GYMNODINIUM CATENATUM: CARACTÉRISTIQUES, CYCLE DE VIE, REPRODUCTION - LA BIOLOGIE - 2025

Gymnodinium catenatum est un dinoflagellé atecado photosynthétique, capable de produire des toxines qui provoquent une envenimation paralysante des crustacés. Cette espèce est toujours présente dans l'eau de mer, en faibles concentrations, et ses populations subissent périodiquement des croissances exponentielles qui produisent des proliférations d'algues nuisibles.

Ce dinoflagellé est capable de former des kystes à parois épaisses qui peuvent résister à de longues périodes dans des conditions de carence en lumière et en nutriments. Cette caractéristique lui permet de survivre même dans les eaux de ballast des bateaux, c'est pourquoi il en est venu à coloniser de nouvelles zones accidentellement, en raison de l'action anthropique.

Gymnodinium sp. Image de référence d'un dinoflagellé du genre Gymnodinium Tiré et édité de: Picturepest.

Gymnodinium catenatum a un cycle de vie complexe avec des kystes qui peuvent se former directement à partir de cellules végétatives haploïdes, c'est-à-dire de manière asexuée, contrairement à ce qui se passe dans la plupart des dinoflagellés qui forment des kystes avec les cellules sexuelles.

caractéristiques

Gymnodinium catenatum est un dinoflagellé nu, c'est-à-dire qu'il n'a pas de teck, il a un flagelle transversal et longitudinal, comme cela se produit avec le reste des dinoflagellés. Ces flagelles sont utilisés pour le déplacement.

Ils peuvent se développer seuls (généralement pendant les stades de croissance stationnaires) ou en chaînes de jusqu'à 64 organismes (croissance rapide), mais les formes les plus courantes sont composées de moins de 10 organismes. Ils ont une couleur grise à brune en raison de la présence de pigments photosynthétiques.

Les cellules varient considérablement en forme, sont généralement circulaires ou légèrement plus longues que larges, peuvent mesurer jusqu'à 53 par 45 μm et ont de nombreux organites à l'intérieur. Les cellules individuelles et les cellules terminales des chaînes ont des apex coniques.

Les kystes sont appelés kystes dormants et se caractérisent par des parois épaisses avec une surface microréticulée; sa taille varie entre 45 et 50 µm de diamètre.

Distribution

Gymnodinium catenatum se trouve dans toutes les mers, mais sa distribution dans celles-ci est localisée et souvent détectée uniquement pendant les proliférations d'algues. Parmi les pays où il a été le plus fréquemment observé, on trouve l'Argentine, l'Uruguay, le Venezuela, Cuba, le Costa Rica, le Mexique, l'Espagne, le Portugal, l'Égypte, l'Australie et le Japon.

Les scientifiques pensent que la présence de Gymnodinium catenatum dans nombre de ces localités est due à une dispersion accidentelle dans les eaux de ballast. Ils croient également qu'il pourrait s'agir d'espèces cryptiques confondues.

la reproduction

Gymnodinium catenatum présente à la fois une reproduction asexuée et sexuée.

Asexué

La reproduction asexuée se produit par fission binaire oblique; pendant ce temps, la rainure de clivage diagonale sépare la partie antérieure gauche de la cellule de la partie postérieure droite. Chaque cellule fille sera en charge de régénérer le composant dont elle a besoin (antérieure ou postérieure), selon les cas.

Pendant la division cellulaire, la paroi du protoplaste nouvellement divisé est continue avec la paroi de la cellule progénitrice et ne peut pas être distinguée de celle-ci. Les cellules des chaînes se divisent de manière synchrone, ce qui donne des chaînes de 2,4, 8, 16, 32 ou 64 cellules de long.

Les chaînes qui se divisent lentement se cassent facilement en chaînes plus courtes, même en cellules ou en cellules individuelles.

Sexuel

La reproduction sexuée peut se produire dans des conditions de stress environnemental, comme la croissance dans un milieu carencé en nitrate et phosphate. Mais ces conditions ne sont pas essentielles pour que ce type de reproduction apparaisse.

