DINOFLAGEL·LATS: CARACTERÍSTIQUES, CLASSIFICACIÓ, CICLE DE VIDA - BIOLOGIA - 2025

Els dinoflagel·lats són organismes del Regne Protista que destaca per que presenten un parell de flagels que l'ajuden a desplaçar-se en el medi. Van ser descrits per primera vegada en 1885 pel naturalista alemany Johann Adam Otto Buetschli. Són un grup bastant ampli, que inclou organismes fotosintètics, heteròtrofs, de vida lliure, paràsits i simbionts.

Des del punt de vista ecològic són molt importants, ja que conjuntament amb altres microalgues, com les diatomees, constitueixen a el fitoplàncton, que al seu torn és l'aliment de molts animals marins com peixos, mol·luscs, crustacis i mamífers.

Ceratium. Espècie de dinoflagelado. Font: Keisotyo, from Wikimedia Commons

Així mateix, quan proliferen exagerada i descontroladament, donen lloc a un fenomen anomenat "Marea Roja", en el qual els mars es tenyeixen de diverses coloracions. Això constitueix un greu problema ambiental, ja que afecta en gran mesura l'equilibri dels ecosistemes i dels organismes que habiten en ells.

taxonomia

La classificació taxonòmica dels dinoflagel·lats és la següent:

Domini: Eukarya.

Regne: Protista.

Superfilo: Alveolata.

Tall: Miozoa.

Subfílum: Myzozoa.

Dinozoa

Superclasse: Dinoflagellata

morfologia

Els dinoflagel·lats són organismes unicel·lulars, és a dir, estan conformats per una sola cèl·lula. Tenen grandàries variades, alguns són tan petits que no es poden veure a simple vista (50 micres), mentre que altres són una mica més grans (2 mm).

aparença externa

En els dinoflagel·lats es poden trobar dues formes: els anomenats blindats o tecados i els nus. En el primer cas, la cèl·lula es troba envoltada per una estructura resistent, a manera d'armadura, conformada pel biopolímer cel·lulosa.

Aquesta capa es coneix com "teca". En els dinoflagel·lats nus no hi ha presència de la capa protectora. Per tant, són molt fràgils i susceptibles a les condicions ambientals adverses.

La característica distintiva d'aquests organismes és la presència de flagels. Aquests són apèndixs o projeccions cel·lulars que s'utilitzen principalment per a proporcionar mobilitat a la cèl·lula.

En el cas dels dinoflagel·lats, presenten dos flagels: transversal i longitudinal. El flagel transversal envolta la cèl·lula i li dóna un moviment giratori, mentre que el flagell longitudinal és el responsable de el moviment vertical de l'dinoflagelado.

Algunes espècies tenen en el seu ADN amb gens de bioluminescència. Això implica que són capaços d'emetre cert resplendor (com algunes meduses o cuques de llum).

estructura nuclear

Així mateix, com tot organisme eucariota, el material genètic (ADN i ARN) es troba empaquetat dins d'una estructura coneguda com a nucli cel·lular, el qual es troba delimitat per una membrana, la membrana nuclear.

Ara bé, els organismes pertanyents a aquesta superclasse tenen característiques molt particulars que els fan únics dins dels eucariotes. En primer lloc, l'ADN es troba perennement conformant els cromosomes, els quals es mantenen condensats en tot moment (incloses totes les etapes de l'cicle cel·lular).

A més no posseeix histones i la membrana nuclear no es desintegra durant el procés de divisió cel·lular, com si ho fa en el cas d'altres organismes eucariotes.

contingut citoplasmàtic

En una vista amb el microscopi electrònic es poden observar dins de les cèl·lules de dinoflagel·lats, la presència de diversos orgànuls citoplasmàtics, típics en qualsevol eucariota.

Entre aquests es poden esmentar: aparell de Golgi, reticle endoplasmàtic (llis i rugós), mitocondris, vacúols d'emmagatzematge, així com també cloroplasts (en el cas dels dinoflagel·lats autòtrofs).

