Хризохромулина

Хризохромулина
	Хризохромулина
Научная классификация
Домен:	Эукариоты
(без рейтинга):	Гаптофиты
Сорт:	Примнезиофицеи
Заказ:	Примнезиалес
Семья:	Примнезиевые
Род:	Хризохромулина ; Лакей, 1939 год.

Chrysochromulina — род гаптофитов . Этот фитопланктон распространен по всему миру в солоноватых и морских водах и насчитывает около 60 известных видов. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Все Chrysochromulina виды фототрофны , однако было показано, что некоторые из них миксотрофны , в том числе проявляют фаготрофность в определенных условиях окружающей среды. ^{[ 3 ]} Клетки небольшие, имеют чешуйки и обычно наблюдаются с помощью электронной микроскопии . ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Было показано, что некоторые виды в определенных условиях окружающей среды производят токсичные соединения, которые вредны для крупных морских обитателей, включая рыб. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

Морфология

Известно, что особи этого рода вырастают в длину от 3,0 до 13,0 мкм, причем самые крупные из них принадлежат к виду Chrysochromulina polylepis . ^{[ 2 ]} Поверхность клеток покрыта пластинчатыми чешуйками, часто наложенными дополнительными слоями чешуек разных типов. ^{[ 2 ]}

Как характерно для всех гаптофитов , представители рода Chrysochromulina обладают двумя жгутиками и уникальной жгутикоподобной органеллой, известной как гаптонема . ^{[ 5 ]} Гаптонема может сильно различаться по длине, достигая более 60 мкм. ^{[ 2 ]} и участвует в прикреплении и питании клеток, но отличается от жгутиков расположением микротрубочек, ^{[ 5 ]}

Экологическое значение

Хризохромулина , как один из родов гаптофитов , играет важную роль в глобальной секвестрации углерода и формировании токсичного цветения в мировом океане. Большинство гаптофитов представляют собой фотосинтезирующие микроводоросли, а некоторые из них миксотрофны . ^{[ 6 ]} Гаптофиты могут жить как в пресных, так и в морских водных системах. Такой совместный образ жизни делает гаптофитов эффективными организмами в глобальной фиксации углерода , и они занимают от 30% до 50% фотосинтетической биомассы в океане. ^{[ 7 ]}

Гаптофиты имеют эволюционную историю длиной около 1,2 миллиарда лет. ^{[ 6 ]} Данные окаменелостей подтверждают это утверждение. проект последовательности генома Chrysochromulina tobinii опубликовали В 2014 году исследователи из Вашингтонского университета . ^{[ 6 ]}^{[ 8 ]} C. tobinii принадлежит к таксону Prymnesiales . Будучи первым полным графиком генома этого таксона, он может обеспечить широкое понимание эволюционной истории гаптофитов и разнообразия этой клады водорослей. Кроме того, это способствовало изучению определенных геномов и белков, которые ответственны за образование токсичных веществ и химические выбросы. ^{[ 8 ]}

Токсичность

некоторые виды, такие как Chrysochromulina Polylepis , производят токсин с высоким содержанием углерода, повреждающий мембраны. Было обнаружено, что ^{[ 4 ]} Исследования показали наличие корреляции между составом морского азота и фосфора и уровнем продукции токсинов этими гаптофитами ; ранее зарегистрированные высокие уровни нитратов в сочетании с низкой концентрацией фосфора привели к повышению токсичности во время цветения водорослей. ^{[ 9 ]} Дальнейшие исследования с тех пор показали, что как низкий уровень азота, так и низкий уровень фосфора в клетках способны привести к увеличению выработки токсинов, причем фосфор оказывается немного более влиятельным. ^{[ 4 ]}

Несмотря на эту корреляцию, маловероятно, что азот или фосфор напрямую связаны с составом токсина, поскольку сами токсины в значительной степени основаны на углероде. ^{[ 4 ]} Кроме того, известно, что другие факторы, ограничивающие рост, такие как свет и соленость, повышают токсичность, что позволяет предположить, что токсины обладают избирательным преимуществом для защиты клеток в периоды низкого роста. ^{[ 4 ]} Таким образом, исследования подтверждают идею о том, что за выработку таких токсинов ответственны метаболические реакции на клеточные стрессы на экологическом и физиологическом уровне из-за ограничений питательных веществ. ^{[ 4 ]}

