prorocentrum , Sinophysis oder Cabra gefunden .

Präsentation des Taxons

Bei vielen Arten wird die Zelle durch eine Theka geschützt, die aus starren Zelluloseplatten besteht, die mit Kieselsäure verkrustet sind .

Die äquatoriale Flagellumfurche, auch Cingulum genannt , teilt die Zelle in einen oberen Teil (das Epikon ) und einen unteren Teil (die Hypokonie ).

Einige Arten haben ein "lichtempfindliches Gerät" und andere eine echte Ocellus , die vermutlich verwendet werden würde, um Beute zu entdecken .

Es gibt viele photosynthetische Arten . Aber die große Vielfalt der Chloroplasten zeugt von mehreren sekundären Endosymbiosen . Bei einem Vorfahren der Gruppe bestand tatsächlich eine sekundäre Endosymbiose mit einem Eukaryoten der roten Linie . Einige Dinoflagellaten verloren diesen Endosymbionten, und unter diesen blieben viele heterotroph . Aber auch andere haben eine sogenannte tertiäre Endosymbiose mit Stramenopiles , Cryptophyten oder anderen Dinoflagellaten durchgeführt .

Gruppenspezifische Charaktere

• Ursprünglich hat die Zelle "zwei Geißeln", die senkrecht zueinander ausgerichtet sind.
• Die „subkortikalen Alveolen“ spezifisch für Alveolen enthalten Platten Cellulose , die konstituierenden Theca .
  • Der Kern (Biologie) der Dinoflagellaten ist ursprünglich. Es wird ein "Dinokaryon" genannt. Während der Interphase wird die DNA nicht wie bei anderen Eukaryoten mit Histone assoziiert , sondern mit einem bestimmten basischen Protein komplexiert: DPVN (Dinoflagellate virale Nukleoproteine), die wahrscheinlich aus einem horizontalen Virustransfer stammen. Trotzdem sind die Histonsequenzen immer noch vorhanden und transkribiert, wenn auch sehr unterschiedlich. Schließlich haben Dinoflagellaten ein besonders großes Genom, das bis zu 200 pg (ca. 200 Gb) pro haploiden Kern reicht, gegenüber 3 pg (ca. 3 Gb) für den Menschen.
• Die Mitglieder dieses Taxons führen das aus, was Guillaume Lecointre und Hervé Le Guyader als geschlossene Mitose bezeichnen , das heißt, während der Mitose kommt es zu keinem Bruch der Kernhülle.
• Die Zelle weist für die Gruppe charakteristische Trichozysten auf .

Ökologie

Dinoflagellaten sind Teil des Frischwasser Plankton und insbesondere Meeresgewässer. Einige Arten kommen auch im Schnee vor. Andere Arten, Zooxanthellen , leben in Symbiose mit Protisten oder marinen Wirbellosen ( Schwämme , Korallen , Plattwürmer , Weichtiere , Krebstiere ). Chlorophyll- Arten führen die Photosynthese durch Plastiden durch. Nicht pigmentierte Arten ernähren sich von Plankton. Es gibt biolumineszierende Formen wie Noctiluca, die ein Enzym , Luciferase , und ein Substrat, Luciferin, verwenden . Die Anhäufung von Noctiluca miliaris und Noctiluca scintillans führt unter bestimmten Bedingungen zu Blüten- und Rottidephänomenen.

Dinoflagellaten und Phykotoxine

Bestimmte Arten planktonischer Algen, hauptsächlich Dinoflagellaten und Diatomeen , können unter bestimmten, wenig verstandenen Umständen, insbesondere bei plötzlicher Vermehrung (wir sprechen dann von lokalisierten Blüten, Blüte auf Englisch) , Phykotoxine ( Algentoxine ) absondern . Diese Toxine wären ein Mittel zum Schutz und zur Begrenzung der Prädation durch Phytophagen ( Zooplankton , filternde Schalentiere ).

Diese Toxine verursachen verschiedene Störungen, basierend auf der Klassifizierung:

• Durchfallgifte (DSP, Diarrheic Shellfish Poison ), produziert von Dinoflagellaten der Gattungen Dinophysis und Prorocentrum , deren Typ Okadainsäure ist. Sie verursachen mehr oder weniger schnell Durchfall und Erbrechen (in 30 Minuten bis 12 Stunden nach Aufnahme kontaminierter Schalentiere), die in 2 bis 3 Tagen spontan zurückgehen, ohne Folgeerscheinungen. Es kombiniert hepatotoxische Pectenotoxine, Yessotoxine ohne nachgewiesene Toxizität und Durchfall-Azaspiracide. Die angenommenen Standards sind 160 µg/kg für Okadainsäure und Azaspirasäuren und 1  mg/kg für Pectenotoxine. Vorzugsweise wird ein biologischer Test an Mäusen verwendet. Diese Lebensmittelvergiftungen treten an allen Küsten relativ häufig auf, oft im Wechsel der Jahreszeiten (Frühling, Herbst).
• Lähmende Toxine (PSP, Paralytic Shellfish Poison ), produziert von Dinoflagellaten der Gattungen Alexandrium , Gonyaulax , Gymnodinium und Pyrodinium , deren Typ Saxitoxin ist. Sie verursachen nach Aufnahme kontaminierter Schalen schnell eine plötzliche Parästhesie (in 5 bis 30 min) der Lippen, des Gesichts, der Arme und dann der Beine. Es werden schwere Fälle mit motorischer Inkoordination, Inkonsistenz und Todesrisiko durch Atemlähmung berichtet. Die angenommenen Standards sind 80 µg/kg für Saxitoxin. Dies ist die erste bekannte Phykointoxikation (rückblickend) in British Columbia ( Kanada ) im Jahr 1798. Alexandriumblüten werden im Sommer von Zeit zu Zeit entlang der französischen Küsten gesichtet, aber in Frankreich wurde noch keine Vergiftung erklärt .
• Amnesische Toxine (ASP, Amnesic Shellfish Poison ), die von Kieselalgen der Gattung Pseudo-nitzschia produziert werden , deren Typ Domoinsäure ist. Sie verursachen schnell Gastroenteritis (Durchfall und Erbrechen in 2 bis 24 Stunden) nach Aufnahme kontaminierter Schalentiere, dann neurologische Symptome mit Kopfschmerzen, Verwirrtheit, Orientierungslosigkeit und in schweren Fällen Amnesie, dann tödliches Koma. Kinder und ältere Menschen sind am empfindlichsten. Die angenommenen Standards sind 20  mg / kg für Domoinsäure. An den französischen Küsten werden im Sommer regelmäßig Pseudo-Nitzschia- Blüten gesichtet, in Frankreich wurde jedoch noch keine Vergiftung gemeldet. Alle Schalentiere können kontaminiert sein ( Austern , Muscheln , Pecten ), aber auch bestimmte Fische (Sardellen), die dann fischfressende Vögel vergiften.
• Hautgifte, die von Dinoflagellaten Ostreopsis ovata produziert werden , deren Typ Palytoxin ist. Es ist ein Neurotoxin, das Hautreizungen, Fieber und Atembeschwerden, Kontamination durch Kontakt oder Inhalation von Sprays (mit Phykotoxinen beladene Meeresaerosole) und den Verzehr kontaminierter Fischereierzeugnisse verursachen kann. Die Art ist benthisch (in marinen Sedimenten), steigt aber zur Blüte an die Oberfläche und das Toxin kann sich dann in der Nahrungskette anreichern. Es gab einige toxische Episoden in Italien (1998) und eine Warnung in Marseille im Jahr 2006.
• ciguatera , produziert von der Dinoflagellaten Gambierdiscus toxicus , deren Arten Cigatoxine und Maitotoxine sind. Es handelt sich um eine Lebensmittelvergiftung durch den Verzehr von Fleisch kontaminierter Fische (Ichthyosarkotoxismus). Die Algen vermehren sich auf dem Skelett abgestorbener Korallen und werden von Papageienfischen abgeweidet . Diese Fische können wiederum ihre Feinde infizieren. Das Hauptsymptom ist "juckender", starker Juckreiz der Haut mit Gastroenteritis und Parästhesien des Gesichts. Die Spontanheilung erfolgt mehr oder weniger schnell, manchmal mit neurologischen Folgeerscheinungen. Häufig in Verbindung mit anderen Phykotoxinen (Palytoxin). Dies ist die typische und bekannte Vergiftung tropischer Meere, aber kürzlich wurden Fälle im östlichen Mittelmeerraum gemeldet.
• Pfiesteria piscicida setzt auch Neurotoxine frei. Diese Krankheit wird besonders in North Carolina besorgniserregend,wo Menschen durch den Verzehr von Fisch vergiftet werden.

Die Produktion und der Fang von essbaren Schalentieren werden in den meisten Ländern einer Behörde unterstellt, die für die Überwachung der Meeresgewässer und der erzeugten Schalentiere zuständig ist, um die Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten.

Die meisten Arten von Dinoflagellaten sind jedoch nicht giftig und bilden die Grundlage der Ernährung vieler Arten: Zooplankton , Fische .

Genomik

Genetische Studien beschäftigten sich hauptsächlich mit photosynthetischen Dinoflagellaten. Crypthecodinium cohnii ist der erste heterotrophe Dinoflagellat, der Gegenstand einer genomischen Studie ist

Aufgrund der Größe ihres Genoms ist die Sequenzierung besonders teuer. Lediglich die Genome von Symbiodinium microadriaticum, Symbiodinium minutum und Symbiodinium kawagutii, Korallensymbionten, wurden 2016 sequenziert und ihre Größe liegt zwischen 1 und 5 Gb.