Característiques generals

La superclasse dinoflagel·lats és àmplia i abasta una gran quantitat d'espècies, algunes molt diferents d'altres. No obstant això, coincideixen en certes característiques:

nutrició

El grup dels dinoflagel·lats és tan ampli que no té un patró específic de nutrició. Hi ha espècies que són autòtrofes. Això vol dir que són capaços de sintetitzar els seus nutrients a través de el procés de fotosíntesi. Això passa perquè entre els seus orgànuls citoplasmàtics tenen cloroplasts, dins dels quals hi ha contingudes molècules de clorofil·les.

D'altra banda, hi ha uns pocs que són heteròtrofs, és a dir, s'alimenten d'altres éssers vius o de substàncies produïdes per aquests. En aquest cas, hi ha espècies que s'alimenten d'altres protistas pertanyents als portozoos, a les diatomees o fins i tot als mateixos dinoflagel·lats.

Igualment, hi ha algunes espècies que són paràsits, com ara els pertanyents a la classe Ellobiopsea, els quals són ectoparàsits d'alguns crustacis.

Estil de vida

Aquest aspecte és força divers. Hi ha espècies que són de vida lliure, mentre que hi ha altres que formen colònies.

De la mateixa manera, hi ha espècies que estableixen relacions d'endosimbiosis amb membres de la classe Anthozoa de el tall cnidaris, com anemones i coralls. En aquestes associacions, tots dos membres es beneficien mútuament i necessiten l'un a l'altre per sobreviure.

Un exemple d'això és l'espècie Gymnodinium microoadriaticum, la qual abunda en els esculls de coral, contribuint a la seva formació.

reproducció

En la majoria dels dinoflagel·lats la reproducció és asexual, mentre que en altres pocs pot ocórrer la reproducció sexual.

La reproducció asexual es dóna a través d'un procés que es coneix com fissió binària. En aquest, cada cèl·lula es divideix en dues cèl·lules exactament iguals a la progenitora.

Els dinoflagel·lats tenen un tipus de fissió binària que es coneix com longitudinal. En aquest tipus, l'eix de divisió és longitudinal.

Aquesta divisió és variada. Per exemple, hi ha espècies com les de l'gènere Ceratium, en què ocorre un procés anomenat desmoquisis. En aquest, cada cèl·lula filla originada manté la meitat de la paret de la cèl·lula parental.

Hi ha altres espècies en què passa una cosa anomenada eleuteroquisis. Aquí la divisió ocorre dins de la cèl·lula mare i després de la divisió cada cèl·lula filla genera una nova paret o una nova teca, en cas de ser espècies tecadas.

Ara bé, la reproducció sexual ocorre per fusió de gàmetes. En aquest tipus de reproducció ocorre la unió i intercanvi de material genètic entre dos gàmetes.

posseeixen pigments

Els dinoflagel·lats tenen en el seu citoplasma diversos tipus de pigments. La majoria conté clorofil·la (tipus aic). També hi ha presència d'altres pigments, entre els quals destaquen les xantofil·les peridinina, diadinoxantina, diatoxantina i fucoxantina. Així mateix hi ha presència de betacarotè.

produeixen toxines

Una gran quantitat d'espècies produeixen toxines que poden ser de tres tipus: citolíticas, neurotòxiques o hepatotòxiques. Aquestes són altament tòxiques i nocives per als mamífers, aus i peixos.

Les toxines poden ser consumides per alguns mariscs com musclos i ostres, i s'acumulen en ells en nivells elevats i perillosos. Quan altres organismes, inclòs l'home, ingereixen algun marisc contaminat amb la toxina, poden presentar una síndrome d'enverinament que, de no ser tractat a temps i adequadament, pot tenir un desenllaç fatal.

hàbitat

Tots els dinoflagel·lats són aquàtics. La majoria de les espècies es troben en hàbitats marins, mentre un percentatge petit d'espècies es poden localitzar en aigua dolça. Tenen predilecció per les àrees a les quals arriba la llum solar. No obstant això, s'han trobat exemplars a grans profunditats.

La temperatura no sembla ser un element limitant per a la ubicació d'aquests organismes, ja que s'han localitzat tant en aigües càlides com en aigües en extrem fredes com les d'ecosistemes polars.

Cicle de vida

El cicle vital dels dinoflagel·lats està mediat per les condicions ambientals, ja que depenent de si aquestes són o no favorables, van a passar diversos successos.

