Noctiluca scintillans -해양 와편모종

녹티루카 신틸란

Noctiluca scintillans 는 액포 의 색소 침착 에따라 녹색 또는 적색 형태로 존재할 수 있는 해양 와편모종 입니다. 전 세계 에서 볼 수녹색인지 빨간색인지에 따라지리적 분포 가 다릅니다. 이 단세포 미생물 은 생체발광 능력으로 알려져밤에 물이 밝은 파란색 빛 을 내도록 합니다. 그러나 이 종의 개화 는 독성 적조 와 같은 환경적 위험 에 대한 책임이 있을 수 있습니다. . 그들은 또한 인위적 부영양화 의 지표가 될 수 있습니다 .

녹티루카 신틸란과학적 분류이항명동의어 [1]

도메인:	진핵생물
(순위 없음):	SAR
(순위 없음):	폐포
문:	와편모충
수업:	와류과
주문하다:	야광병
가족:	녹틸루카과
속:	녹틸루카
종:	N. 신틸란스
Noctiluca scintillans (Macartney) Kofoid & Swezy, 1921년
메두사 마리나 슬래버, 1771 메두사 섬광 매카트니, 1810 Noctiluca miliaris Suriray, 1816년 Mammaria scintillans Ehrenberg, 1834년 Noctiluca 선착장 ​​Ehrenberg, 1834

내용물

어원

Noctiluca scintillans 라는 이름 은 라틴어에서 유래되었습니다. Noctiluca 는 "빛, 밤에 빛"을 의미하고 scintillans 는 "빛나다, 빛의 섬광을 던지다"를 의미합니다. [1]

설명편집하다

분류편집하다

1873년까지 Haeckel이 dinoflagellates 가 있는 crystoflagellates로 옮기기로 결정하기 전까지 는 해파리 로 분류되었습니다 . 이것은 1920년 Kofoid가 특정 관찰 에 따라 마침내 Noctilucales 목으로 분류할 때까지 그대로 유지되었습니다. 이 분류는 오늘날에도 여전히 논의 대상이며 Noctiluca와 dinoflagellates의 관계는 아직 명확하게 입증되지 않았습니다. 분석 결과가 여전히 단일 분류를 주장하기에는 너무 다양하기 때문입니다. [2]

현재, 그것은 단세포 편모 유기체인 Myzozoa 문의 일부입니다. 그런 다음 두 개의 편모가 있는 Dinophyceae 클래스의 일부입니다. Noctilucales목은 핵이 성체에서 dinocaryonic이 아니며 Noctilucaceae 과에는 촉수 가 있는 구형 입니다.

형태학 및 해부학편집하다

Noctiluca scintillans 는 길이가 400~1500μm인 단세포 회전 타원체 유기체입니다. 그것은 흐름과 함께 움직이며 실제로 헤엄칠 수 없습니다. [2] 반투명해서 관찰이 용이하다. N. 신틸란스 (N. scintillans)는 긴 세포질 확장을 가지고 있으며 핵 에 가까운 깊은 홈의 바닥에 매달려 있습니다 . 또 다른 식별 기능은 중앙 핵에서 시작하여 세포 주변으로 확장되는 미세한 줄무늬입니다. 이 종은 야간 잠수 중에 파란색 섬광이 나타나는 것으로 알려져 있습니다. [1] N. scintillans는 유사하지만 더 작은 종(<200 마이크로미터)인 Spatulodinium pseudonoctiluca 와 혼동해서는 안 됩니다 . [1]

N. scintillans 에는 2가지 색상이 있습니다 . 이것은 액포 에 존재하는 색소에 따라 다릅니다 . 빨간색 형태는 heterotroph 입니다. 이 형태의 N. scintillans 는 식물성 플랑크톤 을 먹기 위해 요각류 와 경쟁합니다 . 녹색 형태는 내부에 Pedinomonas noctiluca 라고 불리는 광합성 공생체 가 있어 녹색을 유발합니다. 이 광합성 공생체가 세포에 풍부하면 주로 독립 영양 또는 광 독립 영양입니다. [3] [4]

