Dinoflagellaatit – määritelmä, elintavat ja ekologinen merkitys
Dinoflagellaatit — määritelmä, elintavat ja ekologinen merkitys: fotosynteettiset ja petoeläimet, meriplanktonista symbionteihin, bioluminesenssi ja vaikutukset ekosysteemeihin.
Dinoflagellaatit ovat suuri ja monimuotoinen ryhmä lippulohkoisia alkueläimiä, jotka elävät sekä planktonina että kiinteästi kiinnittyneinä. Noin puolet niistä on fotosynteettisiä, mutta monilla lajeilla esiintyy myös mikso- tai sekaretkeisyyttä eli kykyä yhdistää fotosynteesi ja saalistaminen. Loput ovat enimmäkseen heterotrofisia muiden alkueläinten saalistajia. Fotosynteettisiä dinoflagellaatteja kutsutaan joskus vapaasti "leviksi" ja petoeläimiä kutsutaan joskus vapaasti "alkueläimiksi".
Dinoflagellaattien morfologia vaihtelee laajasti. Useimmilla on kaksi lippua: yksi solun poikki kulkeva ja toinen pituussuunnassa, mikä antaa niille karakteristisen pyörivän liikkeen. Monilla lajeilla on soluseinämä, theca, joka koostuu paksuista selluloosipaloista; näitä kutsutaan usein "varustelluiksi" (thecate) dinoflagellaaateiksi, kun taas toiset ovat "varustamattomia" (athecate). Usein esiintyy myös lepokystien (resting cysts) muodostusta, joka mahdollistaa selviytymisen epäsuotuisissa oloissa ja edistää lajin leviäminen sedimentin kautta.
Elämäntavat ja lisääntyminen vaihtelevat. Useimmat lisääntyvät suvuttomasti jakautumalla, mutta monet lajit kykenevät myös sukusolujen väliseen lisääntymiseen ja sukupolvenvaihdoksiin, joiden seurauksena syntyy kestomuotoisia kystejä. Mixotrofit voivat saalistaa pieniä organismeja tai absorboida ravinteita, ja jotkut lajit ovat erikoistuneet loisimaan muissa eliöissä.
Dinoflagellaattien järjestelmällinen asema on monimutkainen: eri kirjoittajat ovat luokitelleet ne järjestykseen, luokkaan ja heimoon, ja niiden sukulaisuussuhteita tutkitaan aktiivisesti molekyylifilogenetiikan menetelmin. Taksonomisia muutoksia tehdään edelleen, kun uusia lajeja kuvataan ja geenitutkimus selventää ryhmien välisiä suhteita.
Useimmat ovat meriplanktonia, mutta niitä esiintyy myös makean veden elinympäristöissä. Niiden populaatiot jakautuvat lämpötilan, suolapitoisuuden tai syvyyden mukaan, ja paikalliset olosuhteet (ravinteet, valo, veden liike) vaikuttavat voimakkaasti esiintymiseen. Ryhmään kuuluu monia symbionttilajeja, kuten korallien ja joidenkin muiden merieläinten kanssa elävät yhteiselämässä toimivat dinoflagellaatit, sekä useita bioluminesenssilajeja, jotka tuottavat valoa ärsytyksen yhteydessä.
Ekologisesti dinoflagellaatit ovat tärkeitä primaarituottajia erityisesti lämpimissä, ravinteikkaissa merialueissa ja koralliriutoilla. Ne osallistuvat hiilen ja ravinteiden kierrossa ja muodostavat pohjan monille ravintoverkoille. Toisaalta jotkin lajit voivat aiheuttaa haitallisia kukintoja (Harmful Algal Blooms, HABs), joita yleisesti kutsutaan esimerkiksi "punaisiksi laineiksi" (red tides). Näihin liittyy usein myrkkyjen, kuten saxitoksiinien ja brevetoksiin, tuotanto, mikä voi johtaa äkillisiin kalo- ja äyriäiskuolemiin sekä ihmisten sairastumisiin (esim. myrkylliset simpukkeet ja sivuvaikutukset kalastukseen ja matkailuun). Suuret kukinnot voivat lisäksi kuluttaa veden happitason loppuun hajotessaan, mikä aiheuttaa hypoksiaa ja kudosvaurioita ekosysteemeissä.
Haitallisten kukintojen seuranta ja tutkimus ovat siksi tärkeitä vesiekosysteemien ja ihmisten terveyden kannalta. Nykyisin käytetään sekä perinteistä mikroskopiaa että molekyylibiologisia menetelmiä (DNA-pohjaiset tunnistusmenetelmät) lajitunnistukseen ja esiintymisen ennustamiseen. Ilmastomuutoksella, meren lämpenemisellä ja rantavyöhykkeen ravinnekuormituksella on vaikutuksia dinoflagellaattien levinneisyyteen ja kukintojen esiintymistiheyteen.
