Symbiodinium
Symbiodinium Symbiodinium sejtek mikroszkóp alattTerület | Eukaryota |
---|---|
Aluralom | Biciliata |
Infra-királyság | Alveolata |
Ág | Myzozoa |
Osztály | Dinophyceae |
Rendelés | svéd |
Család | Symbiodiniaceae |
A zooxanthellae ( „sárga állat” a görög ), vagy egyszerűen xanthelle ( „sárga” a görög, az algák a nemzetségből Symbiodinium ) egy egysejtű alga, ami él szimbiózisban a korall , hanem kagyló , és sok faj scyphozoan medúza , mint például a nemzetség Cassiopea vagy Cotylorhiza például, és más tengeri állatok ( Hydrozoans , tengeri csigák , Radiolarians , csillósok , demosponges , actinias, stb). A meleg tengerek felszíni rétegeiben, ahol nincs a tengeri tápláléklánc alapja, plankton , a zooxanthellák jól fejlődnek a korallok (vagy más gazdanövény) által felszabadított szén-dioxid elnyelésével, és cserébe különféle tápanyagokat juttatnak gazdájukhoz .
Kemény zátonyépítő korallokban (Scleractinians vagy Madreporaria), valamint bizonyos Actinianusokban, Corallimorphaires-ben, Zoanthaires-ben és Octocoralliary-kban ( Alcyonacea és Gorgonacea ) a polipok endoderma kivétel nélkül egysejtű algákat tartalmaz.
Ezek az algák a Symbiodinium nemzetség aranybarna dinoflagellátumai . Általában barna színűek, a szín a legalkalmasabb a kék fény elnyelésére. Zooxanthellae, ami él szimbiózisban a korall (valamint más gerinctelen), nagyon fontos szerepet játszik az anyagcsere az állat. Ez az asszociáció az algák és a korallok között valós szimbiózist jelent, mivel az egyesület mindkét partner számára előnyös. Így a gazda (a korall ) és a szimbiont (az algák) metabolizmusa erősen beavatkozik.
A korallokban a zooxanthellák az endodermában lokalizálódnak és intracellulárisak. Már közvetlenül a megtermékenyítés után jelen vannak a petesejtben, a planula ektodermájában, amelyet elhagynak, hogy elérjék az endodermát, amikor a lárva megjavult. Felnőtteknél a fissiparitással szaporodnak, és minden endodermális sejtrétegben jelen vannak, de a szájüregben, a csápokban és a koenosarchokban (a fénynek jobban kitett területeken) gyakoribbak. Ez a polipok által tárolt növényi biomassza fajonként változik, és elérheti a korall fehérje biomasszájának 45-60% -át. A zooxanthellák sűrűsége és eloszlása a szövetekben a polip fiziológiájától, a megvilágítási körülményektől és a víz hőmérsékletétől függ. A fényhiány a zooxanthellák nagyobb mértékű diszperziójához és számuk csökkenéséhez vezet. Ezzel szemben a túl sok fény vagy a víz hőmérsékletének növekedése a zooxanthella-k nagy mennyiségéhez vezethet. A korallok képesek a zooxanthellák számának genetikai szabályozásával alkalmazkodni a környezetükhöz. Ezt az adaptációt genetikailag az adaptív molekuláris válaszok szabályozzák. Ez a kulcsa a globális felmelegedéssel szembeni ellenállásuknak, és ez a téma sok kutatás tárgyát képezi.
Rossz körülmények között a polipok stressz alatt állnak, ami beindítja immunrendszerüket. Ha ez a stressz túl nagy vagy túl sokáig tart, a polipok elutasítják a degenerált zooxanthellákat: a korallok kifehérednek . Ez a helyzet valószínűleg visszafordítható, ha a körülmények ismét kedvezővé válnak.
Mint minden fotoszintetikus növény, a zooxanthella is tartalmaz pigmenteket, például klorofill a és c , karotinoidokat . Ezek a pigmentek a fotoszintézisért felelős molekulák .
Több különböző pigment megléte lehetővé teszi, hogy a zooxanthella minőségétől és mennyiségétől függetlenül alkalmazkodjon a különböző fényviszonyokhoz, mélységtől függetlenül. Ez a híres fotoszintézis, amely egyszerűen összefoglalható összetett szénvegyületek vízből és szén-dioxidból történő előállításával a fény energetikai hatása alatt, nem befolyásolja az algákat hordozó gazdaszervezet anyagcseréjét. Így a légzőcserék, az általános anyagcsere , valamint a meszesedési folyamat szorosan kapcsolódik a zooxanthellae metabolizmusához.
A korallok mérgező anyagokat is szintetizálnak. Úgy gondolják, hogy ezek az anyagok megvédik őket a ragadozóktól, sőt a bakteriális fertőzéstől is. Ezen anyagok között élénk színű kinoneimineket találunk, mint például aszididemine, kalliactin, kuanoniamin, amelyek jelenleg preklinikai vizsgálatok tárgyát képezik rákellenes gyógyszerként. Úgy gondolják, hogy a zooxanthellák részben vagy akár teljesen részt vesznek ezen anyagok szintézisében.
