Wikipedista:Pan Klimes/Pískoviště

Alexandrium
Vědecká klasifikace
Doména	Eukaryota
Říše	Chromista
Kmen	Myzozoa
Nadtřída	Dinoflagellata
Třída	Dinophyceae
Řád	Gonyaulacales
Čeleď	Ostreopsidaceae
Rod	Alexandrium

Alexandrium je rod patřící mezi obrněnky. Byl zaveden Youssefem Halimem v roce 1960 a je významný především pro schopnost několika druhů produkovat toxin saxitoxin a jeho analoga. Tento toxin se může akumulovat v mořských živočiších, jako jsou například měkkýši, hvězdice, chobotnice, ryby a další, což má vliv na celé ekosystémy. Rod Alexandrium obsahuje přibližně 35 druhů, které byly blíže popsány.

Výskyt

Členové rodu Alexandrium se vyskytují celosvětově. Diverzita rodu je větší především ve Středozemním moři, ačkoliv tento fakt může být způsoben vyšší úrovní vědeckého zkoumání v této oblasti. Ačkoliv stále neexistuje dostatečné množství dat pro vysvětlení, jakým způsobem docházelo k rozšíření rodu po celém světě, uvažuje se, že významný vliv především v posledním století měla přeprava měkkýšů lidmi. Zajímavým prvkem výskytu těchto organismů je, že oblasti, kde rostou toxin produkující a neprodukující druhy, se nepřekrývají, krom malého množství výjimek.

Morfologie a ekologie

Alexandrium mohou být nalezeny jako samostatné organismy nebo v krátkých řetízcích. Každá buňka má dva bičíky, které využívá k vertikálnímu pohybu ve vodě na základě intenzity světla, denní doby či proudu vody. Jedná se především o autotrofy závislé na fotosyntéze, existuje ale i pár mixotrofních druhů. Velikost buněk je v rozmezí 20–80 μm a mají tmavou hnědou až červenou barvu. Kvůli jejich velikosti je není možné spatřit pouhým okem. Ve vysokých koncentracích způsobují takzvané červené přílivy s typickým zabarvením a některé druhy jsou schopné způsobit bioluminiscenci oceánů.

Životní cyklus

Buňky se většinou rozmnožují nepohlavně, dělením. Některé druhy přechází na sexuální rozmnožování při nedostatku živin. Buňky produkují gamety, které fůzují do pohyblivé diploidní zygoty, která se nazývá planozygota. Z planozygot jsou tvořeny dormantní cysty, které ustávají v sedimentech na hladině. Tyto cysty mohou přežít až několik let v nepříznívých podmínkách, jako je nedostatek živin, nízké teploty či požití živočichy. Během nastání vhodných podmínek cysty klíčí a tvoří novou generaci fotosynteticky aktivních buněk.

Toxiny a ekologický význam

Chemická struktura saxitoxinu

Saxitoxin a jeho analoga způsobují paralytickou intoxikaci měkkýšů. Saxitoxin prochází potravním řetězcem až k lidem, u kterých také způsobuje onemocnění, které se projevuje necitlivostí, paralýzou, dezorientací a v některých případech i smrtí. Základní struktura těchto toxinů je tvořena trialkylovým tetrahydropurinem. Cílovým místem pro toxin je sodný, draselný a vápenatý iontový kanál, ale mechanismus účinku se liší dle kanálu.

Mechanismus účinku na sodný kanál

Saxitoxin se váže na extracelulární doménu sodného kanálu nervových a svalových buněk a blokuje tok sodných iontů směrem do buněk. Na kanál se váže pouze jediná molekula toxinu.

Mechanismus účinku na draselný kanál

Narozdíl od sodného kanálu saxitoxin draselný kanál modifikuje, což zapříčiní významnou depolarizaci membrány a nižší vodivost draselných iontů. K tomuto kanálu se mohou vázat čtyři a více molekul toxinu. Stáří genetického klastru pro saxotoxin indikuje, že tento kanál byl původním cílovým místem.

Mechanismus účinku na vápenatý kanál

Mechanismus účinku na potenciálem řízený vápenatý kanál je obdobný tomu u sodného kanálu, ačkoliv není schopen plně inhibovat prostup iontů.

Červené přílivy

Červený příliv

Červené přílivy jsou způsobeny řasovým květem, který přeroste. Vědecký název pro tento fenomén je škodlivý řasový květ. Organismy, které způsobují červený příliv, produkují toxiny, které zabíjí ryby a dělají měkkýše nebezpečné ke konzumaci, zároveň mohou i vzduch nad hladinou udělat těžko dýchatelným. Červené přílivy byly zaznamenány v každém americkém pobřežním státě a krom vlivu na zdraví lidí a mořských ekosystému zároveň negativně ovlivňují místní ekonomiku. Momentálně je známo přes 300 druhů způsobujících červené přílivy. Za červené přílivy v Mainském zálivu jsou zodpovědné dva druhy rodu Alexandrium, A. catanella a A. fundyense. Červené zabarvení je možné pozorovat pouze při zakoncentrování těchto organismů, čemuž dochází v místech mísení dvou zdrojů vody.

Bioluminiscence oceánů

Pouze 8 druhů Alexandrium vykazují schopnost bioluminiscence, například A. mediterraneum a A. pohangense. Bioluminiscence oceánů je způsobena emitujícím světlem z organismů, které disponují enzymem luciferasa, která zpracovává oxidační reakci luciferinu. U obrněnek je bioluminiscence ochranným mechanismem proti predátorům. Naměřená intenzita produkovaného světla u rodu Alexandrium se pohybuje v rozmezí $2\times 10^{4}$ až $7\times 10^{7}$ fotonů na buňku.