Visualizing Microbial Seascapes

Chaetocerotaceae, Chaetoceros:
By: Sarah Scott
Chaetoceros new imageChaetoceros 2nd drawingChaetoceros 3rd drawing in natural environment

Introduction:

Chaetoceros is the largest genus of marine plank-tonic diatoms. Their cells form chains that are coiled, curved, or straight. Long setae emerge from corners of the cells. Es ist eine der größten Gattungen von Kieselalgen, etwa 400 Arten, von denen die meisten marine sind und es gab ein paar solitäre Arten, die in Monterey Bay gefunden wurden. Chaetoceros-Arten sind weltweit verbreitet und dominieren häufig marine Ökosysteme. Einige haben sowohl in ozeanischen als auch in Küstenlebensräumen wichtige Blüten verursacht, und einige Arten bilden Ruhesporen und / oder Aux-Sporen. Es ist oft sehr schwierig, zwischen verschiedenen Chaetoceros-Arten zu unterscheiden, und es wurden mehrere Versuche unternommen, diese große Gattung in Untergattungen umzustrukturieren, aber die Arbeit ist noch im Gange. Die Gattung Chaetoceros wurde erstmals 1844 von Ehrenberg aus Proben des Antarktischen Ozeans nachgewiesen, und die Zellen sind in der Gürtelansicht mehr oder weniger rechteckig und in der Ventilansicht normalerweise elliptisch. Gegenüberliegende Setae benachbarter Zellen berühren sich in der Nähe ihres Ursprungs und die Zellen sind zu Ketten verbunden, sie haben sehr charakteristische Sporen und die Basis der Setae ist kurz. Die Seta-Struktur ist eine erweiterte leere Prozesse, die auf der Ventiloberfläche Ecken beginnen. Diese Setae umfassen im Allgemeinen terminale und interkalare Setae, erstere am Ende einer Kette und letztere innerhalb der Kette. Manchmal haben einige Arten ungewöhnliche Intercalary Setae, genannt spezielle Intercalary setae, diese sind dicker und viel stärker verkieselt als die gemeinsamen Intercalary Setae. Durchmesser ist 10-50 µm, die Länge ist 6 – 30 µm und die Form ist elliptischer Zylinder.
Chaetoceros ist eine zentrische Kieselalge mit sehr leicht verkieselten Kegelstumpfen. Jeder Kegelstumpf besitzt vier lange, dünne Stacheln oder Setae. Die Setae verbinden die Frusteln miteinander, um Kolonien mehrerer Zellen zu bilden. Frusteln sind normalerweise in der Gürtelansicht zu sehen. Chaetoceros ist in erster Linie eine marine Gattung, mit nur wenigen Vertretern in Binnengewässern der Vereinigten Staaten. Binnenzellen erreichen ihre größte Häufigkeit in Salz- oder Salzlake kontaminierten Flüssen und Seen. Chaetoceros produziert stark verkieselte ruhende Zellen, die oft in Sedimenten konserviert sind. Aufgrund seiner hohen Wachstumsraten und hohen Lipidkonzentrationen wurde Chaetoceros als potenzielle Alge zur Ernte von Lipiden für Biokraftstoffe verwendet (Spaulding, S. und Edlund, M., 2008).

Mitte März, wenn die Wassersäule geschichtet ist und eine Thermokline vorhanden ist, sind Kieselalgen im Allgemeinen das dominantere Phytoplankton. Chaetoeros Debills haben winzige Borsten, die sich aus der Körperzelle erstrecken und ihr Absinken verlangsamen. Dieses Chaetoceros ist das unverwechselbare Phytoplankton des Golfs von Maine. Von den Ecken jeder Zelle erstrecken sich lange dünne Borsten oder Borsten nach außen, die dann mit der benachbarten Zelle verschmelzen, und diese Anordnung kann eine lange Spirale von bis zu 2 mm Länge erzeugen. Obwohl es den Anschein hat, dass dieser Organismus lang ist, ist jede Zelle tatsächlich verschieden und von der benachbarten Zelle getrennt. Durch das Zusammenfügen vergrößern sie ihre Oberfläche. Die Verbindung mit dieser langen Kette stellt sicher, dass die Zellen länger an der Oberfläche bleiben und mehr Gelegenheit haben, Energie von der Sonne einzufangen.
Physikalische Eigenschaften von Phytoplankton wie Chaetoceros können Meeresorganismen physisch schädigen. Die kieselsäurehaltigen Stacheln der Gattung Chaetoceros können sich in die Kiemenfilamente eines Fisches einklemmen und Reizungen verursachen. Schleim wird dann von Fischen erzeugt, um die Kiemen zu beschichten, um die Reizung zu lindern. Bei der Förderung einer größeren Schleimproduktion sind die Kiemen nicht mehr effizient genug, um Sauerstoff aus dem Wasser zu extrahieren, wodurch die Fische an Erstickung sterben. Obwohl diese Art der Blüte selten ist, gab es im Oktober 1991 in Dabob Bay, Washington, einen Vorfall, bei dem die Zellhäufigkeit bis zu 103 Zellen pro Liter erreichte (Runyan, 2014).

