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Karenia
Karenia brevis.jpg
Karenia brevis
clasificación cientifica mi
Clade :SAR
Infrareino:Alveolata
Filo:Myzozoa
Superclase:Dinoflagelados
Clase:Dinofíceas
Pedido:Gymnodiniales
Familia:Kareniaceae
Género:Karenia
Gert Hansen y Moestrup
Especie tipo
Karenia brevis
(CCDavis) Gert Hansen y Moestrup

Karenia es un género que consiste en organismos unicelulares, fotosintéticos y planctónicos que se encuentran en ambientes marinos. [1] El género consta actualmente de 12 especies descritas. [1] Son mejor conocidos por sus densas floraciones de algas tóxicas y mareas rojas que causan considerables daños ecológicos y económicos; algunasespecies de Karenia causan una grave mortalidad animal. [1] Se sabe que una especie, Karenia brevis , causa dificultad respiratoria e intoxicación neurotóxica por mariscos (NSP) en humanos. [1]

Taxonomía [ editar ]

El género Karenia lleva el nombre de la Dra. Karen Steidinger por sus contribuciones excepcionales a la investigación de dinoflagelados. [1] Ha pasado muchas décadas investigando a Karenia brevis . [1]

Hasta ahora se han descrito 12 especies del género Karenia : [1]

Historia del conocimiento [ editar ]

Las matanzas de peces características descritas por los exploradores españoles de los siglos XV y XVI fueron probablemente los primeros avistamientos registrados de Karenia . [2] Otras muertes importantes de peces se documentaron en 1844 frente a las costas de Florida. [1] Oda, en 1935, fue el primero en nombrar cualquier especie en lo que ahora es el género Karenia : [3] Gymnodinium mikimotoi, pero luego fue rebautizada como Karenia mikimotoi . [1] Davis en 1948 fue el primero en documentar que la causa de las muertes de peces fue el dinoflagelado Gymnodinium breve , [4] que pasó a llamarse Ptychodiscus brevis y desde 2001 ahora se conoce comoKarenia brevis. [1]

Descripción [ editar ]

Las karenia son células fotosintéticas desnudas, planas, unicelulares, bastante pleomórficas: el tamaño tiende a oscilar entre 20 y 90 um. [1] La celda contiene un surco apical recto, y las diferencias en los surcos apicales (acrobases) se utilizan a menudo para distinguir entre especies. [5] No hay placas tecales. [6] El cuerpo celular se puede dividir en un episoma y un hiposoma como otros dinoflagelados. [6] Dos flagelos diferentes que participan en la locomoción están presentes en el cíngulo y el surco. [6] El citoplasma contiene muchos cloroplastos de color amarillo verdoso. [7] El plástido de Kareniaes especialmente notable ya que es el producto de la endosimbiosis terciaria, por captación de un haptofito. [7] Por lo tanto, carecen del típico pigmento dinoflagelado peridinina y tienen un plástido con pigmentos clorofilas a + cy 19′-hexanoiloxifucoxantina, típicamente pigmentos haptofitos. [7] También se encuentra un núcleo en la célula y su ubicación y forma pueden distinguir entre especies. [5]

Hábitat y ecología [ editar ]

Karenia se encuentra en todo el mundo tanto en aguas oceánicas como costeras. [2] Es relativamente esporádico en abundancia, pero puede formar grandes floraciones en verano u otoño, lo que puede tener graves consecuencias ecológicas y económicas. [8] Estas floraciones se conocen generalmente como floraciones de algas nocivas (HAB), pero a veces también se las conoce como mareas rojas. [2] Se sabe que Karenia se divide muy lentamente, pero puede formar flores densas probablemente debido a su capacidad para nadar rápidamente, lo que probablemente les permita acceder a concentraciones más altas de nutrientes. [2] Muchas de estas flores consisten en más de un tipo de especie Karenia . [1]La causa de las floraciones aún se conoce poco. [8]