Les cellules qui agiront comme des gamètes ne se distinguent pas des cellules végétatives. Les gamètes peuvent être de taille égale ou inégale. Celles-ci se rejoignent de manière parallèle ou perpendiculaire. Dans les deux cas, le point d'attache principal est le sulcus.

Les cellules sont disposées en images miroir, avec leurs flagelles longitudinaux disposés en parallèle. Un planozygote biconique est alors formé, avec un double flagelle longitudinal. Le planozygote deviendra progressivement sous-sphérique et perdra l'un des flagelles longitudinaux.

Le planozygote peut se transformer en kyste hypnozygote ou au repos; pour cela, il perd sa mobilité, subit une réorganisation et une réduction de son contenu cellulaire et sécrète une paroi cellulaire épaisse.

Cycle de vie

Les cellules végétatives de Gymnodinium catenatum se trouvent normalement dans des chaînes de différentes longueurs. Cela se produit pendant la phase de croissance rapide. Ensuite, dans la phase de croissance stationnaire, les chaînes se séparent pour former des cellules individuelles.

Gymnodinium fuscum. Image de référence d'un dinoflagellé du même genre que Gymnodinium catenatum. Tiré et édité de: Picturepest

Dans des conditions défavorables, des cellules individuelles peuvent provoquer des cellules au repos ou des kystes de dormance. Les cellules au repos ne sont pas mobiles et sécrètent un film protecteur supplémentaire. Les kystes sont sphériques et ont jusqu'à quatre couches protectrices supplémentaires.

Pour former des kystes de dormance, les cellules individuelles peuvent se reproduire sexuellement, ou elles peuvent le faire directement à partir de la cellule végétative. Normalement, ces kystes peuvent être transportés sur de longues distances par les courants ou se déposer sur les fonds marins.

Dans ce dernier cas, les kystes peuvent être remis en suspension dans l'eau pendant les périodes d'upwelling et éclore pour donner naissance à des planoméiocytes diploïdes. Celles-ci se divisent et produisent des cellules végétatives haploïdes, qui peuvent entrer dans une phase de croissance exponentielle et provoquer des proliférations d'algues.

Nutrition

Gymnodinium catenatum est une espèce autotrophe, capable de produire sa propre nourriture à partir de nutriments inorganiques, à l'aide de l'énergie du soleil. Sa croissance est limitée par la présence de nutriments dans la colonne d'eau.

Parmi les principaux nutriments qui limitent la croissance de G. catenatum figurent le sélénium, le nitrite et le nitrate. Pendant les saisons des pluies ou des remontées d'eau, la disponibilité de ces nutriments dans les eaux marines près de la côte augmente.

Lors de l'enrichissement en éléments nutritifs de l'eau, les populations de G. catenatum n'ont pas de limites à leur croissance et entament une période de croissance exponentielle qui génère une prolifération d'algues ou une marée rouge.

Syndrome d'empoisonnement paralysant des crustacés

C'est un syndrome causé par l'ingestion de mollusques bivalves qui ont accumulé une toxine appelée saxitoxine. Cette toxine est produite par différentes espèces de dinoflagellés.

Gymnodinium catenatum est la seule espèce de dinoflagellés traités à la chaleur qui soit impliquée dans ce type d'empoisonnement. Les mollusques, lorsqu'ils ingèrent des dinoflagellés, accumulent la toxine dans leurs tissus.

Les principales espèces de mollusques associées à une intoxication paralysante sont les palourdes, les moules, les pétoncles et les coques. Les symptômes d'intoxication commencent à apparaître rapidement, entre 5 et 30 minutes après l'ingestion des mollusques empoisonnés.

Les symptômes comprennent des paresthésies de la bouche et des extrémités, ainsi que des étourdissements, des vomissements et de la diarrhée. Dans les cas plus graves, une ataxie, une paralysie musculaire et une détresse respiratoire peuvent apparaître. Les cas mortels sont dus à une paralysie respiratoire.

À ce jour, il n'y a pas d'antidote pour la saxitoxine, le traitement est donc symptomatique visant à maintenir la respiration du patient.

Références

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