Noctiluca scintillans 는 세포 내 이온 농도를 조절하여 부력을 관리할 수 있는 종입니다. 칼륨의 농도가 높아지면 칼륨 농도가 높아지고 농도가 떨어지면 칼슘이나 마그네슘과 같은 무거운 원소가 사용됩니다. [1]

먹이 사슬에 배치편집하다

N. scintillans 는 원양 먹이 사슬에서 중요한 위치를 차지합니다. [1] N. scintillans 는 Calanus sp., Temora sp. 와 같은 많은 요각류의 먹이가 됩니다 . 및 Acartia sp., 채토그나스 및 하이드로메두사에. [5] 과도한 번식으로 인해 이 단계에서 매우 조밀한 집단과 빈번한 생물 발광으로 인해 많은 포식자를 끌어들입니다. [5]

다이어트는 녹색과 빨간색 형태에 따라 다릅니다. 공생자 Pedinomonas noctiluca 가 액포에 풍부 하면 녹색 형태는 실제로 독립영양성 입니다. 그렇지 않으면 빨간색 형태와 같이 종속 영양입니다. N. scintillans 는 규조류 집합체와 요각류 알, 노필라 유충 및 어란을 섭식합니다. [5]

N. scintillans 는 주로 tintinnids뿐만 아니라 dinnoflagellates도 감염시키는 세포내 기생충 인 Euduboscquella 에 의해 기생할 수 있습니다 .

라이프 사이클편집하다

트로폰츠편집하다

Noctiluca scintillans 는 독성 적조 를 일으키는 종속영양 와편모류입니다 . 이 종의 생활사를 설명하려면 트로폰트부터 시작해야 합니다. Trophonts는 많은 섬모 원생 동물 의 비 생식 성인 생활 단계입니다 . 그들은 두 개의 별개의 층으로 구성된 껍질을 가진 가지 모양입니다. 외부 젤라틴 층과 원형질막 . 모든 진핵생물 과 마찬가지로 trophont는 세포질 중심을 형성하는 세포질 로 둘러싸인 세포질 근처에 있는 핵으로 구성됩니다. [2]

가몽편집하다

세포 분열 이 일어나는 gametogenesis 동안 세포의 이름인 gamonts와 함께입니다 . 이 gamonts는 gametogenesis를 자발적으로 시작하는 trophonts의 작은 부분에 의해 생성됩니다. 이 변환 동안 세포는 구형이 되고 촉수를 포함한 일부 소기관을 잃고 핵은 세포 표면 바로 아래로 이동합니다. [2]

이 수명 주기는 4개의 핵을 얻기 위해 두 번의 연속적인 핵 분열로 계속됩니다. 이 분열은 세포 표면 위에 팽창을 만듭니다. 이것은 얇은 필라멘트에 의해 다른 것들에 연결된 각각의 '선조'와 동시적인 핵 분열의 연속체가 뒤따릅니다. gametogenesis가 진행됨에 따라 세포의 색을 어둡게 하는 다른 핵 분열 내에서 염색체의 응축이 있습니다. 그 결과 4개의 꽃잎 모양의 선조 클러스터가 생성됩니다. [2]

유주자편집하다

이전 단계의 조상은 유주자 로 변모했습니다 . 이 시점에서 그들은 세포의 한 부분에 고르게 분포되어 있습니다. 원충이 성숙함과 동시에 2개의 편모가 발달하기 시작하여 활발하게 박동한다. 이 편모는 모세포 외부에서 발달하고 성숙한 배우자는 주변 환경으로 방출됩니다. 그들이 모두 나왔을 때 모세포는 유령처럼 남아 있습니다. [2]

형성된 두 개의 편모는 길이가 같지 않으므로 동일한 기능을 갖지 않습니다. 둘 중 긴 쪽이 해수에서 이동 방향으로 사용되는 반면, 짧은 쪽은 더 많은 수영력을 제공하여 움직임을 활성화합니다. [2]