Cuando ocurre una gran floración, los recursos se vuelven limitados y esto significa una mayor competencia por el espacio y la luz solar entre varios organismos marinos; a medida que el género Karenia comienza a morir, liberan sus neurotoxinas , que pueden matar peces y otros organismos. [8] Las densas floraciones también pueden causar la muerte de animales a través de la anoxia. [8] Karenia brevis también causa angustia en los humanos en forma de intoxicación neurotóxica por mariscos (NSP) que se biomagnifica en la cadena alimentaria. [2] Las especies de Karenia producen una variedad de toxinas, y muchas probablemente producen más de una. [2]

Los karenia se consideran organismos autótrofos principalmente, pero se ha descubierto que algunos son mixotróficos, ya que también pueden ingerir microbios. [2]

También se ha visto que los microbios son capaces de atacar a las especies de Karenia , aunque no se comprende bien su papel en la dinámica de la población. [1]

Biología [ editar ]

Ciclo de vida [ editar ]

Aunque el género Karenia consta de 12 especies descritas, la mayor parte de las investigaciones sobre los ciclos de vida se han realizado en Karenia brevis, que se describen aquí. Karenia sigue el ciclo de vida típico de un dinoflagelado con una célula móvil, haploide y asexual con divisiones mitóticas regulares. [1] Esta reproducción de fisión binaria ocurre una vez cada 2 a 10 días, y la división ocurre principalmente por la noche (Brand et al., 2012). [1] Ocasionalmente producen planocigotos diploides (cigotos móviles) lo que implica que son capaces de reproducción sexual. [1]Se ha observado que se encuentran en lo que parece ser el proceso de conjugación, un tipo de reproducción sexual unicelular. [1] Pueden entrar en una etapa de quiste hipnocigoto, que a menudo es un quiste en reposo de paredes gruesas que resulta de la fusión sexual. [1] Esto ocurre cuando las condiciones ambientales son adversas y permiten que permanezca inactivo y se propague para producir floraciones de algas en otros lugares. [1]

Genética [ editar ]

Karenia , como todos los organismos del grupo de los dinoflagelados, se caracteriza por su cromatina única condensada permanentemente que carece de nucleosomas e histonas . [9] Los bucles de ADN menos empaquetados consisten en ADN transcrito activamente. [8] El genoma haploide es grande (aproximadamente 30 veces el tamaño de los humanos) y, por lo general, contiene una gran cantidad de ADN repetitivo no codificante . [9] También representan una mitosis única en la que la envoltura nuclear permanece intacta y el huso mitótico tiene microtúbulos nucleares adicionales que atraviesan el núcleo a través de canales citoplasmáticos.[9]

Se estima que el genoma de Karenia brevis es de aproximadamente 1 x 10 ^ 11 pb, aunque no se ha secuenciado el genoma en ningún miembro de este género. [8]

Toxicidad [ editar ]

Karenia es bien conocida por sus floraciones tóxicas que matan peces, organismos marinos y otros animales. Estas floraciones, también llamadas mareas rojas, causan grandes daños ecológicos y económicos. Las causas de estas floraciones de algas nocivas aún no se conocen bien. [1]

Karenia brevis es de particular importancia para los humanos porque también puede causar intoxicación neurotóxica por mariscos (NSP) y dificultad respiratoria a través de la acumulación de toxinas en los tejidos. [1] Estas toxinas son absorbidas por los moluscos sin efectos perjudiciales, pero angustian a los humanos que ingieren los moluscos. [1] La angustia es causada por neurotoxinas llamadas brevetoxinas . [10] Las brevetoxinas son liposolubles y pueden biomagnificarse en la cadena alimentaria. [10] Funcionan activando los canales de sodio sensibles al voltaje y haciendo que permanezcan abiertos durante períodos de tiempo excesivos, lo que conduce a una despolarización incontrolada de la membrana neural. [10]Esto da como resultado un disparo persistente de las neuronas. [10] No se han registrado muertes asociadas con la brevetoxina, pero se han observado efectos graves, como náuseas, vómitos y dificultad para hablar. [10]

Referencias [ editar ]