Хризохромулина цветет

многие виды Chrysochromulina Было обнаружено, что образуют цветение водорослей по всему миру. ^{[ 10 ]} Некоторые из этих цветений в Северной Атлантике могут производить соединения, токсичные для других морских организмов при правильных условиях окружающей среды. ^{[ 3 ]}^{[ 10 ]}^{[ 11 ]} цветение обычно образуется в период с апреля по август В прибрежных водах Скандинавии , однако конкретные присутствующие виды Chrysochromulina варьируются от года к году. ^{[ 3 ]}^{[ 10 ]}

Токсическое цветение 1988 года

Поздней весной 1988 года цветение Chrysochromulina , распространившееся от Каттегата до Скагеррака, состояло только из одного вида — C.polylepis . ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]} Это конкретное цветение было токсичным для других морских организмов, включая простейших , беспозвоночных и 900 тонн выращиваемой рыбы из-за продукции гемолитических соединений C.polylepis . ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]} C. polylepis обычно не токсичен в концентрациях, обычно встречающихся в этом регионе, однако определенные условия окружающей среды, такие как сильная стратификация с теплым поверхностным слоем и низкая соленость после зимы с большим стоком азота, увеличивающим соотношение N:P, могут оказаться опасными. Считается, что это привело к успешному цветению C. plylepis . ^{[ 3 ]}^{[ 10 ]}^{[ 11 ]} Также считается, что производство этих токсичных соединений ограничивает выпас C. polylepis, позволяя в цветении доминировать одному виду. ^{[ 10 ]} Токсические последствия, казалось, быстро прекратились, и к 1993 году пищевая сеть была восстановлена. ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}

Каттегат расцвел в 1992 году.

С апреля по май 1992 года в южной части Каттегата наблюдалось большое цветение многих видов фитопланктона, более 90% биомассы которого составляли виды Chrysochromulina . ^{[ 12 ]} Наиболее многочисленными видами в цветении были C. hirta, C. spinifera, C. ericina, C. brevifilum и неописанный вид. ^{[ 12 ]} C. hirta, C. spinifera и C. ericina характеризуются как относительно небольшие клетки с длинными выступающими шипами, что придает всем организмам диаметр 25–76 мкм, что слишком велико для того, чтобы присутствующие инфузории могли их поглотить, что, вероятно, является одной из причин того, что цветение было таким успешным. ^{[ 12 ]} Другой вероятной причиной успеха цветения было низкое присутствие травоядных в цветении, около 5% видов Chrysochromulina . ^{[ 12 ]} Не было никаких доказательств, напрямую связывающих это цветение или присутствующие виды с выработкой токсинов, как, например, цветение C. polylepis в 1988 году. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

Основные вирусные возбудители

Было обнаружено, что хризохромулину инфицируют два основных вируса : CpV-BQ1 и CeV-01B . ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]} Образцы пресной воды из озера Онтарио были отфильтрованы и проанализированы с помощью трансмиссионной электронной микроскопии для идентификации вируса CpV-BQ1. CpV-BQ1 представляет собой икосаэдрический нуклеоцитоплазматический ДНК-вирус с размером генома 485 КБ. Он принадлежит к отряду Megavirales с характеристиками семейств фикоднавирусов и мимивирусов . Концентрации Chrysochromulina Lake Ontario оказались постоянными, в то время как концентрации CpV-BQ1 сильно различались. ^{[ 13 ]}

CeV-01B был впервые выделен из прибрежных вод Норвегии в 1998 году. Это икосаэдрический двухцепочечный ДНК-вирус с размером генома 474 КБ. CeV-01B принадлежит к субкладу семейства Megaviridae . ^{[ 14 ]}