접합자 형성편집하다

이 단계는 여전히 많은 추측이 가능합니다. Noctiluca scintillans 는 접합체를 형성하기 위해 함께 융합되는 배우자인 isogametes 를 생산 하는 것으로 보입니다 . 이 접합체는 4개의 편모와 2개의 핵을 가지고 있습니다. 이것은 종이 사실상 이배체라는 것을 의미하며, 반수체 인 대부분의 와편모류와 구별됩니다 . [2]

zygote에서 trophont로의 형태학적 발달편집하다

trophont 형성 초기에 편모의 수가 감소하고 세포가 방추형이 됩니다. 더 발달하는 동안 그들은 더 둥글게 되고 두 개의 뚜렷한 편모가 형성되는데 하나는 더 길고 다른 하나는 더 짧으며 마지막으로 하나만 남습니다. 그 후, 외층이 식별 가능해지고 지각이 형성됩니다. 그 결과 조류가 달라붙는 점성 물질을 통해 먹을 음식을 흡수하는 촉수가 있는 소형 trophont가 탄생했습니다. [2]

높은 특이성 덕분에 Noctiluca scintillans 는 일주일에 최대 100배까지 바이오매스를 증가시킬 수 있습니다. [삼]

분포 및 서식지편집하다

유리한 환경편집하다

환경은 Noctiluca scintillans 의 증식에 중요한 역할을 합니다 . 인구는 햇빛, 해류, 영양소 (특히 질산염, 암모늄 및 요소)의 존재, 물의 염도, 온도 및 영양 스트레스에 따라 다릅니다. 발생하는 양은 전 세계적으로 존재하지만 지리와 해당 해양에 따라 다릅니다. [삼]

Noctiluca scintillans 는 온대, 아열대 및 열대 해역에서 발견됩니다. 그것은 해안 가까이에서 풍부하게 발견됩니다. 그것은 neritic 종이다. [1] 폭우 후 강 하구 근처에서도 많이 발견됩니다. 일년 내내 볼 수 있지만 대부분 따뜻한 계절에 발견됩니다. [1]

이 종의 극한 조건은 2~31°C 및 17~45psu( 실용 염분 단위 )입니다. [3] 그러나 각 양식은 고유한 선호도가 있으며 온도와 염도 범위는 일반적으로 더 제한적입니다.

적색 형태는 10~25°C의 넓은 온도 범위와 염분이 많은 환경에서 발견됩니다. 규조류가 우세한 부영양 환경에서 가장 좋아하는 식품 공급원이기 때문에 매우 풍부 합니다. 녹색 형태는 온도 범위가 25-30 °C로 더 제한적입니다. [4]

지리적 분포편집하다

Noctiluca scintillans 는 열대 바다에서 북부 바다에 이르기까지 다양합니다. [2] 세계의 모든 바다에서 발견 되는 국제적인 종이다. [1]

N. scintillans의 녹색 형태는 주로 동남아시아의 열대 해역, 벵골만 , 아라비아해 , 오만만 , [6] 및 홍해에서 발견 됩니다. [4] 붉은 형태는 더 널리 퍼져 있으며 중앙 아메리카 , 유럽 , 흑해 , 동아시아 , 남아시아 및 동남아시아 , 태즈만 해 에서 발견 됩니다. 또한 남아메리카 해안과 서아프리카 바다 에서도 발견됩니다 . [6]

두 형태는 아라비아해 서부, 동부 및 북부에서 겹치며 계절에 따라 풍부도가 다릅니다. 녹색 형태는 겨울철 대류가 혼합된 차가운 물에서 발견되는 반면, 적색 형태는 따뜻한 여름철에 발견됩니다. [4]

생체발광편집하다

이것은 한때 선원들과 해안 거주자들에 의해 "바다 불" 또는 "바다 반짝임"이라고 불리는 신비한 현상이었습니다. [7] 생물에 의해 화학 에너지 가 빛 에너지 로 변환 되어 이 빛을 발산하는 것입니다. 생물발광은 형광 및 인광 과 다른데 , 후자의 두 가지는 현상을 유발하기 위해 빛과의 접촉이 필요하기 때문입니다. [8]

N. scintillans는 기계적 스트레스 동안 생물 발광을 구성하는 빛나는 섬광을 생성합니다. 따라서 이러한 현상은 파도가 있는 해안 근처에서 또는 물이 흔들린 후 보트가 지나갈 때 흔들리는 물에서 관찰될 수 있습니다. [1] 생물 발광은 증식 중에 가장 강합니다.