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v Brand, Larry E .; Campbell, Lisa; Bresnan, Eileen (2012). " Karenia : la biología y ecología de un género tóxico". Algas nocivas . 14 : 156-178. doi : 10.1016 / j.hal.2011.10.020 .
  2. ^ a b c d e f g Brand, Larry E .; Compton, Angela (2007). "Aumento a largo plazo de la abundancia de Karenia brevis a lo largo de la costa suroeste de Florida" . Algas nocivas . 6 (2): 232–252. doi : 10.1016 / j.hal.2006.08.005 . PMC 2330169 . PMID 18437245 .  
  3. ↑ Oda, M (1935). "La marea roja de Gymnodinium mikimotoi n.sp. (MS.) Y el efecto de alterar el sulfato de cobre para evitar su crecimiento". Dobutsugaku Zasshi, Sociedad Zoológica de Japón .
  4. ^ Davis, CC (1948). "Gymnodinium brevis sp. Nov., Una causa de agua descolorida y mortalidad animal en el Golfo de México". Gaceta botánica . 109 (3): 358–360. doi : 10.1086 / 335488 . JSTOR 2472837 . 
  5. ↑ a b Yang, ZB (2000). " Karenia digitata sp. Nov. (Gymnodiniales, Dinophyceae), una nueva especie de floración de algas nocivas de las aguas costeras del oeste de Japón y Hong Kong". Phycologia .
  6. ^ a b c Haywood, Allison J .; Steidinger, Karen A .; Truby, Earnest W .; Bergquist, Patricia R .; Bergquist, Peter L .; Adamson, Janet; Mackenzie, Lincoln (1 de febrero de 2004). "Morfología comparativa y análisis filogenético molecular de tres nuevas especies del género Karenia (Dinophyceae) de Nueva Zelanda". Revista de Phycology . 40 (1): 165-179. doi : 10.1111 / j.0022-3646.2004.02-149.x . ISSN 1529-8817 . 
  7. ↑ a b c Gabrielsen, TM (2011). "Evolución del genoma de un plastidio dinoflagelado terciario" . PLOS ONE . doi : 10.1371 / journal.pone.0019132 .
  8. ↑ a b c d e f Vargo, Gabriel A. (2009). "Un breve resumen de la fisiología y ecología de Karenia brevis Davis (G. Hansen y Moestrup comb. Nov.) Mareas rojas en la plataforma de West Florida y de las hipótesis planteadas para su inicio, crecimiento, mantenimiento y terminación". Algas nocivas . 8 (4): 573–584. doi : 10.1016 / j.hal.2008.11.002 .
  9. ^ a b c "Por qué secuencia Karenia brevis " .
  10. ^ a b c d e Naar, Jerónimo; Bourdelais, Andrea; Tomás, Carmelo; Kubanek, Julia; Whitney, Philip L .; Flewelling, Leanne; Steidinger, Karen; Lancaster, Johnny; Baden, Daniel G. (2002). "Un ELISA competitivo para detectar brevetoxinas de Karenia brevis (antes Gymnodinium breve ) en agua de mar, mariscos y fluidos corporales de mamíferos" . Perspectivas de salud ambiental . 110 (2): 179-185. doi : 10.1289 / ehp.02110179 . PMC 1240733 . PMID 11836147 .  

Lectura adicional [ editar ]

  • Mulholland, MR (septiembre de 2014). "Contribución de la diazotrofia a los aportes de nitrógeno que apoyan las floraciones de Karenia brevis en el Golfo de México". Algas nocivas . 38 : 20-29. doi : 10.1016 / j.hal.2014.04.004 .
  • Turner, Jefferson; Roncalli, Vittoria; Ciminiello, Patrizia; Dell'Aversano, Carmela; Fattorusso, Ernesto; Tartaglione, Luciana; Carotenuto, Ylenia; Romano, Giovanna; Esposito, Francesco; Miralto, Antonio; Ianora, Adrianna (abril de 2012). "Efectos biogeográficos del dinoflagelado de marea roja del Golfo de México Karenia brevis en copépodos mediterráneos". Algas nocivas . 16 : 63–73. doi : 10.1016 / j.hal.2012.01.006 .