フェオシスティス

フェオシスティス
フェオシスティス・グロボサ
科学的分類
ドメイン：	真核生物
(ランク外):	ハプト植物
クラス：	プリムネシオ藻類
注文：	フェオシステール
家族：	褐虫藻
属:	フェオシスティス ラガーハイム、1893

フェオシスティスは、プリムネシオ藻綱に属し、ハプト藻類の大きな部門に属する藻類の属である。 ^{[1]広く分布する海洋}植物プランクトンであり、広範囲の温度（広温性）および塩分濃度（広塩性）で活動することができる。 ^[2]この属の種は、外洋だけでなく海氷の中にも生息する。 ^[3]自由生活細胞から大きなコロニーまで、多様なライフサイクルを持つ。 ^[2]

浮遊性コロニーを形成する能力は、ファエオシスティスのユニークな特性の 1 つです。数百の細胞が多糖類ゲルマトリックスに埋め込まれており、ブルーム中にそのサイズが大幅に増加することがあります。^[3]最大のファエオシスティスのブルームは、北半球ではP. ポーチティ、南半球ではP. アンタルクティカというように、極海で発生します。 ^[1]この強力なファエオシスティスの生産性は通常、南半球の夏のほとんどにまたがる約 3 か月間持続します。ファエオシスティスが豊富な生態系は、一般に、商業的に重要な甲殻類、軟体動物、魚類、哺乳類のストックと関連しています。ファエオシスティスは、ブルームの衰退時にビーチで悪臭のする泡を形成することで、海洋生態系の高次栄養段階に悪影響を及ぼし、結果として人間の活動 (養殖や沿岸観光など) に影響を与える可能性があります。^[4]

大規模なブルームを形成する能力とその普遍性により、フェオシスティスは海洋炭素循環に重要な役割を果たしています。^{[5] [6]}さらに、フェオシスティスは硫黄循環で重要な役割を果たすジメチルスルフィド（DMS）を生成します。^{[7] [8]}

Phaeocystisの自由生活型は世界中に分布しており、沿岸海洋、外洋、極海、海氷など、さまざまな海洋生息地に生息しています。^[10] 現在、この属にはP. antarctica、P. jahnii、P. globosa、P.ouchetti、P. scrobiculata（非培養）、P. cordata、およびP. rexの7種が割り当てられています。^[11] 3種（P. globosa、P.ouchetii、およびP. antarctica）は、栄養分が豊富な地域でのブルーム形成と関連しており、^[12]自然発生的に発生する場合（ロス海、グリーンランド海、またはバレンツ海など）、または人為的流入によって発生する場合（北海南湾またはペルシャ湾など）があります。一般的に、P. globosa は温帯および熱帯の海域で繁殖しますが、P.ouchetiiおよびP. antarctica はそれぞれ北極および南極の海域の低温に適応しています。しかし、P.ouchetii はより暖かい温度にも耐えることができ^[13]、温帯の海域でも確認されています。^[14]

ゲノム比較により、RUBISCOスペーサー領域（プラスチドDNA内、酵素1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼの2つのサブユニット間に位置する）は、近縁のコロニー性Phaeocystis種間で高度に保存されており、P. antarctica、P.ouchetii 、およびP.globosaの2つの温帯株で同一であり、 P.globosaの2つの冷帯株では1塩基置換がみられることが示されている。^[15]

Phaeocystis は自由生活細胞または群体として存在することができる。自由生活細胞は種によって様々な形態を示す。すべての種は鱗のある鞭毛虫として存在することができ、これはP. scrobiculataとP. cordataで観察された唯一の形態である。3種は群体として観察されており（P. globosa、P.ouchetii、P. antarctica）、これらは鱗や糸のない鞭毛虫としても存在することができる。^[16] Phaeocystisの群体では、群体の表皮がより小さな動物プランクトンやウイルスに対する防御の役割を果たしている可能性がある。^[17]

他の種（P.ouchetiiとP.antarctica ）でも疑われているが、半数体-二倍体のライフサイクルはP.globosaでのみ観察されている。このサイクルでは、コロニーの形成/終了において有性生殖が優勢であり、2種類の栄養生殖が存在する。^[16]

ファエオシスティス属は、ジメチルスルフィド（DMS）の前駆体である3-ジメチルスルホニオプロピオネート（DMSP）の主要生産者です。生物起源のDMSは、年間約1.5×10 ¹³ gの硫黄を大気中に放出し、雲の形成や潜在的に気候調節に影響を与える地球規模の硫黄循環に大きな役割を果たしています。^[1]

Phaeocystis属の種はアカンタリア放散虫の細胞内共生生物である。^{[18] [19]}異なる海洋盆地で採取されたアカンタリアは、異なる種のPhaeocystisを優勢な共生生物として宿している。P . antarcticaは南極海のアカンタリアの主な共生生物として発見され、P. cordataとP. jahniiはインド洋と太平洋の温暖な貧栄養地域で採取されたアカンタリアで発見された優勢な共生生物である。 ^{[18]記載されている}Phaeocystis属の種に加えて、分子系統群Phaeo02に属する配列は、温水域のアカンタリアから回収された共生配列の大部分を占めることが多い。^{[18] [19]}この共生が両方のパートナーが利益を得る真の相利共生であるかどうかは議論されている。^[20]共生するファエオシスティスでは、葉緑体の数の劇的な増加や中央の液胞の拡大など、極端な細胞リモデリングが観察されている。^{[18] [19]}この表現型の変化は、おそらく共生生物の光合成出力を増加させるために宿主によって誘発されるが、共生細胞が将来の細胞分裂ができなくなった場合、共生はファエオシスティスにとって行き止まりとなる。^[20]共生は、低栄養地域に一次生産のホットスポットを作り出すため生態学的に重要であるが、^{[21]共生が}ファエオシスティスの進化にどのように影響したかはまだ明らかにされていない。