Symbiodinium
Symbiodinium Symbiodinium celler sees under et mikroskopFelt | Eukaryota |
---|---|
Underregering | Biciliata |
Infrariket | Alveolata |
Gren | Myzozoa |
Klasse | Dinophyceae |
Rekkefølge | svensk |
Familie | Symbiodiniaceae |
Den zooxanthellae ( "gul dyr" i gresk ), eller ganske enkelt xanthelle ( "gul" på gresk, alger av slekten Symbiodinium ) er en encellede alger, noe som kan leve i symbiose med koraller , men også med muslinger , og som med mange arter av scyphozoan maneter , for eksempel slekten Cassiopea eller Cotylorhiza for eksempel, og i andre marine dyr ( Hydrozoans , havsnegler , radiolarier , ciliater , demosponges , actinias, etc.). I overflatelagene med varmt hav, uten basen til den marine næringskjeden som er plankton , trives zooxanthellae ved å absorbere karbondioksid som frigjøres av koraller (eller et annet vertsdyr) og til gjengjeld gi forskjellige næringsstoffer til verten.
I koraller med hard revbygging (Scleractinian eller Madreporaria) og i visse aktinere, Corallimorphaires, Zoanthaires og Octocoralliaries ( Alcyonacea og Gorgonacea ) inneholder endoderm av polypper , uten unntak, encellede alger.
Disse alger er gyldenbrune dinoflagellater av slekten Symbiodinium . De er vanligvis brune, fargen er best egnet til å absorbere blått lys. Zooxanthellae, som lever i symbiose med koraller (så vel som med andre virvelløse dyr), spiller en veldig viktig rolle i stoffets metabolisme. Denne forbindelsen mellom alger og koraller utgjør en reell symbiose fordi foreningen kommer begge partnere til gode. Dermed forstyrrer metabolismen til verten ( koraller ) og symbiont (alger) sterkt.
I koraller er zooxanthellae lokalisert i endoderm og er intracellulære. De er allerede til stede i egget like etter befruktning, i ektoderm av planulaen som de forlater for å nå endoderm når larven har fikset seg. De multipliserer med spissdannelse hos voksne og er til stede i alle endodermale cellelag, men mer rikelig i den orale platen, tentakler og coenosarch (områder som er mer utsatt for lys). Denne plantebiomassen som er lagret av polyppene, varierer i henhold til arten og kan nå 45 til 60% av korallens proteinbiomasse. Tettheten til zooxanthellae og deres fordeling i vevene avhenger av polyppens fysiologi, lysforholdene og vannetemperaturen. Mangel på lys fører til større spredning av zooxanthellae og en reduksjon i antall. Omvendt kan for mye lys eller en økning i vanntemperaturen føre til en høy overflod av zooxanthellae. Koraller er i stand til å akklimatisere seg til miljøet ved å genetisk regulere antall zooxanthellae. Denne tilpasningen styres genetisk av adaptive molekylære responser. Dette er nøkkelen til deres motstand mot global oppvarming, og dette emnet er gjenstand for mye forskning.
Under dårlige forhold er polyppene stresset som utløser immunforsvaret. Hvis dette stresset er for stort eller varer for lenge, avviser polypper degenererte zooxanthellae: korallene blir hvite . Denne situasjonen er muligens reversibel dersom forholdene blir gunstige igjen.
Som alle fotosyntetiske planter inneholder zooxanthellae pigmenter som klorofyll a og c , karotenoider . Disse pigmentene er molekylene som er ansvarlige for fotosyntese .
Å ha flere forskjellige pigmenter gjør at zooxanthellae kan tilpasse seg forskjellige lysforhold når det gjelder kvalitet og kvantitet, uavhengig av dybde. Denne berømte fotosyntese som enkelt kan oppsummeres til fremstilling av komplekse karbonforbindelser fra vann og karbondioksid under lysets energiske virkning, er ikke uten innflytelse på metabolismen til verten som huser alger. Dermed er luftveiene, den generelle metabolismen så vel som forkalkningsprosessen nært knyttet til metabolismen av zooxanthellae.
Koraller syntetiserer også giftige stoffer. Disse stoffene antas å beskytte dem mot rovdyr og til og med bakterieinfeksjoner. Blant disse stoffene finner vi kinoneiminer, fargerike, som ascididemin, calliactin, kuanoniamin, som for tiden er gjenstand for prekliniske tester som antikreftmedisiner. Det antas at zooxanthellae deltar delvis eller til og med helt i syntesen av disse stoffene.
