Pyrocystis fusiformis
| Pyrocystis fusiformis | |
|---|---|
| Vetenskaplig klassificering | |
| Domän: | |
| (orankad): | |
| Provins: | |
| Beställa: | |
| Underordning: |
Goniodomineae
|
| Familj: |
Pyrocystaceae
|
| Släkte: |
Pyrocystis
|
| Arter: |
P. fusiformis
|
| Binomialt namn | |
|
Pyrocystis fusiformis Wyville-Thomson ex Murray, i Tizard et al., 1885
|
|
Pyrocystis fusiformis är ett icke- rörligt , tropiskt, epipelagiskt , marint dinoflagellat (flagellat mikroorganismer), som når längder på upp till 1 mm. P. fusiformis visar bioluminescens när den störs eller upprörs. I kustnära marina vatten orsakar detta dinoflagellat glödeffekter efter mörkrets inbrott. P. fusiformis beskrevs första gången i Proceedings of the Royal Society of London 1876.
Morfologi
P. fusiformis namn kommer från dess avsmalnande eller spindelform. P. fusiformis är icke-rörlig, vilket är en egenskap hos alla medlemmar av familjen Pyrocystaceae, som förlorar sitt flagellum när dessa organismer är vuxna. P. fusiformis anses vara ett stort dinoflagellat, där varje cell är ungefär 970 x 163 µm lång och har en sfärisk diameter på 374 µm. Cellens kloroplaster ändrar faktiskt cellens form när de rör sig närmare cellens vägg på dagtid och drar sig tillbaka mot kärnan på natten. P. fusiformis är autotrofisk och får sin energi från solen genom fotosyntes . P. fusiformis kommer bara att fotosyntetisera under dagsljuset och producerar mestadels bioluminescens under natten på grund av deras dygnsrytm som styr båda processerna.
Bioluminescens
Bioluminescens uppstår när en organism avger ljus genom en kemisk reaktion med majoriteten av världens bioluminescerande organismer som lever i havet. Produktionen av bioluminescens av P. fusiformis tros vara en försvarsmekanism som skrämmer betare som annars skulle äta dem eller för att belysa betare så att de i sin tur kan vara mer synliga för sina egna rovdjur, känd som teorin om "Inbrottslarm". .
Hos P. fusiformis produceras starkt blått ljus genom reaktionen av enzymet luciferas och proteinliknande förening luciferin i cellens plasmamembran. Blått tros vara den vanligaste bioluminiscerande färgen som produceras i havet eftersom blått ljus färdas snabbast i havsvatten. Dinoflagellettypen av luciferin som används i denna reaktion är en av de fyra vanliga typerna av luciferin som finns i den marina miljön, och genomet av P. fusiformis innehåller gemensamt ursprung med andra dinoflagellater som innehåller luciferasenzymet. I laboratoriet har två olika typer av självlysande blixtar observerats. Den ena är ljus och snabb, medan den andra är svag men håller längre. Intensiteten och varaktigheten av dessa blixtar beror på den tid en cell har på sig att ladda mellan att sända ut ljus, med återhämtningsperioder som varierar mellan 15–60 minuter och 6 timmar för utmattade celler.
Livscykel
P. fusiformis har en full livscykel på cirka 5–7 dagar och reproducerar sig asexuellt . Reproduktionsfasen skapar 1 eller 2 zoosporer som växer inuti förälderns cellvägg tills de blir nya celler. Observerad i laboratoriet under odling börjar asexuell reproduktion när protoplasten drar ihop sig bort från föräldracellväggen . Hos P. fusiformis drar protoplasman ihop sig nära mitten av cellen och bildar två lober, till skillnad från Pyrocystis lunula, som bildar halvmåneliknande former medan de delar sig . När protoplasman väl delar sig differentierar den till reproduktionsceller. Dessa celler sväller sedan mycket snabbt och skapar nya moderceller.
Ekologi
Växtplankton inklusive P. fusiformis spelar en stor roll i den globala kolkretsloppet genom att binda kol samtidigt som det producerar en stor mängd syre genom fotosyntes. En del syre som produceras av växtplankton löses i marina vatten och hjälper till att stödja andningen för heterotrofa organismer. Men stora mängder syre diffunderar in i atmosfären genom ytvatten och bidrar med upp till 50 % av världens atmosfäriska syre. Fytoplankton utgör också basen för den marina näringskedjan och rovdjur av olika organismer, såsom gräsräka , myggfisk , mysid och copepods . De bidrar till havets primärproduktion genom att binda kol till användbar energi.
Det uppskattas att P. fusiformis förekommer oftast på 60 och 100 meters djup i marina vatten, tropiska och subtropiska vikar och även oligotrofa vatten, och har hittats så djupt som 200 meter. Denna art har hittats i Taiwan , Adriatiska havet , Svarta havet , Kanarieöarna , Baja California , Brasilien , Indien , Kina och Australien .
I oligotrofa vatten är kväve (N) ett begränsande näringsämne för växtplanktontillväxt. Nitrat (NO − 3 ) och ammonium (NH + 4 ), båda oorganisk form av kväve, tas oftast upp av växtplankton och är nödvändiga för tillväxt och metaboliska processer. P. fusiformis är känd för att metabolisera både nitrat och ammonium i relativt lika hastighet under både dagen och natten, och kan ta in nitrat på djup av 120m eller större, djupare än många andra växtplankton. P. fusiformis kan också dra fördel av överskott av kol (C) i ytvatten genom att använda det den behöver för metaboliska processer omedelbart, och sedan katabolisera och lagra överskott av C för användning på större djup, vilket gör att det har en relativt konstant cellhastighet uppdelning i hela den eufotiska zonen .
Mänskligt intresse
P. fusiformis är intressant för människor som ett naturfenomen att observera i havet, förutom att det lätt kan odlas i en kontrollerad miljö hemma och i klassrum för studier. P. fusiformis odlas vanligtvis för vetenskaps- och konstprojekt.
Eftersom P. fusiformis är viktig för vetenskapliga studier eftersom den bara blinkar när den är upprörd och kan användas i flödesvisualisering för att hjälpa till att upptäcka skillnader i vattenflöde eller störningar av vatten av rovdjur. P. fusiformis kan också användas som ett bioanalysverktyg för att upptäcka föroreningar i marina vatten. Forskare mäter mängden ljus som P. fusiformis (och andra dinoflagellater) avger för att mäta effekterna av föroreningar eftersom mängden ljus som produceras är relaterad till hur friska dessa organismer är.
P. fusiformis är också huvudämnet i en serie verk av konstnären Erika Blumenfeld som har visat sina verk på museer och gallerier runt om i världen. Hennes storskaliga fotografier visar den blå färg som P. fusiformis producerar när den upprörs. I samarbete med forskare vid Scripps Institution of Oceanography fotograferar Blumenfeld P. fusiformis för att "aktivera en dialog om vår naturliga miljö och vårt förhållande till den."
Ytterligare anmärkning
Illustration på yttre omslag och anteckning på inre omslag.
- ^ Augusti 2022 European Journal of Phycology 57 (3)