Az egyik a melléktermékeket fotoszintézis dioxigén és ez diffúz alga a sejtek citoplazmája a polip, amely így egy nem elhanyagolható hozzájárulást a légzést a polip.
Napközben a polip felszívja a tengervízből a dioxigént és emellett felveszi a zooxanthellák által termelteket, míg éjszaka csak a tengervízből származó dioxigén használható fel, mivel a fotoszintézis leáll. Ez magában foglalja a gázok diffúzióját a zooxanthellae membránon keresztül.
Összességében a nap folyamán pozitív légzési egyensúly van, vagyis a korall-zooxanthellae asszociációból származó oxigéntermelés nagyobb, mint a fogyasztás. Az oxigénfogyasztás általában magas, de fajonként változó. Például az Acropora nagy fogyasztók, ami megmagyarázza, hogy alacsony hőmérséklet-emelkedéssel szembeni ellenállásuk az oldott oxigénkoncentráció csökkenését okozza.
A Zooxanthellae fotoszintetizál, és a szimbiotikusan élő zooxanthellae fotoszintetikus teljesítménye ugyanolyan jó, mint a szabadon élőké. A dioxo-oxigén termelése mellett a zooxanthellák más molekulákat is előállítanak, amelyek előnyösek lehetnek a polipok számára: glicerin , glükóz , aminosavak , peptidek stb.
Ezeknek a polipoknak használni kívánt molekuláknak feltétlenül át kell kelniük az algák membránján, hogy a polip sejtjeinek citoplazmájába kerüljenek. A transzfert a korall által kiválasztott emésztőenzimek segítik elő, amelyek az algák sejtfalait átjárhatóvá teszik a metabolitok számára. Enzimjeinek jelenléte arra utal, hogy a korallok képesek lennének szabályozni a tápanyagok zooxanthellákba áramlását. A zooxanthellae által előállított vegyületeket a polip széles körben használja a szénhidrátok , fehérjék és lipidek saját metabolizmusához . Végül a szimbiotikus algák a korall szerves széntartályának tekinthetők. Ezenkívül a zooxanthellák képesek asszimilálni a korallok katabolizmusából származó hulladékot, majd képesek átalakítani ezt a katabolikus hulladékot energetikai vegyületekké, például aminosavakká és cukrokká (glükóz, glicerin, stb.). Ezeket a vegyületeket ezután transzlokálják a polipba, ahol a Cnidarians katabolizmusában felhasználhatók lesznek. A Zooxanthellae lehetővé teszi a Cnidarians-ból származó nitrogén-hulladék energetikai vegyületekké történő újrafeldolgozását, ami lehetővé teszi a korallok hatékonyságát az oligotróf vizekben.
A Zooxanthellae stimulálja a korallok meszesedését is. A korallzátonyokon belül a szkleraktinos korallok kalcium-karbonát-csontváza kristályosodik ki aragonit formájában. A kalcium-karbonát képződése nagyobb, ha fény van, és zooxanthellae van jelen. Ezenkívül ezen mikroalgák fotoszintézisének két fontos terméke, a glicerin és az oxigén, lehetővé teszi a kalcifikáció erőteljes növekedését a fehérített korallok (amelyek kiűzték a zooxanthella-kat) esetében, megmutatva fontos szerepüket ebben a folyamatban. Úgy tűnik továbbá, hogy a zooxanthellák lehetővé teszik a meszesedés közegének összetételének (pH és szervetlen szén) módosítását annak elősegítése érdekében.
A korallok nitrogén- és foszfor-hulladékát részben az algák használják fel. Először azt gondolták, hogy a polip légzésével keletkező szén-dioxidot az algák felvették a fotoszintézishez, de valójában inkább úgy tűnik, hogy az algák által használt CO 2 forrása a tengervíz bikarbonátjaiból származik. világosan kimutatták, hogy a foszfátokat (foszforvegyületeket) a zooxanthellae használja fel fehérje-anyagcseréjükhöz. Hasonló módon a korallok egyes fajaiban az ammónia (nitrogénvegyület) a fényben tízszer kisebb sebességgel választódik ki, mint a sötétségben, ami azt jelzi, hogy a zooxanthella-k fotoszintézise ammóniát használ. Nitritek, nitrátok és aminosavak is felhasználhatók kisebb mértékben.
A legújabb tanulmányok a zooxanthellae sokfélesége mellett (ugyanazon fajon belül és ugyanazon korallpopuláció mellett ) rávilágítottak a még mindig rosszul ismert szereppel bíró más típusú szimbionták létezésére, a sporozoaákra ( Apicomplexa törzs ), az úgynevezett corallicolidokra .
Az AlgaeBase szerint (2012. június 14.) :
|
A tengeri fajok világregisztere szerint (2019. április 5.) :
|
Az Életkatalógus szerint (2012. június 14.) :
|