Dinoflagellaadid: protistide rühm, bioluminestsents ja plankton

Dinoflagellaadid on suur lipitsaliste protistide rühm. Umbes pooled neist on fotosünteetilised, ülejäänud on enamasti teiste protistide heterotroofsed röövloomad. Fotosünteesiga liikmeid nimetatakse mõnikord vabalt "vetikateks", röövloomi aga mõnikord vabalt "algloomadeks".

Erinevad autorid on neid liigitanud nii orduks, klassiks kui ka sugukonnaks. Nende sugulussuhteid uuritakse aktiivselt.

Enamik neist on mereplankton, kuid nad on levinud ka mageveekogudes. Nende populatsioonid levivad sõltuvalt temperatuurist, soolsusest või sügavusest. Sellesse rühma kuuluvad paljud sümbiondid ja bioluminestsentsed liigid.

Praegu on kirjeldatud umbes 1555 liiki vabalt elavaid mere dinoflagellaate. Viimaste hinnangute kohaselt on kokku 2294 elusat dinoflagellatiivi liiki, mis hõlmab mere-, mageveekogude ja parasiitide dinoflagellatiive.

Morfoloogia ja liikumine

Dinoflagellaatide iseloomulik tunnus on kaks ripsmaju ehk lipi: üks kulgeb vööna ümber keha (transversaalne lip), teine pikk ripsm moodustab täieliku liikumisväljundi (longitudinaalne lip). Paljudel liikidel on kest ehk theca — tselluloosist plaadistunud kest, mis andes keha kujule ja kaitseb raku sisu; selliseid kutsutakse tavaliselt „armored“ või thecate-liikideks. Teised on „nakatud“ ehk olibatud ilma kestata (athecate).

Suurused varieeruvad tavaliselt mõnest mikromeetrist kuni mitme saja mikromeetrini. Mõned liigid moodustavad kettaid või kettaid meenutavaid ridu, teised on vabad ühekorrapärased organismid, mõnedel on keerulised sarved või väljakasvud, mis suurendavad uppumistakistust ja mõjutavad toitmist.

Toitumine ja ainevahetus

Dinoflagellaadid võivad olla:

• Fotosünteetilised — sisaldavad klorofülli (a ja c) ning eripäraseid pigmente nagu peridiniin; nad toodavad orgaanilist ainet valguse abil.
• Heterotroofsed — püüavad ja neelavad teisi protiste, baktereid või väiksemaid organisme; mõnel on spetsiaalne toitmisstruktuur (pallium või pedunkel).
• Mixotroofsed — kombineerivad fotosünteesi ja saakorganismide söömist; mõned liigid võtavad üle teistelt organismidelt klooroplastid (kleptoplastid) ja kasutavad neid ajutiselt fotosünteesiks.

Mõned liigid elavad ka sümbioosis (näiteks korallide simbiontid), kus nad annavad peremeestele toitaineid fotosünteesi kaudu ja saavad omakorda kaitset ja vajalikke toitaineid.

Paljunemine ja elutsükkel

Enamik dinoflagellaate paljunevad vegetatiivselt binaarse jagunemise teel, kuid paljudel liikidel esineb ka seksuaalne etapp. Seksuaalne paljunemine võib viia keste tekkimiseni (resting cyst), mis langevad settesse ja võivad talvituda või püsida ebasoodsates tingimustes, idanedes soodsatel juhtudel ja tekitades algse populatsiooni.

Bioluminestsents

Mõned dinoflagellaadid on võimelised bioluminestsentsiks — nad toodavad valgust biokeemilise reaktsiooni kaudu luciferase'i ja luciferiini abil. See nähtus on sageli nähtav öösel lainetes ja võib toimida kaitsemehhanismina (häirides kiskjat või püüdes ligi meelitada kiskjaid, kes ründaksid kiskjat, mis omakorda vähendab otsest rünnet).

Ökoloogiline roll ja inimmõju

Dinoflagellaadid on olulised mereökosüsteemides, olles tähtsad primaarproduzentide hulgas ning toiduallikaks paljudele zooplanktoni ja väikeste rändajate rühmadele. Samas võivad nad põhjustada nn „punaseid laineid“ ehk kahjulikke fütoplanktoni puhanguid (HAB — harmful algal blooms): massilised paljunemised, mis muudavad vee värvust ja võivad toota tugevaid toksilisi ühendeid. Need murrangud võivad põhjustada kalarovi, molluskite nakatumist ja inimestele mürgistusi (näiteks paralüütiline või neurotoksiinne kooretoidupuhang), samuti mõjutada turismi ja kalandust majanduslikult.

Taksonoomia ja uurimistöö

Dinoflagellaatide klassifikatsioon on ajalooliselt muutunud: neid on paigutatud erinevatele taksonoomilisele tasanditele (ordudeks, klassideks või sugukondadeks) ning molekulaarbioloogia ja genoomiuuringud aitavad nüüd täpsemalt selgitada sugulussuhteid. Kuigi kirjeldatud liike on umbes 1555 vabas merekeskkonnas elavat dinoflagellaati ja kokku hinnanguliselt 2294 liiki koos magevee- ja parasiitsete vormidega, usutakse, et tegelik liigirikkus võib olla palju suurem ja paljud liigid on veel kirjeldamata.

Mõned tuntud näited ja esiletõstetud liigid

• Alexandrium — mitmed liigid toodavad toksiine, mis põhjustavad paralüütilist kooretoidumürgistust.
• Karenia brevis — põhjustab Floridas sageid punaseid laineid ja toodab brevetoksiine, mis kahjustavad kalu ja võivad põhjustada inimeste hingamisprobleeme rannikualadel.
• Noctiluca scintillans — sageli nähtav bioluminestsentsi poolest ja kordab punase lainet.
• Ceratium — omapäraste sarvede ja kuju poolest kergesti äratuntav mereplanktoni liige.
• Dinophysis — mõnel liigil on tokseene, mis võivad põhjustada düsenteeriataolist kooretoidumürgistust (DSP).
• Symbiodinium (sümbiontid) — korallide elutegevuses kriitilise tähtsusega fotosünteetilised dinoflagellaadid.

Järeldus ja jälgimine

Dinoflagellaadid on mitmekesine ja ökoloogiliselt tähtis protistide rühm, mille roll ulatub primaarprodutsendist kuni kiskjate ja parasiitideni. Nende võime põhjustada bioluminestsentsi ja kahjulikke puhanguid muudab nad nii teadusliku huvi kui ka ühiskondliku tähelepanu objektiks. Seireprogrammid, molekulaaranalüüsid ja keskkonnatingimuste jälgimine aitavad mõista nende dünaamikat ning ennetada ja leevendada kahjulikke mõjusid kalandusele, turismile ja inimtervisele.

Küsimused ja vastused

K: Mis on dinoflagellaadid?

K: Kas kõik dinoflagellaadid on fotosünteetilised?

K: Millised on fotosünteetiliste ja röövloomade dinoflagellaatide erinevad nimetused?

K: Millistes keskkondades leidub tavaliselt dinoflagellaate?

K: Millised tegurid mõjutavad dinoflagellaatide populatsioone?

K: Mitu liiki vabalt elavaid mere dinoflagellaate on praegu kirjeldatud?

K: Kui palju on hinnanguliselt kokku dinoflagellaatide liike?

Otsing