Ссылки

^ Лакей, Дж. Б. (1939). «Заметки о планктонных жгутиконосцах реки Скиото (с описаниями новых форм)». Ллойдия . 2 : 128–143.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Кретьено-Дине, Мари-Жозеф; Дерёмо, Николя; Винь-Леббе, Режин (13 февраля 2014 г.). «Интерактивный ключ к описанным в литературе видам Chrysochromulina (Haptophyta)» . ФитоКлючи (34): 47–60. дои : 10.3897/phytokeys.34.6242 . ПМЦ 3941069 . ПМИД 24596492 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Даль, Эйнар; Багойен, Эспен; Эдвардсен, Бенте; Стенсет, Нильс Хр. (июль 2005 г.). «Динамика видов Chrysochromulina в Скагерраке в зависимости от условий окружающей среды». Журнал морских исследований . 54 (1): 15–24. Бибкод : 2005JSR....54...15D . дои : 10.1016/j.seares.2005.02.004 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Йоханссон, Н.; Гранели, Э. (ноябрь 1999 г.). «Плотность клеток, химический состав и токсичность Chrysochromulina polylepis (Haptophyta) в зависимости от различных соотношений поступления N:P». Морская биология . 135 (2): 209–217. дои : 10.1007/s002270050618 . S2CID 15796191 .
^ Jump up to: ^а ^б Андерсен, Роберт А. (1 октября 2004 г.). «Биология и систематика гетероконтных и гаптофитных водорослей». Американский журнал ботаники . 91 (10): 1508–1522. дои : 10.3732/ajb.91.10.1508 . ISSN 1537-2197 . ПМИД 21652306 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Ховде, Блейк Т.; Старкенбург, Шон Р.; Ханспергер, Хизер М.; Мерсер, Лайна Д.; Деодато, Хлоя Р.; Джа, Рамеш К.; Черткова, Ольга; Моннат, Раймонд Дж.; Каттолико, Роуз Энн (17 июля 2014 г.). «Митохондриальные и хлоропластные геномы гаптофита Chrysochromulina tobin содержат уникальные повторяющиеся структуры и профили генов» . БМК Геномика . 15 :604. дои : 10.1186/1471-2164-15-604 . ISSN 1471-2164 . ПМК 4226036 . ПМИД 25034814 .
^ Лю, Хуэй; Проберт, Ян; Уитц, Джулия; Клаустр, Эрве; Арис-Брозу, Стефан; Фрада, Мигель; Нет, Фабрис; де Варгас, Колумбан (4 августа 2009 г.). «Чрезвычайное разнообразие некальцифицирующих гаптофитов объясняет главный пигментный парадокс в открытых океанах» . Труды Национальной академии наук . 106 (31): 12803–12808. Бибкод : 2009PNAS..10612803L . дои : 10.1073/pnas.0905841106 . ПМЦ 2722306 . ПМИД 19622724 .
^ Jump up to: ^а ^б Ховде, Блейк Т.; Деодато, Хлоя Р.; Ханспергер, Хизер М.; Райкен, Скотт А.; Йост, Уилл; Джа, Рамеш К.; Паттерсон, Джонатан; младший, Рэймонд Дж. Моннат; Барлоу, Стивен Б. (23 сентября 2015 г.). «Анализ последовательности генома и транскриптома хризохромулина тобин: метаболические инструменты для улучшения приспособленности водорослей в выдающемся отряде Prymnesiales (Haptophyceae)» . ПЛОС Генетика . 11 (9): e1005469. дои : 10.1371/journal.pgen.1005469 . ISSN 1553-7404 . ПМК 4580454 . ПМИД 26397803 .
^ Скау, Ларс Фредрик; Андерсен, Том; Трейн, Ян-Эрик; Гессен, Даг Олав (5 сентября 2017 г.). «Рост, стехиометрия и размер клеток; реакция температуры и питательных веществ у гаптофитов» . ПерДж . 5 : е3743. дои : 10.7717/peerj.3743 . ПМК 5590550 . ПМИД 28890852 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Гьётер, Якоб; Лекве, Кирре; Стенсет, Нильс Хр; Лейнаас, Ганс Петтер; Кристи, Хартвиг; Даль, Эйнар; Даниэльссен, Дидрик С.; Эдвардсен, Бенте; Олсгард, Фроде (22 ноября 2000 г.). «Долгосрочная перспектива цветения хризохромулины на норвежском побережье Скагеррака в 1988 году: катастрофа или невинный инцидент?» . Серия «Прогресс в области морской экологии» . 207 : 201–218. Бибкод : 2000MEPS..207..201G . дои : 10.3354/meps207201 . hdl : 11250/108304 . ISSN 0171-8630 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Нильсен, Торкель; Кьёрбо, Томас; Бьёрнсен, Питер (1990). «Влияние подземного цветения Chrysochromulina polylepis на планктонное сообщество» (PDF) . Серия «Прогресс в области морской экологии» . 62 (1/2): 21–35. Бибкод : 1990MEPS...62...21N . дои : 10.3354/meps062021 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Хансен, Пер; Нильсен, Торкель; Каас, Ханне (1995). «Распространение и рост протистов и мезозоопланктона во время цветения Chrysochromulina Spp. (Prymnesiophyceae, Prymnesiales)». Психология . 34 (5): 409–416. дои : 10.2216/i0031-8884-34-5-409.1 .
^ Jump up to: ^а ^б Мирза, Сан-Франциско; Станьевский, Массачусетс; Короткий, СМ; Лонг, AM; Чабан, Ю.В.; Коротко, СМ (декабрь 2015 г.). «Выделение и характеристика вируса, поражающего пресноводные водоросли Chrysochromulina parva» . Вирусология . 486 : 105–115. дои : 10.1016/j.virol.2015.09.005 . ПМИД 26432023 .
^ Jump up to: ^а ^б Галло-Лавалле, Люси; Пагарете, Энтони; Легенды, Мэтью; Сантини, Себастьян; Санда, Рут-Энн; Химмельбауэр, Хайнц; Огата, Хироюки; Братбах, Гуннар; Клавери, Жан-Мишель (3 декабря 2015 г.). «Полная геномная последовательность длиной 474 тысячи пар оснований CeV-01B, вируса, инфицирующего Haptolina (Chrysochromulina) ericina (Prymnesiophyceae)» . Геномные объявления . 3 (6). doi : 10.1128/genomeA.01413-15 . ПМК 4669402 . ПМИД 26634761 .