Dinoflagellaattien lajisto on laaja ja osin huonosti tunnettu. Tällä hetkellä on kuvattu noin 1 555 lajia vapaasti eläviä merten dinoflagellaatteja. Viimeisimpien arvioiden mukaan eläviä dinoflagellaattilajeja on yhteensä 2 294, mukaan luettuina meressä, makeassa vedessä ja loisissa elävät dinoflagellaatit. Uusia lajeja löydetään edelleen, ja ryhmän monimuotoisuus tekee siitä aktiivisen tutkimuskentän taksonomiassa, ekologisessa tutkimuksessa ja vesienhoidossa.
Biologia
Zooxanthellae
Jotkin dinoflagellaatit ovat zooxanthellae: merellisten eukaryoottien ja eläinten, kuten antozoan-korallien, endosymbionteja. Nämä riuttoja rakentavat korallit ovat suurelta osin riippuvaisia niistä. Muita organismeja, jotka voivat isännöidä zooxanthelloja, ovat meduusat, simpukat, foraminiferat, meriliskot eli nudibranchit sekä sädesienet ja radiolaria.
Punaiset vuorovedet
Dinoflagellaatit aiheuttavat "punaisia vuorovesiä", jotka voivat myrkyttää kaloja. Niitä on joskus yli miljoona solua millilitrassa. Jotkin lajit tuottavat hermomyrkkyjä, jotka tappavat kaloja ja kerääntyvät suodattimilla eläviin ravintokasveihin, kuten äyriäisiin, jotka puolestaan voivat välittää niitä niitä syöville ihmisille. Ilmiötä kutsutaan punaiseksi vuorovedeksi, joka johtuu kukinnan vedelle antamasta väristä. Kaikki dinoflagellaattikukinnat eivät ole vaarallisia. Merivedessä yöllä näkyvä sinertävä välkyntä johtuu usein bioluminesenssikukinnoista, jotka lähettävät lyhyitä valonvälähdyksiä häiriintyessään.
Luokitus
Vaikka dinoflagellaattien tumat luokitellaan eukaryooteiksi, niiltä puuttuu joitakin eukaryoottien tumien keskeisiä piirteitä. Dodge nimesikin dinoflagellaattien tuman mesokaryoottiseksi, koska sillä on välimaastoon sijoittuvia ominaisuuksia prokaryoottisten bakteerien kierteisten DNA-alueiden ja tarkkaan määritellyn eukaryoottisen ytimen välillä. Tässä ryhmässä on kuitenkin tyypillisesti eukaryoottisia organelleja, kuten golgi-kompleksit, mitokondriot ja kloroplastit.
Ryhmään kuuluu monia monimutkaisia organelleja ja elämänmuotoja. Joillakin on selkärankaisten silmiä muistuttavia rakenteita, joillakin on nematokystia, jotkut elävät plasmodioina (monitumaiset muodot), joillakin on kaksi lippuliljaa, fotosynteettiset dinoflagellaatit sisältävät "hämmentävän määrän" plastidityyppejä, ja niiden genetiikka ja solubiologia on kokonaisuudessaan eksentristä.
Fossiilit
Fossiiliset dinoflagellaatit ovat tärkeitä stratigrafiassa, kerrostumien ajoituksessa ja korrelaatiossa. Dinoflagellaateilla on elämänsä aikana liikkuva planktonimuoto ja kestävä kystavaihe, jonka ansiosta ne voivat säilyä talven yli sedimentissä. Vain kysta fossiilisoituu. Niiden ensimmäinen varma esiintyminen ajoittuu siluurikaudelle, ja suuri säteily tapahtuu mesotsooisella kaudella. s440 Margulis ja kollegat luokittelevat ne Phylum Dinomastigota -ryhmään.
Aiheeseen liittyvät sivut
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mitä ovat dinoflagellaatit?
V: Dinoflagellaatit ovat ryhmä flagellaattisia protisteja, jotka ovat joko fotosynteettisiä tai heterotrofisia muiden protistien saalistajia.
K: Ovatko kaikki dinoflagellaatit fotosynteettisiä?
V: Ei, vain noin puolet dinoflagellaateista on fotosynteettisiä, kun taas loput ovat heterotrofisia saalistajia.
K: Mitkä ovat fotosynteettisten ja saalistavien dinoflagellaattien eri nimet?
V: Fotosynteettisiä dinoflagellaatteja kutsutaan joskus "leviksi" ja saalistavia dinoflagellaatteja joskus "alkueläimiksi".
K: Missä ympäristöissä dinoflagellaatteja tavataan yleisesti?
V: Dinoflagellaatteja esiintyy yleisimmin meriplanktonissa, mutta ne ovat yleisiä myös makean veden elinympäristöissä.
K: Mitkä tekijät vaikuttavat dinoflagellaattien populaatioihin?
V: Meren pintalämpötila, suolapitoisuus ja syvyys vaikuttavat dinoflagellaattipopulaatioihin.
K: Kuinka monta lajia vapaasti eläviä merellisiä dinoflagellaatteja on tällä hetkellä kuvattu?
V: Tällä hetkellä on kuvattu noin 1 555 vapaasti elävien merten dinoflagellaattilajia.
K: Kuinka monta dinoflagellaattilajia arvioidaan olevan yhteensä?
V: Viimeisimpien arvioiden mukaan eläviä dinoflagellaattilajeja on yhteensä 2 294, mukaan luettuina meri-, makean veden ja loislajit.
Etsiä