Prymnesium parvum

Prymnesium parvum

Systematyka[1]
Domena	eukarionty
Supergrupa	Chromalveolata
Królestwo	chromisty
Gromada	haptofity
Klasa	Coccolithophyceae
Rząd	Prymnesiales
Rodzina	Prymnesiaceae
Rodzaj	Prymnesium
Nazwa systematyczna
Prymnesium parvum N.Carter Carter, N. (1937). New or interesting algae from brackish water. Archiv für Protistenkunde 90: 1-68

Prymnesium parvum – gatunek haptofitów występujących w różnych typach wód. Jeden z gatunków dających toksyczne zakwity.

Po raz pierwszy opisano na podstawie osobników zebranych ze słonawego stawu w Bembridge na wyspie Wight w 1937 roku. Wyróżniana jest forma Prymnesium parvum f. patelliferum (J.C.Green, D.J. Hibberd & R.N. Pienaar) A.Larsen, 1999. Epitet gatunkowy parvum oznacza „drobny”^[1]. Niektórzy badacze sugerują, że pierwszy opisany gatunek z rodzaju Prymnesium, czyli Prymnesium saltans, może być utożsamiony z Prymnesium parvum^[2].

Jednokomórkowy organizm o formie wiciowca. Kształt nieregularny, obły. Długość ciała od 8 do 16 μm, a szerokość od 4 do 10 μm. Jak inne haptofity ma dwie gładkie wici służące do poruszania się i znajdującą się między nimi, zwykle krótszą lub im równą, haptonemę, która może służyć do przyczepiania się do podłoża. Haptonema jest dość sztywna. Chloroplasty są złotobrązowe, po dwa w komórce. Komórki okryte są dwuwarstwowymi urzeźbionymi płytkami celulozowymi^[3]. Nie wytwarza kokolitów.

Cykl życiowy prawdopodobnie składa się z trzech stadiów wiciowcowych – dwóch haploidalnych i jednego diploidalnego, oraz stadium przetrwalnego – cysty. Prymnesium parvum f. patelliferum znane jest tylko jako forma haploidalna, podczas gdy forma typowa – jako diploidalna^[3].

Ekologia

Jest gatunkiem o dość dużej tolerancji ekologicznej. Jest euryhalinowy, występując zarówno w wodach słodkich, jak i morskich, choć typowy dla wód przejściowych. Wzrost jego liczebności powoduje zakwity zarówno wód słodkich, jak i morskich (przybrzeżnych). Zakwity te przybierają złotawą barwę. Jest eurytermiczny, żyjąc w zakresie 2–32 °C^[3].

Jest organizmem miksotroficznym. Oprócz prowadzenia fotosyntezy zdolny jest do pochłaniania materii organicznej, także całych bakterii i innych drobnych organizmów oraz cząstek padliny ryb^[3]. Nie musi pobierać witaminy B1, pod warunkiem dostępu do pirymidyny^[4]. Miksotrofia pozwala na przeżycie w warunkach niskiej trofii, ale gatunek ten preferuje wody eutroficzne^[3].

Rozmieszczenie geograficzne

Występuje w różnych regionach świata: w Stanach Zjednoczonych i Brazylii, w Chinach i Nowej Zelandii^[1], w Australii i Izraelu^[3]. W Europie notowany w morskich wodach przybrzeżnych: Polski (Zatoka Gdańska)^[5], Islandii^[6], Portugalii^[7], Rumunii^[8], Ukrainy^[9], Wielkiej Brytanii, Norwegii, Szwecji i Niemiec, w delcie rzeki Ebro w Hiszpanii, w płytkich jeziorach Węgier, północnych Włoch i w jeziorze Koronia w Grecji^[10]. Na Węgrzech, mimo że obecność Prymnesium parvum została potwierdzona dopiero w 2012 roku, przypuszcza się, że od dłuższego czasu gatunek ten występuje cyklicznie w jeziorze Téglagyár w Hajdúszoboszló, dając zakwity co 5-10 lat, skutkujące masowym wymieraniem ryb^[11]. Latem 2022 do masowego zakwitu tego gatunku doszło w Odrze, co spowodowało w niej masową śmierć ryb i mięczaków^[12].

Toksyny

Toksyny Prymnesium parvum określa się mianem ichtiotoksyn^[3]. Fakt, że gatunek ten wytwarza i wydziela do wody toksyny zabójcze dla ryb, odkryto w 1939^[13]. Pierwsze toksyny wytwarzane przez ten gatunek, czyli prymnezyny wyizolowano w 1995 roku^[14]. Są to złożone polietery epoksydowe zawierające m.in. atomy chloru^[15]. Wytwarza również inne rodzaje toksyn. Z reguły toksyny te oddziałują na zwierzęta wodne oddychające skrzelami, takie jak ryby, małże i kijanki^[3]. Stwierdzono, że ropuchy po przeobrażeniu przestają być wrażliwe^[13]. Toksyny zmieniają przepuszczalność błon komórkowych. Skutkuje to szczególnie uszkodzeniem skrzeli. Zatrute ryby krwawią ze skrzeli, wytwarzają więcej śluzu i zmieniają zachowanie, opadając na dno lub próbując czerpać powietrze z atmosfery, lub nawet wydostać się na brzeg zbiornika. Stwierdzono toksyczność poszczególnych składników toksyn na linie komórkowe pochodzące z przysadki mózgowej szczurów, ale nie ma danych wskazujących na rzeczywistą toksyczność dla ssaków. Mogą mieć właściwości allelopatyczne^[3].

Toksyny Prymnesium parvum wydzielane są do wody w formie miceli. Często działają dopiero po aktywacji. Czynniki aktywacyjne to np. kationy, antybiotyki czy inne substancje^[3]. Jednym z czynników zwiększającym wydzielanie toksyn jest szok osmotyczny, czyli nagła zmiana zasolenia wody^[4]. Również niedobór któregoś ze składników pokarmowych może prowadzić do zwiększonego wydzielania toksyn w celu przejścia w fazę zakwitu i eliminacji konkurencji. Także w sytuacji przeciwnej – zwiększonego dostępu substancji biogennych dochodzi do rozbudowy populacji, skutkującej większą ilością wydzielanych toksyn. Niektóre toksyny łatwo rozkładane są przez światło słoneczne i dezaktywują się środowisku kwaśnym^[3].

Zakwity powodowane przez Prymnesium parvum wiążą się z rozwojem bakterii z rodzajów Methyloversatilis, Lewinella, Marivita oraz rzędów Rhodobacterales i Rhodocyclales, przy czym nie jest jasne, czy ich obecność ułatwia zakwit, czy też dopiero korzystają one z jego efektów. Z kolei konkurencja z sinicami z rodzajów Microcystis, Cytophaga i Synechococcus sprawia, że ich zakwity stają się mniej prawdopodobne w obecności Prymnesium parvum^[14].

Przypisy