Внешние ссылки

Хризохромулина в AlgaeBase

[1] Лакей, Дж. Б. (1939). «Заметки о планктонных жгутиконосцах реки Скиото (с описаниями новых форм)». Ллойдия . 2 : 128–143.

[Chrétiennot-Dinet_2014-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Кретьено-Дине, Мари-Жозеф; Дерёмо, Николя; Винь-Леббе, Режин (13 февраля 2014 г.). «Интерактивный ключ к описанным в литературе видам Chrysochromulina (Haptophyta)» . ФитоКлючи (34): 47–60. дои : 10.3897/phytokeys.34.6242 . ПМЦ 3941069 . ПМИД 24596492 .

[Dahl_2005-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Даль, Эйнар; Багойен, Эспен; Эдвардсен, Бенте; Стенсет, Нильс Хр. (июль 2005 г.). «Динамика видов Chrysochromulina в Скагерраке в зависимости от условий окружающей среды». Журнал морских исследований . 54 (1): 15–24. Бибкод : 2005JSR....54...15D . дои : 10.1016/j.seares.2005.02.004 .

[Johansson_1999-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Йоханссон, Н.; Гранели, Э. (ноябрь 1999 г.). «Плотность клеток, химический состав и токсичность Chrysochromulina polylepis (Haptophyta) в зависимости от различных соотношений поступления N:P». Морская биология . 135 (2): 209–217. дои : 10.1007/s002270050618 . S2CID 15796191 .

[Andersen_2004-5] Jump up to: ^а ^б Андерсен, Роберт А. (1 октября 2004 г.). «Биология и систематика гетероконтных и гаптофитных водорослей». Американский журнал ботаники . 91 (10): 1508–1522. дои : 10.3732/ajb.91.10.1508 . ISSN 1537-2197 . ПМИД 21652306 .

[Hovde_2014-6] Jump up to: ^а ^б ^с Ховде, Блейк Т.; Старкенбург, Шон Р.; Ханспергер, Хизер М.; Мерсер, Лайна Д.; Деодато, Хлоя Р.; Джа, Рамеш К.; Черткова, Ольга; Моннат, Раймонд Дж.; Каттолико, Роуз Энн (17 июля 2014 г.). «Митохондриальные и хлоропластные геномы гаптофита Chrysochromulina tobin содержат уникальные повторяющиеся структуры и профили генов» . БМК Геномика . 15 :604. дои : 10.1186/1471-2164-15-604 . ISSN 1471-2164 . ПМК 4226036 . ПМИД 25034814 .

