GYMNODINIUM CATENATUM: CARACTERÍSTIQUES, CICLE VITAL, REPRODUCCIÓ - BIOLOGIA - 2025

Gymnodinium catenatum és un dinoflagelado atecado, fotosintètic, capaç de produir toxines causants de l'enverinament paralitzant per mol·luscs. Aquesta espècie està sempre present en l'aigua marina, en baixes concentracions, i periòdicament les seves poblacions experimenten creixements exponencials que arriben a produir floracions d'algues nocives.

Aquest dinoflagelado és capaç de formar quists de parets gruixudes que poden suportar llargs períodes en condicions de deficiència de llum i nutrients. Aquesta característica li permet sobreviure fins i tot en les aigües de llast d'embarcacions, pel que ha arribat a colonitzar noves àrees accidentalment, a causa de l'acció antròpica.

Gymnodinium sp. Imatge referencial d'un dinoflagelado de l'gènere Gymnodinium Presa i editada de: Picturepest.

Gymnodinium catenatum presenta un complex cicle de vida amb quists que poden formar-se directament de cèl·lules vegetatives haploides, és a dir, asexualment, a l'contrari del que passa en la majoria dels dinoflagel·lats que formen quists amb cèl·lules sexuals.

Característiques

Gymnodinium catenatum és un dinoflagelado nu, és a dir que no té teca, presenta un flagell transversal i un altre longitudinal, com passa amb la resta dels dinoflagel·lats. Aquests flagells són emprats per al desplaçament.

Poden créixer individualment (generalment durant etapes de creixement estacionari) o formant cadenes de fins a 64 organismes (en creixement ràpid), però les formes més comuns estan compostes per menys de 10 organismes. Presenten una coloració grisa a marró a causa de la presència de pigments fotosintètics.

Les cèl·lules varien molt en forma, generalment són circulars o lleugerament més llargues que amples, poden arribar a fer fins a 53 per 45 micres, i presenten al seu interior nombrosos orgànuls. Les cèl·lules individuals i les cèl·lules terminals de les cadenes tenen àpexs cònics.

Els quists són denominats de dormancia i es caracteritzen per tenir parets gruixudes de superfície microreticulada; la seva grandària oscil·la entre 45 i 50 micres de diàmetre.

distribució

Gymnodinium catenatum es troba en tots els mars, però la seva distribució en aquests és localitzada i moltes vegades detectada només durant les floracions algals. Entre els països on ha estat observada amb més freqüència s'inclouen Argentina, Uruguai, Veneçuela, Cuba, Costa Rica, Mèxic, Espanya, Portugal, Egipte, Austràlia i Japó.

Els científics creuen que la presència de Gymnodinium catenatum en moltes d'aquestes localitats es deu a dispersions accidentals en aigües de llast. Igualment creuen que podrien tractar-se d'espècies críptiques que estan sent confoses com una sola.

reproducció

Gymnodinium catenatum presenta tant reproducció asexual com reproducció sexual.

asexual

La reproducció asexual ocorre per fissió binària obliqua; durant aquesta, el solc d'escissió diagonal separa la part anterior esquerra de la cèl·lula de la part posterior dreta. Cada cèl·lula filla s'encarregarà després de regenerar el component que necessita (anterior o posterior), segons el cas.

Durant la divisió cel·lular, la paret de l'protoplasto recentment dividit és contínua amb la paret de la cèl·lula progenitora i no es pot distingir d'ella. Les cèl·lules en les cadenes es divideixen sincrònicament, donant com a resultat cadenes de 2,4, 8, 16, 32 o 64 cèl·lules de llarg.

Les cadenes que es divideixen lentament es trenquen fàcilment en cadenes més curtes, cèl·lules parells o individuals.

Sexual

La reproducció sexual pot ocórrer en condicions d'estrès ambiental, com creixement en un medi amb deficiència de nitrat i fosfat. Però aquestes condicions no són indispensables perquè aparegui aquest tipus de reproducció.

Les cèl·lules que van a actuar com gàmetes són indistingibles de les cèl·lules vegetatives. Els gàmetes poden ser de mida igual o desigual. Aquests s'uneixen en forma paral·lela o perpendicular. En ambdós casos, el principal punt d'unió és el sulcus.

Les cèl·lules es disposen com imatges especulars, amb els seus flagels longitudinals disposats en forma paral·lela. Es forma llavors un planocigoto bicònic, amb un doble flagell longitudinal. El planocigoto va anar tornant subesférico ia perdre un dels flagells longitudinals.

El planocigoto pot transformar-se en un hipnocigoto o quist de repòs; per això perd mobilitat, pateix una reorganització i reducció del seu contingut cel·lular, i secreta una paret cel·lular gruixuda.