Paläontologie

Die ältesten unbestreitbaren fossilen Überreste von Dinoflagellaten stammen aus der Trias (~ 250 Ma). Eine vermutete Form, datiert auf das Silur (420 Ma), Arpylorus sp., wäre eher eine Speicherstruktur, die von einem Arthropoden produziert wird. Im Unteren Kambrium (-540 Ma) existieren einige fossile Thèques, die möglicherweise zu primitiven Dinoflagellaten gehörten .

Phylogenie

Liste der Dinoflagellata- Bestellungen laut World Register of Marine Species (5. Januar 2014)  : ... Dinophyceen- Klasse Ordnung der Aktiniskalen Orden der Amphilothales Orden der Blastodiniales Ordnung der Brachidiniales Orden der Coccidiniales bestellen Desmomastigales Dinophysiale Ordnung Orden von Gonyaulacales Orden der Gymnodiniales Lophodiniales bestellen Orden der Noctilucales Orden der Oxyrrhinales Orden der Peridiniales Orden der Phytodiniales Orden der Prorozentralen bestellen Pyrocystales Orden der Suessiales Syndiniales- Order bestellen Thoracosphaerales

Liste der Gemeinen Dinoflagellaten (2200 bekannte Arten): Alexandrium minutum Ceratium hirundinella Dinophysis spp. (200 bekannte Arten) Dinophyse Triptos Erythropsidinium pavillardii Gonyaulax tamarensis Gymnodinium microadriaticum Nematodinium lebourae Noctiluca miliaris fähig zur Biolumineszenz . Noctiluca scintillans, die zur Biolumineszenz fähig sind. Syndinium rostratum Peridinium cinctum Polykrikos schwartzii Pyrocystis spp. Pyrocystis lunula, das zur Biolumineszenz fähig ist. Pyrocystis nociluca, das zur Biolumineszenz fähig ist.

Siehe auch

Zum Thema passende Artikel

• Dinoflagellata (phylogenetische Klassifikation)
• Blühen Sie Algen
• Lebensmittelsicherheit
• Agochory
• Dinosterol
• Prorozentrum

Taxonomische Referenzen

• (fr) Katalog des Lebens Referenz  : Dinophyta
• (de) Referenz -Weltregister der Meeresarten  : Dinophyta- Taxon [ungültig] ( + Artenliste )
• (de) Referenz World Register of Marine Species  : Taxon Dinophyceae ( + Artenliste )
• (de) NCBI- Referenz  : Dinophyceae ( Taxa eingeschlossen )

Literaturverzeichnis

• Phylogenetische Klassifikation lebender Organismen von Guillaume Lecointre und Hervé Le Guyader, herausgegeben von Belin editions
• (en) Raine RM, White M, Dodge MD (2002) Die Sommerverteilung von Nettoplanktondinoflagellaten in Bezug auf Wasserbewegungen im NE-Atlantik, westlich von Irland . J Plankton Res 24: 1131-1147
• (en) Fehling J, Davidson K, Bolch CJS, Brand TD, Narayanaswamy BE (2012) Die Beziehung zwischen Phytoplanktonverteilung und Wassersäuleneigenschaften in nordwesteuropäischen Schelfmeeren . PLoS ONE 7 (3): e34098. doi: 10.1371 / journal.pone.0034098

Externe Links

• Eukaryotischer Mikrobiologiekurs an der Universität Paris VII

Hinweise und Referenzen

1. Sanchez-Puerta MV, Lippmeier JC, Apt KE und Delwiche CF (2007). Plastidengene in einem nicht-photosynthetischen Dinoflagellat. Protist. 158, S. 105-117
2. Inventarisierung mariner benthischer Dinoflagellaten in der Südbretagne: erster Ansatz zur Diversität CHOMERAT N. IFREMER Station de Concarneau, Colloque Concarneau; Biodiversität und Meeresumwelt: Wissen, Management und Schutz , 2009
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5. Informationsleitfaden zu Phykotoxinen: Komplex lipophiler Toxine: Diarrhoe (DSP) und assoziierte / Zouher Amzil, Januar 2006 - Dokument Pdf, 543 Ko , Abschnitt 1.4 „Toxische Aktivität“, Seite 5, verfügbar auf der Umweltseite des '' Ifremer , im Abschnitt Veröffentlichungen (siehe Abschnitt Phytoplankton und Phykotoxine)
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9. ALAIN LE HERISSE, EDWIGE MASURE, EMMANUELLE J JAVAUX und CRAIG P. MARSHALL
   DAS ENDE EINES MYTHOS: ARPYLORUS ANTIQUUS PALEOZOIC DINOFLAGELLATE CYST
   PALAIOS, Juni 2012, v. 27, s. 414-423, online veröffentlicht 29. Juni 2012, doi: 10.2110 / palo.2011.p11-110r
10. World Register of Marine Species, abgerufen am 5. Januar 2014