발광을 일으키는 것은 루시페라아제와 루시페린 사이의 반응입니다. [1] 이 반응은 지난 세기 말 리옹의 생리학자 라파엘 뒤부아 에 의해 발견되었습니다. 그는 열에 불안정한 효소인 루시페라아제와 뜨거운 물에 보존되지만 유기체에 제한된 양으로 존재하는 루시페린이라는 두 물질을 명명했습니다. [9]

루시페린 은 루시퍼라제 와 결합 하고 두 개는 산소와 반응하여 산화된 복합체를 형성합니다. 그러면 루시페린이 광자 를 방출합니다 . 물론 반응 자체는 그렇게 간단하지 않습니다. 반딧불이에서는 ATP 와 마그네슘 이라는 두 가지 보조 인자가 추가로 필요합니다 . 또한 여러 유형의 루시페린이 있으며 각각은 다른 화학 반응 시스템을 제공하는 특정 루시퍼라제와 연관됩니다. [9]

Noctiluca scintillans 의 경우 화학 반응은 scintillons라는 소기관 에서 발생합니다 . 이들은 밤 동안 세포 표면에 풍부하고 액포를 일으키는 조밀한 소포입니다. [10]

빛은 전단 응력 으로 인한 기계적 자극에 의해 생성됩니다 . 세포막의 변형은 세포내 저장소에서 방출된 Ca 2+ 이온 으로 인해 액포 막을 가로지르는 활동 전위 를 유발합니다. 이 활동 전위 는 액포에서 신틸라로 양성자 의 유입을 방출 하여 pH 를 8에서 6으로 낮춥니다. 이는 루시페라아제의 형태를 변경하여 활성화시킵니다. 루시페린은 알칼리성 pH에서 자동 산화되는 것을 방지 하는 결합 단백질 을 함유하고 있습니다. 산성 pH의 구조적 변화에 의해 방출되어 루시페린을 활성화합니다. 이 활성화그런 다음 효소가 루시페린을 옥시루시페린으로 산화시키도록 합니다. 알려지지 않은 과정에 의해 광자를 방출하는 것은 바로 이 분자입니다. [10]

Noctiluca scintillans 는 세계 해안 지역에서 가장 흔한 생물 발광 유기체 중 하나이며 생물 발광은 80ms 동안 지속됩니다. [7] 그것이 풍부한 지역에서 생물 발광은 민감한 표현 특성으로 작용하고 공간 분포의 표시를 제공합니다. [3] 아직 설명되지 않은 종 사이의 생물발광 기간에는 큰 변동성이 있습니다. 그러나 이것은 존재하는 섬광의 수, 섬광의 부피, 사용 가능한 루시페린의 양 및 Noctiluca 섬광 의 경우 5%에 근접할 수 있는 양성자 유입에 의해 자극되는 섬광의 양과 관련이 있을 수 있습니다 . [10]

일부 다른 현상은 생물 발광의 강도와 그 존재에 영향을 미칩니다. 우선 일주기리듬 에 따라 달라진다는 사실이 밝혀졌다 . 분자는 새벽에 파괴되고 황혼에 재합성되기 시작합니다. 농도는 밤 4시간에 가장 높으며 주간 농도의 10배에 이릅니다. [10] [5]

방출되는 빛의 강도는 세포 의 생리학적 상태 와 환경적 요인에 의해 영향을 받습니다. 강도는 전날 받은 빛의 양에도 영향을 받습니다. 이 마지막 현상은 엽록소 를 포함하는 종 (예: Noctiluca scintillans 의 녹색 속)의 경우 생물발광의 메커니즘이 약간 다르고 엽록소 분자 에 의존 한다는 사실 때문입니다. 따라서 생물 발광은 자극에 대한 세포 민감도, 특정 반응, 시간, 생리학 및 환경 요인에 의해 영향을 받습니다. [10]

N. scintillans 는 생물발광의 이 '단계'에 있을 때 포식에 덜 취약하므로 이것이 생물발광의 기능 중 하나일 수 있습니다. 생물 발광의 기능은 아직 입증되지 않았으며 이론적인 개념일 뿐입니다. 그러나 포식자, 산소, 위장 및 유혹에 대한 방어 역할을 하는 것 같습니다.