Morphologie:

der Art Chaetoceros ist durch das Vorhandensein von zwei 90° -Rotationen der Ruhespore während der Reifung gekennzeichnet. Zunächst eine Drehung in der apikalen Ebene der Mutterzelle, die dazu führt, dass sich die Klappenebene der Ruhespore von parallel zu senkrecht zu der der Mutterzelle dreht, und eine zweite 90 ° -Drehung in der Klappenebene der Mutterzelle, die dazu führt, dass sich die Ventilflächen der Ruhespore von einer schmalen Gürtelansicht zu einer breiten Gürtelansicht der Mutterzelle drehen. Es ist der erste Bericht von zwei 90 ° -Rotationen von Ruhesporen während der Reifung in Chaetoceros. (Yang Li, Suying Zhu, Nina Lundholm, Songhui Lu, 2015). Die allgemeine Morphologie von Chaetoceros tenuissimus ist der der meisten Mitglieder der Untergattung Hyalochaete sehr ähnlich. Diese Untergattung wurde von Gran (1897) definiert und in jüngerer Zeit von Evensen & Hasle (1975) überarbeitet. Es enthält empfindliche Formen entweder Ketten oder solitäre Zellen mit dünnen Anhängseln und Chloroplasten nur im Körper der Zelle (nicht in den Setae). Die Prävalenz intakter Kieselalgen-Ruhesporen wie der Gattung Chaetoceros, In neu aufgequellten Gewässern zeigt die Fähigkeit von Sporen, die Misch- und Strommuster zu nutzen, um aufquellende Systeme zu säen. Höhere Absinkraten scheinen der Hauptvorteil der Sporenbildung zu sein, da die Population nach Nährstoffmangel schnell aus einer unwirtlichen Umgebung entfernt wird, wodurch eine Offshore-Advektion verhindert und die Population in der Nähe des Aufstiegszentrums gehalten wird.

Morphologie ist zentral:
  • Zellen haben kein Raphe-System und keine signifikante Motilität
  • Zellen können Fultoportulae (strutted processes) und rimoportulae (labiate processes) besitzen
  • Die sexuelle Fortpflanzung ist oogam
Ich denke, mein Organismus kann für den Menschen im 21.Jahrhundert symbolisch darstellen, indem er ein nahrungsquelle. Das marine Phytoplankton entwickelt sich zu einer neuen Nahrungs- und Gesundheitsquelle für den Menschen. Obwohl der Mensch kein Verdauungsenzym in seinem System hat, um die Kieselsäureschicht des marinen Phytoplanktons abzubauen. Im 21.Jahrhundert haben sich die Menschen möglicherweise an bestimmtes Phytoplankton angepasst, weil sie alle ihre anderen Nahrungsressourcen erschöpft haben und bestimmte Säugetiere und andere Arten ausgestorben sind.

Wie mein Organismus symbolisch für den Menschen im 21.Jahrhundert darstellt

Wissenschaftliche Klassifikation:

Domäne: Eukaryota
Königreich: Chromalveolata
Stamm: Heterokontophyta
Klasse: Bacillariophyceae
Unterordnung: Biddulphiineae
Familie: Cheatocerotaceae
Gattung: Chaetoceros

Das-Leben-Des-Phytoplanktons

Animation meines Organismus Chaetoceros.

Bibliographie:

1.) Jahreszeitliche Variation der Gattung Dinophyse im Puget Sound, Washington: Verständnis schädlicher Algenblüten durch Artenidentifikation. Von Jennifer Sun Runyan, 2014.
2.) Coordinating Uses of Land and Water, erstellt von der Aquaculture Group Environments: Chemie, Ökologie und Politik, The Evergreen State College, Olympia, WA, Juni 1977.
3.) Morphologie und Taxonomie der planktonischen Kieselalgen Chaetoceros-Arten (Bacillariophyceae) mit speziellen interkalaren Setae in koreanischen Küstengewässern. Von Sang Deuk Lee, D. Jin Hwan Lee, 2. Mai 2011.
4.) Morphologie und molekulare Phylogenie Vonchaetoceros dayaensis nov. (Bacillariophyceae), gekennzeichnet durch zwei 90 ° -Rotationen der Ruhespore während der Reifung. Von Yang Li, Suying Zhu, Nina Lundholm, Songhui Lu, 2. April 2015.
5.) Die morphologische Untersuchung von Cheatoceros Tenuissimus Meunier, einer wenig bekannten planktonischen Kieselalge, mit einer Diskussion des Abschnitts simplicial Subgenus Hyalochaete. Von Eugenia A. Sar, David U. Hernández-Becerril, Inés Sunesen. Diatom Research (2002), Band 17 (2), 327-335, November 2002.
6.) Phytoplankton-Samenpopulationen der Auftriebsfahne der Kaphalbinsel, insbesondere in Bezug auf ruhende Sporen Vonchaetoceros (Bacillariophyceae) und ihre Rolle bei der Aussaat von Auftriebsgewässern. Von C. Pitcher, Band 31, Ausgabe 3, September 1990, Seiten 283-301.
7.) http://oceandatacenter.ucsc.edu/PhytoGallery/Diatoms/Chaetoceros.html
8.) http://www.eos.ubc.ca/research/phytoplankton/diatoms/centric/chaetoceros/chaetoceros_genus.html
9.) http://www.eos.ubc.ca/research/phytoplankton
10.) Encyclopedia of Life (EOL). 2012.Chaetoceros. http://eol.org/pages/12010/overview. Accessed 18 Mar 2012
11.) Guiry, M. D. 2012. Chaetoceros Ehrenberg, 1844. Accessed March 18, 2012 http://www.marinespecies.org/aphia.php?p=taxdetails&id=148985
12.) Guiry, M. D. and Guiry, G. M. 2012.Chaetoceros Ehrenberg, 1844: 198. Accessed March 18, 2012. http://www.algaebase.org/search/genus/detail/?genus_id=43689
13.) Spaulding, S., and Edlund, M. (2008). Chaetoceros. In Diatoms of the United States. Abgerufen am 03. Dezember 2015 von http://westerndiatoms.colorado.edu/taxa/genus/Chaetoceros

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