Cicle de vida

Les cèl·lules vegetatives de Gymnodinium catenatum normalment es troben formant cadenes de diferent longitud. Això passa durant l'etapa de creixement ràpid. Després, en la fase de creixement estacionari, les cadenes es disgreguen per formar cèl·lules individuals.

Gymnodinium fuscum. Imatge referencial d'un dinoflagelado de el mateix gènere que Gymnodinium catenatum. Presa i editada de: Picturepest

En condicions adverses, les cèl·lules individuals poden originar cèl·lules de repòs o quists de latència. Les cèl·lules de repòs no són mòbils i secreten una pel·lícula protectora addicional. Els quists són esfèrics i posseeixen fins a quatre capes protectores addicionals.

Per formar quists de latència, les cèl·lules individuals poden reproduir-se sexualment, o poden fer-ho directament a partir de la cèl·lula vegetativa. Normalment, aquests quists poden ser transportats llargues distàncies pels corrents, o ser dipositats en els llits marins.

En aquest últim cas, els quists poden ser resuspesos en l'aigua durant els períodes de surgència i eclosionar per donar origen a planomeiocitos diploides. Aquests es divideixen i originen cèl·lules vegetatives haploides, que poden entrar en fase de creixement exponencial i ocasionar floracions algals.

nutrició

Gymnodinium catenatum és una espècie autòtrofa, capaç de produir el seu propi aliment a partir de nutrients inorgànics, amb ajuda de l'energia provinent de la llum solar. El seu creixement està limitat per la presència de nutrients a la columna d'aigua.

Entre els principals nutrients que limiten el creixement de G. catenatum es troben el seleni, nitrit i nitrat. Durant les èpoques de pluja, o de surgència, s'incrementa la disponibilitat d'aquests nutrients en aigües marines properes a la costa.

Quan ocorre l'enriquiment de nutrients a l'aigua, les poblacions de G. catenatum no posseeixen limitacions al seu creixement i inicien un període de creixement exponencial que genera una floració algal o marea roja.

Síndrome d'enverinament paralitzant per mol·luscs

És una síndrome ocasionat per la ingesta de mol·luscs bivalves que han acumulat una toxina anomenada saxitoxina. Aquesta toxina és produïda per diferents espècies de dinoflagel·lats.

Gymnodinium catenatum és l'única espècie de dinoflagel·lats atecados que està involucrada en aquest tipus d'enverinaments. Els mol·luscs, a l'ingerir als dinoflagel·lats, acumulen en els seus teixits la toxina.

Les principals espècies de mol·luscs associades amb l'enverinament paralitzant són cloïsses, musclos, vieires i escopinyes. Els símptomes de l'enverinament comencen a aparèixer ràpidament, entre 5 i 30 minuts després de la ingesta dels mol·luscs enverinats.

Entre els símptomes es troben parestèsia de boca i extremitats, així com marejos, vòmits i diarrees. En casos més greus pot aparèixer atàxia, paràlisi muscular i també dificultat respiratòria. Els casos mortals ocorren per paràlisi respiratòria.

Fins a la data no hi ha antídot per a la saxitoxina, de manera que el tractament és simptomàtic dirigit a mantenir la respiració de l'pacient.

referències

1. MA Doblina, SI Blackburnb, GM Hallegraeffa (1999) Growth and biomass stimulation of the toxic dinoflagellate Gymnodinium catenatum (Graham) by dissolved organic substances. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology.
2. ML Hernández-Orozco, I. Gárate-Lizárraga (2006). Síndrome d'enverinament paralitzant per consum de mol·luscs. Revista Biomèdica.
3. SI Blackburn, GM Hallegrae, CJ Bolch (1989). Vegetative reproduction and sexual life cycle of the toxic dinoflagellate Gymnodinium catenatum from Tasmània, Austràlia. Journal of Phycology.
4. F. Gómez (2003). The toxic dinoflagellate Gymnodinium catenatum: an invader in the Mediterranean Sea. Acta Botanica Croatica.
5. CJ Band-Schmidt, JJ Bustillos-Guzmán, DJ López-Cortés, I. Gárate-Lizárraga, EJ Núñez-Vázquez & FE Hernández-Sandoval (2010). Ecological and Physiological Studies of Gymnodinium catenatum in the Mexican Pacific: A Review. Marina Drugs.
6. FE Hernández-Sandoval, DJ López-Cortés, CJ Band-Schmidt, I. Gárate-Lizárraga, EJ Núñez-Vázquez & JJ Bustillos-Guzmán (2009). Toxines paralitzants en mol·luscs bivalves durant una proliferació de Gymnodinium catenatum Graham a la badia de la Pau, Mèxic. Hidrobiológica.