[7] Лю, Хуэй; Проберт, Ян; Уитц, Джулия; Клаустр, Эрве; Арис-Брозу, Стефан; Фрада, Мигель; Нет, Фабрис; де Варгас, Колумбан (4 августа 2009 г.). «Чрезвычайное разнообразие некальцифицирующих гаптофитов объясняет главный пигментный парадокс в открытых океанах» . Труды Национальной академии наук . 106 (31): 12803–12808. Бибкод : 2009PNAS..10612803L . дои : 10.1073/pnas.0905841106 . ПМЦ 2722306 . ПМИД 19622724 .

[Hovde_2015-8] Jump up to: ^а ^б Ховде, Блейк Т.; Деодато, Хлоя Р.; Ханспергер, Хизер М.; Райкен, Скотт А.; Йост, Уилл; Джа, Рамеш К.; Паттерсон, Джонатан; младший, Рэймонд Дж. Моннат; Барлоу, Стивен Б. (23 сентября 2015 г.). «Анализ последовательности генома и транскриптома хризохромулина тобин: метаболические инструменты для улучшения приспособленности водорослей в выдающемся отряде Prymnesiales (Haptophyceae)» . ПЛОС Генетика . 11 (9): e1005469. дои : 10.1371/journal.pgen.1005469 . ISSN 1553-7404 . ПМК 4580454 . ПМИД 26397803 .

[9] Скау, Ларс Фредрик; Андерсен, Том; Трейн, Ян-Эрик; Гессен, Даг Олав (5 сентября 2017 г.). «Рост, стехиометрия и размер клеток; реакция температуры и питательных веществ у гаптофитов» . ПерДж . 5 : е3743. дои : 10.7717/peerj.3743 . ПМК 5590550 . ПМИД 28890852 .

[Gjøsæter_2000-10] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Гьётер, Якоб; Лекве, Кирре; Стенсет, Нильс Хр; Лейнаас, Ганс Петтер; Кристи, Хартвиг; Даль, Эйнар; Даниэльссен, Дидрик С.; Эдвардсен, Бенте; Олсгард, Фроде (22 ноября 2000 г.). «Долгосрочная перспектива цветения хризохромулины на норвежском побережье Скагеррака в 1988 году: катастрофа или невинный инцидент?» . Серия «Прогресс в области морской экологии» . 207 : 201–218. Бибкод : 2000MEPS..207..201G . дои : 10.3354/meps207201 . hdl : 11250/108304 . ISSN 0171-8630 .

[Nielsen_1990-11] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Нильсен, Торкель; Кьёрбо, Томас; Бьёрнсен, Питер (1990). «Влияние подземного цветения Chrysochromulina polylepis на планктонное сообщество» (PDF) . Серия «Прогресс в области морской экологии» . 62 (1/2): 21–35. Бибкод : 1990MEPS...62...21N . дои : 10.3354/meps062021 .

[Hansen_1995-12] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Хансен, Пер; Нильсен, Торкель; Каас, Ханне (1995). «Распространение и рост протистов и мезозоопланктона во время цветения Chrysochromulina Spp. (Prymnesiophyceae, Prymnesiales)». Психология . 34 (5): 409–416. дои : 10.2216/i0031-8884-34-5-409.1 .

[Mirza_2015-13] Jump up to: ^а ^б Мирза, Сан-Франциско; Станьевский, Массачусетс; Короткий, СМ; Лонг, AM; Чабан, Ю.В.; Коротко, СМ (декабрь 2015 г.). «Выделение и характеристика вируса, поражающего пресноводные водоросли Chrysochromulina parva» . Вирусология . 486 : 105–115. дои : 10.1016/j.virol.2015.09.005 . ПМИД 26432023 .

[Gallot-Lavallée_2015-14] Jump up to: ^а ^б Галло-Лавалле, Люси; Пагарете, Энтони; Легенды, Мэтью; Сантини, Себастьян; Санда, Рут-Энн; Химмельбауэр, Хайнц; Огата, Хироюки; Братбах, Гуннар; Клавери, Жан-Мишель (3 декабря 2015 г.). «Полная геномная последовательность длиной 474 тысячи пар оснований CeV-01B, вируса, инфицирующего Haptolina (Chrysochromulina) ericina (Prymnesiophyceae)» . Геномные объявления . 3 (6). doi : 10.1128/genomeA.01413-15 . ПМК 4669402 . ПМИД 26634761 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]