N. scintillans 는 생물 발광이 가능한 유일한 종이 아닙니다. Pyrocystis lunula , dinobiont 또는 특정 박테리아도 가능합니다. [1]

위험편집하다

적조편집하다

N. scintillans 의 증식은 독성이 있을 수 있으며 어류 및 해양 무척추동물의 대량 폐사와 관련이 있습니다. 그러나 이 종은 독소를 생성하지 않으며, 이는 종종 다른 유기체에 의해 유발될 때 이러한 조류의 해로운 영향의 원인이 됩니다. N. scintillans 가 폐사율이 높은 다른 어종과 무척추동물에 해로운 것은 실제로 암모늄 이 과도하게 축적되고 증식하는 동안 직접적인 생태계에서 용존산소가 감소하기 때문입니다 . [1]

개인의 농도가 리터당 150만을 초과하면 물이 분홍색 또는 주황색으로 변하므로 적조 현상이라고 합니다. 1970년에는 리터당 2,400,000 N. scintillans의 농도가 발견되었습니다. [1]

이 현상이 항상 빨간색인 것은 아닙니다. 색상은 유기체 액포의 색소 에 따라 다르며 녹색일 수 있습니다. (형태학 섹션에 그림이 있습니다). [1]

2개의 편모를 가진 단세포 유기체인 디노비온트 종과 같은 다른 종도 적조를 유발할 수 있습니다. 과연 적조가 녹티루카 신틸란 에 의한 것인지 현미경으로 확인할 필요가 있다. [1]

부영양화편집하다

Noctiluca scintillans 는 최근 연구에 따르면 2000년대에 아라비아해에서 처음 발견되었으며, 바닷물이 산소로 포화된 것은 이번이 처음이기도 합니다. 그 이후로 상부 행복감 구역 의 겨울철 용존 산소 농도는 낮게 유지되었습니다. 이 종은 빛이 풍부하고(녹색 속의 경우) 용존 산소 농도가 낮은 환경에서 가장 잘 자라는 것으로 나타났습니다. 이는 종의 산소 흡수를 증가시키고 산소 수준을 더욱 감소시킵니다. 이것은 종이 더 빨리 자랄 수 있게 하여 매년 겨울 아라비아해 에 녹색 Noctiluca scintillans 꽃의 물결을 만듭니다. [11]

따라서 물의 부영양화는 Noctiluca scintillans 와 직접적인 관련이 없지만 몬순 기간 동안 용존 산소 농도가 이미 약간 낮다는 사실은 종의 보다 일관된 발달을 보여줍니다. 사용 가능한 용존산소량. 이러한 자연 용존산소의 감소는 실제로 몬순 기간 동안 남극해 의 저산소수 에 의해 유입된 식물성 플랑크톤의 존재로 인해 발생합니다. 지금까지 이것은 저산소 해수의 도착에 대한 유일한 설명입니다. [11]

또 다른 흥미로운 세부 사항은 Noctiluca scintillans 가 배설물에서 다량의 인과 질소 를 생성한다는 것입니다. [3] 이 종의 번식은 종종 해양 무척추 동물과 어류의 대량 사망과 관련이 있지만 실제로는 독소를 생성하지 않으며 치사량의 암모늄을 축적한 다음 환경으로 배출됩니다. 붉은 속이 주변 동물들에게 이 치명적인 양을 배설하는 것은 유독성 적조 때입니다. [4]

산호초에 미치는 영향편집하다

산호초 는 최근 수십 년 동안 심각하게 감소했습니다. 2019년 Mannar 만 (인도 남부) 에서 수행된 연구에 따르면 녹조로 인한 저산소 상태가 산호초의 대량 폐사를 초래하고 있습니다.