Així mateix, té una fase haploide i una diploide.

fase haploide

En la fase haploide, el que passa és que una cèl·lula experimenta meiosi, generant dues cèl·lules haploides (amb la meitat de la càrrega genètica de l'espècie). Alguns estudiosos es refereixen a aquestes cèl·lules com a gàmetes (+ -).

Quan les condicions ambientals deixen de ser les idònies, dos dinoflagel·lats s'uneixen, formant un zigot que es coneix com planozigoto que és diploide (càrrega genètica completa de l'espècie).

Cicle de vida d'un dinoflagelado. (1) Fissió binària. (2) Unió de dos dinoflagel·lats. (3) Planozigoto. (4) Hipnozigoto. (5) Planomeiocito. Font: Franciscosp2, from Wikimedia Commons

fase diploide

Posteriorment, el planozigoto perd els seus flagels i evoluciona a una altra fase que rep el nom de hipnocigoto. Aquest es troba recobert per una teca molt més dura i resistent i més està ple de substàncies de reserva.

Això permetrà que el hipnocigoto es mantingui fora de perill de qualsevol depredador i protegit de les condicions ambientals adverses durant un temps prolongat.

El hipnocigoto es diposita en el llit marí a l'espera que les condicions ambientals tornen a ser ideals. Quan això passa, es trenca la teca que l'envolta i aquest es converteix en un estadi intermedi conegut com planomeiocito.

Aquesta és una fase que dura poc temps, ja que ràpidament la cèl·lula torna a la seva forma característica dinoflagelada.

classificació

Els dinoflagel·lats engloben cinc classes:

• Ellobiopsea: són organismes que poden trobar-se en hàbitats d'aigua dolça o marins. La majoria són paràsits (ectoparàsits) d'alguns crustacis.
• Oxyrrhea: està conformat per un sol gènere Oxirrhis. Els organismes d'aquesta classe són depredadors que es localitzen en hàbitats netament marins. Els seus cromosomes, atípics, són llargs i prims.
• Dinophyceae: en aquesta classe s'inclouen els organismes dinoflagel·lats típics. Tenen dos flagels, la majoria són autòtrofs fotosintètics, tenen un cicle de vida en el qual predomina la fase haploide i molts d'ells presenten la cobertura protectora cel·lular coneguda com teca.
• Syndinea: els organismes d'aquest grup es caracteritzen per no presentar teca i tenir un estil de vida paràsit o endosimbiont.
• Noctilucea: conformat per organismes particulars en el cicle de vida predomina la fase diploide. Així mateix, són heteròtrofs, de grans dimensions (2 mm) i bioluminescents.

La "Marea Roja"

L'anomenada "Marea Roja" és un fenomen que succeeix en els cossos d'aigua en els quals proliferen certes microalgues que formen part de l'fitoplàncton, especialment les de el grup dels dinoflagel·lats.

Quan augmenta considerablement la quantitat d'organismes i proliferen descontroladament, l'aigua se sol tenyir d'una gamma de colors, entre els quals poden estar: vermell, cafè, groc o ocre.

La marea roja es torna negativa o nociva quan les espècies de microalgues que proliferen sintetitzen toxines que són perjudicials per a altres éssers vius. Quan alguns animals com els mol·luscs o crustacis s'alimenten d'aquestes algues, incorporen les toxines al seu organisme. Quan algun altre animal s'alimenta d'aquests, patirà les conseqüències de la ingestió de la toxina.

No hi ha una mesura preventiva o remedial que elimini per complet a la marea roja. Entre les mesures que s'han intentat, estan:

• Control físic: eliminació de les algues a través de procediments físics com el filtrat i altres.
• Control químic: ús de productes com els algicides, l'objectiu és eliminar les algues acumulades a la superfície marina. No obstant això, no són recomanats, ja que afecten altres components de l'ecosistema.
• Control biològic: en aquestes mesures s'utilitzen organismes que s'alimenten d'aquestes algues, així com també alguns virus, paràsits i bacteris, que a través de mecanismes biològics naturals aconsegueixin restablir l'equilibri de l'ecosistema.

patogènia

Els organismes pertanyents a el grup dels dinoflagel·lats no són patògens en si mateixos, sinó que, com s'ha esmentat anteriorment, produeixen toxines que afecten en gran mesura a l'ésser humà i altres animals.