Et av biproduktene fra fotosyntese er dioksygen, og dette kan diffundere fra algen til cytoplasmaet til cellene i polyppen, og utgjør dermed et ikke-ubetydelig bidrag for åndedrettet til polyppen.
I løpet av dagen absorberer polyppen dioksygen fra sjøvann og mottar i tillegg det som produseres av zooxanthellae, mens om natten bare dioksygen fra sjøvann kan brukes siden fotosyntese er stoppet. Dette innebærer diffusjon av gasser over zooxanthellae-membranen.
Samlet sett er det en positiv respiratorisk balanse i løpet av dagen, det vil si at oksygenproduksjonen fra korall-zooxanthellae-foreningen er større enn forbruket. Generelt er forbruk av oksygen høyt, men varierer fra art til art. For eksempel er Acropora tunge forbrukere, noe som forklarer deres lave motstand mot temperaturstigning som får konsentrasjonen av oppløst oksygen til å synke.
Zooxanthellae fotosyntetiserer, og symbiotisk levende zooxanthellae ser ut til å ha en like god fotosyntetisk ytelse som de som lever gratis. I tillegg til produksjon av dioksygen, produserer zooxanthellae andre molekyler som vil være gunstige for polypper: glyserol , glukose , aminosyrer , peptider, etc.
Disse molekylene, som skal brukes av polyppene, må nødvendigvis krysse algens membran for å havne i cytoplasmaet til cellene i polyppen. Overføringen fremmes av fordøyelsesenzymer utskilt av koraller, som gjør celleveggene til alger permeable for metabolitter. Tilstedeværelsen av enzymene antyder at det ville være mulig for koraller å kontrollere strømmen av næringsstoffer til zooxanthellae. Forbindelsene produsert av zooxanthellae brukes mye av polyppen for sin egen metabolisme av karbohydrater , proteiner og lipider . Til slutt kan de symbiotiske algene betraktes som korallens organiske karbonreservoar. I tillegg er zooxanthellae i stand til å assimilere avfallet som skyldes katabolisme av koraller, og vil da være i stand til å transformere dette katabolske avfallet til energiske forbindelser som aminosyrer og sukker (glukose, glyserol, etc.). Disse forbindelsene vil deretter bli translokert til polyppen der de vil kunne brukes i katabolismen til Cnidarians. Zooxanthellae tillater resirkulering av nitrogenholdig avfall fra Cnidarians til energiske forbindelser, noe som gjør at koraller kan være effektive i oligotrofiske farvann.
Zooxanthellae hjelper også til med å stimulere forkalkning i koraller. Innenfor korallrev har skleraktinøse koraller et skjelett av kalsiumkarbonat krystallisert i form av aragonitt. Dannelsen av kalsiumkarbonat er større når det er lys og nærvær av zooxanthellae. I tillegg tillater to viktige produkter av fotosyntesen av disse mikroalgene, glyserol og oksygen, en sterk økning i denne forkalkningen for bleket koraller (som har utvist zooxanthellae) som viser deres viktige rolle i denne prosessen. Det ser også ut til at zooxanthellae gjør det mulig å modifisere sammensetningen av mediet (pH og uorganisk karbon) der forkalkning foregår, for å fremme det.
Nitrogen og fosforavfall fra koraller brukes delvis av alger. Man trodde først at karbondioksidet produsert ved åndedrett av polyppen ble tatt opp av alger for fotosyntese, men det virker faktisk som om kilden til CO 2 som brukes av algen er fra bikarbonatene i sjøvannet. Flere studier har tydelig vist at fosfater (fosforforbindelser) brukes av zooxanthellae for deres proteinmetabolisme. På samme måte utskilles ammoniakk (nitrogenforbindelse) i noen korallerarter med en hastighet ti ganger mindre i lys enn i mørke, noe som indikerer at fotosyntese av zooxanthellae bruker ammoniakk. Nitritter, nitrater og aminosyrer kan også brukes i mindre grad.
Nyere studier har, i tillegg til det store mangfoldet av zooxanthellae (inkludert innenfor samme art og samme populasjon av koraller), fremhevet eksistensen av andre typer symbionter med en rolle som fortsatt er dårlig forstått, sporozoa (phylum of Apicomplexa ) kalt corallicolids .
I følge AlgaeBase (14. juni 2012) :
|
I følge Verdensregister for marine arter (5. april 2019) :
|
I følge Catalog of Life (14. juni 2012) :
|