이 연구에서 Noctiluca scintillans 는 번식으로 인해 2mg/L의 용존 산소가 감소하기 때문에 과성장으로 인해 이러한 산호의 죽음을 초래하는 것으로 나타났습니다. 이것은 Acropora, Montipora 및 Pocillopora 속의 산호에 치명적인 저산소증을 유발합니다. [12]

이 현상은 기후 변화 에 따라 증가하여 개화 빈도와 강도가 증가합니다. 점점 더 많은 산호가 영향을 받을 것입니다.

특히 상호 작용의 정확한 메커니즘을 이해하기 위해 이 문제를 해결하는 방법을 찾기 위해 수행해야 할 작업이 여전히 많습니다. [12] 산호는 지구 해양 생물의 25%가 서식하는 곳입니다. 따라서 이것을 이해하는 데 많은 위험이 있습니다. [13] [ 더 나은 출처 필요 ]

환경에서의 역할편집하다

환경에서 N. scintillans의 역할 요약긍정적인 효과중립적 효과부정적인 영향

먹이 사슬에서

생물발광(역할 불명)

부영양화, 산호초에 미치는 영향, 적조

달력편집하다

생물발광 현상은 관찰하기에 매우 좋지만 언제 어디서나 발견되는 것은 아닙니다. 첨부된 달력은 세계의 다른 지역과 일년 중 다른 달의 최고 풍요의 달력입니다. [삼]

N. scintillans 목격 일정지역올해의 달

제이

에프

미디엄

ㅏ

미디엄

제이

제이

ㅏ

에스

영형

N

디

북동대서양(가스코뉴 만)

엑스

북해(Flemish, Zeeland 및 Holland coast)

엑스

엑스

흑해(중북부)

엑스

흑해(남쪽)

엑스

흑해(북동쪽)

엑스

마르마라 해

엑스

아드리아해(북쪽)

엑스

북아라비아해(파키스탄 해안)

엑스

엑스

북서 아라비아해(해안 및 공해)

엑스

엑스

엑스

서아라비아해(오만만)

엑스

엑스

동아라비아해

엑스

홍해(북쪽)

엑스

엑스

북동 인도양(벵골만)

엑스

엑스

엑스

엑스

엑스

엑스

태국 만

엑스

엑스

남동 호주 선반

엑스

엑스

북서태평양(일본붕)

엑스

참조편집하다

1. ^^이동:a b c d e f g h i j k l m n o p "Noctiluca scintillans | DORIS". doris.ffessm.fr. 2021년 5월 13 일에 확인함 .
2. ^^이동:a b c d e f g h i j 후쿠다, 야스히로; 엔도 히로시(2006년 9월). "적조 dinoflagellate Noctiluca scintillans (Ehrenberg) McCartney의 전체 생활 주기에서 새로운 세부 사항". Protistology의 유럽 저널. 42(3): 209–219. 도이:10.1016/j.ejop.2006.05.003. PMID17070765. 
3. ^^이동:a b c d e f g Piontkovski, Sergey A.; Serikova, Irina M.; Evstigneev, Vladislav P.; Prusova, Irina Yu.; Zagorodnaya, Yuliya A.; 알 하시미, 칼리드 A.; Al-Abri, Nader M. (2021년 5월). "dinoflagellate algae Noctiluca scintillans 의 계절 꽃 : 지역 및 글로벌 규모 측면". 해양과학 지역연구. 44: 101771.doi:10.1016/j.rsma.2021.101771. S2CID233529276. 
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추가 자료편집하다

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위키미디어 공용에 Noctiluca scintillans 관련 미디어 분류가 있습니다.

• " 녹틸루카 신틸란스 " . 호주 남동부의 해양 ​​동물 플랑크톤 가이드 . 태즈메이니아 양식업 및 어업 연구소. 2011-11-30.

 

Graeme Bartlett님 이 13일 전에 마지막으로 편집 함

 

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