Quan hi ha un augment en la quantitat de dinoflagel·lats en alguna regió de la mar, també ho fa la producció de toxines, com la saxitoxines i la goniautoxina.

Els dinoflagel·lats que formen part important i preponderant de el fitoplàncton, són part de la dieta de crustacis, mol·luscs i peixos, en els quals s'acumulen perillosament les toxines. Aquestes passen a l'ésser humà quan aquest s'alimenta d'algun animal infectat.

A l'ocórrer això, es genera el que es coneix com a síndrome d'enverinament per consum de mol·luscs.

Síndrome d'enverinament per consum de mol·luscs

Ocorre quan es consumeixen mol·luscs infectats amb les diverses toxines que sintetitzen els dinoflagel·lats. Ara bé, hi ha diversos tipus de toxines i d'aquestes depenen les característiques de la síndrome que es generarà.

toxina paralitzant

Ocasiona l'enverinament paralitzant per consum de marisc. És produïda principalment per les espècies Gymnodinium catenatum i diverses de l'gènere Alexandrium.

símptomes

• Entumiment d'algunes regions com cara, coll i mans.
• Sensació de formigueig
• nàusees
• vòmits
• paràlisi muscular

Generalment la mort arriba com a conseqüència d'una aturada respiratòria.

toxina neurotòxica

Ocasiona l'enverinament neurotòxic. La sintetitzen les espècies pertanyents a l'gènere Karenia.

símptomes

• cefalea intensa
• debilitat muscular
• calfreds
• nàusees
• vòmits
• Afectació muscular (paràlisi)

toxina diarreica

És causant de l'enverinament diarreic per consum de mol·luscs. La produeixen les espècies de l'gènere Dinophysis.

símptomes

• diarrea
• nàusees
• vòmits
• Probable formació de tumors en el tracte digestiu

toxina ciguatericas

Causa l'enverinament ciguatérico per consum de peix. La sintetitzen les espècies Gambierdiscus toxicus, Ostreopsis spp i Coolia spp.

símptomes

• Entumiment i tremolor en mans i peus
• nàusees
• Paràlisi muscular (en casos extrems)

evolució

Els símptomes comencen a aparèixer entre els 30 minuts i les 3 hores després de ingerit l'aliment contaminat. Això es deu al fet que la toxina s'absorbeix ràpidament a través de la mucosa oral.

Depenent de la quantitat de toxina ingerida, els símptomes poden ser més o menys severs.

La vida mitjana d'eliminació de la toxina és aproximadament 90 minuts. La reducció dels nivells de la toxina en sang a nivells innocus pot durar un lapse de 9 hores.

tractament

Lamentablement no hi ha un antídot per a cap de les toxines. El tractament està indicat per alleujar els símptomes, especialment els de tipus respiratori, així com també a eliminar la toxina.

Una de les mesures usuals és provocar el vòmit, per eliminar d'aquesta manera la font de la intoxicació. Igualment sol administrar carbó activat, ja que aquest és capaç d'absorbir les toxines, que són resistents a l'acció de l'pH gàstric.

Així mateix, s'administren abundants líquids, amb la qual cosa es busca corregir la possible acidosi, així com també accelerar l'excreció de la toxina per via renal.

L'enverinament per alguna d'aquestes toxines és considerat una emergència hospitalària, i com a tal ha de ser tractat, proporcionant a l'afectat atenció mèdica especialitzada immediatament.

referències

1. Adl, SM et al. (2012). «The revised classification of eukaryotes.» Journal of Eukaryotic Microbiology, 59 (5), 429-514
2. Faust, MA i Gulledge, RA (2002). Identifying Harmful Marina Dinoflagellates. Contributions from the United States National Herbarium 42: 1-144.
3. Gómez F. (2005). A list of free-living dinoflagellate species in the world's oceans. Acta Botanica Croatica 64: 129-212.
4. Hernández, M. i Gárate, I. (2006). Síndrome d'enverinament paralitzant per consum de mol·luscs. Rev Biomed. 17. 45-60
5. Van Dolah FM. Marina algal toxins: origins, health effects, and their Increased occurrence. Environ Health Perspect. 2000; 108 Suppl 1: 133-41.