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| ピロジニウム | |
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| 電子顕微鏡で撮影した ピロディニウム・バハメンセ | |
科学的分類 
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| ドメイン： | 真核生物 |
| クレード: | 発汗抑制剤 |
| クレード: | ロシア |
| クレード: | アルベオラータ |
| 門: | ミゾゾア |
| スーパークラス: | 渦鞭毛藻類 |
| クラス： | 渦鞭毛藻類 |
| 注文： | ゴニャウラカ目 |
| 家族： | ゴニオラ科 |
| 属: | ピロジニウム |
| 種： | P. バハメンセ
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| 二名法名 | |
| ピロディニウム・バハメンセ 皿
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ピロディニウムは渦鞭毛藻類の属です。1906年にバハマのニュープロビデンス島周辺の海域で初めて発見されました。ピロディニウムは単一種で、 Pyrodinium bahamense var. compressedumとPyrodinium bahamanse var. bahamenseの2つの変種があります。ピロディニウムは、サキシトキシンなどの麻痺性貝毒 (PST) を産生することや、バハマ、ジャマイカ、プエルトリコの発光湾を照らす発光生物。
生息地と生態系
Pyrodinium bahamense は、 Alexandriumの姉妹種と考えられており、主に大西洋に生息する熱帯性光合成性広塩性渦鞭毛藻です。 [1]塩分濃度が 20 psu 以上で、水温が 22 °C (72 °F) 以上の海水に生息します。最適な塩分濃度は約 35 psu [2]で、最適な温度は 28 °C (82 °F) です。[1] Pyrodinium bahamense の発生とマングローブ林との関連が示唆されていますが、マングローブ林の存在は必ずしも P. bahamense var. bahamense の存在を予測するものではありません。フロリダ湾西部と南部にはマングローブ林は存在しないためです。[3]ただし、 Pyrodiniumの細胞密度が高い地域は通常、浅く、塩分濃度が異なり、水の滞留時間が長いです。[1]
P. bahamense は、それ以前には研究室で培養されていなかったため、1990 年代以降になってようやく詳しく研究されるようになった。現在では、いくつかの研究室で ES-DK や f/2 などの一般的な海水ベースの培養培地でPyrodinium を培養できるが、培養中の細胞密度は通常 6,000 個/mL 未満にとどまり、 Alexandriumで通常得られる密度よりも低い。[1] P. bahamenseの培養が難しいのは、その特定の栄養ニーズによる。当初は土壌抽出物を添加して培養に成功したが、土壌抽出物は細胞密度を高めるものの、成長に必須ではない。培養中の最高の細胞密度である 6,000 個/mL は、土壌中に存在するセレンを培養物に補充することで得られた。土壌由来のセレンが成長に及ぼす影響から、Pyrodinium はブルームレベルの細胞密度に達するために陸生栄養素を必要とすることが示唆される。[1]
ピロディニウムは窒素源として硝酸塩と尿素で生育できるが、アンモニアに対する耐性は低い。ピロディニウムは窒素源としてアラニン、アルギニン、またはヒスチジンでは生育できないため、有機窒素を同化する能力が限られていることがわかる。[1] 窒素レベルが100μMを超えると、最大の生育速度とクロロフィルレベルが観察される。毒素生成は、硝酸塩が60〜500μMの場合に一定のままである。毒素生成は、成長を制限する窒素レベルでも一定であるため、毒素生成はピロディニウム細胞内で重要な役割を果たしているに違いない。[1]ただし、毒素プロファイル（つまり、どのPSTが生成されるか）はさまざまな成長条件で変化するため、栄養条件が毒性に影響を及ぼす可能性がある。
ピロディニウムは有機リンと無機リンを利用することができる。[1]
有害な藻類の大量発生
ピロディニウムは、麻痺性貝毒（PST）を引き起こす他のどの渦鞭毛藻よりも多くの人間の病気や死亡を引き起こしています。[4]当初、コンプレッサム種は有毒で太平洋に生息し、バハメンス種は無毒で大西洋に生息すると広く信じられていましたが、1972年にパプアニューギニアで発生したピロディニウム・バハメンスによる有毒藻類の大発生[5]により、そうではないことが示されました。現在では、P. bahamenseは、特に東南アジアで魚介類の毒性や麻痺性貝毒の主な原因であり、中米沿岸で毒性を引き起こしていることがわかっています。 [6]さらに、ペルシャ湾[7]とメキシコ沿岸の少なくとも2か所で、ピロディニウム・バハメンスの両方の種が同時に生息しています。[6]
ピロディニウムのブルームの生態生理学はよくわかっていません。休眠中のシストがブルームの最も重要な種子源となることが多いアレクサンドリウムのブルームとは異なり、ピロディニウムのブルームの発生には休眠中のシストと栄養細胞の背景集団のどちらがより重要であるかは不明です。しかし、シストはブルームが形成されるラグーンや湾の堆積物中に豊富に存在し、堆積物とシストの再浮遊はブルームの発生に重要である可能性があります。ブルームはまた、多雨期の後に発生する傾向があり、これは通常、陸生栄養素が制限されていることを示しています。[1]地球規模では、ブルームはエルニーニョ南方振動(ENSO) と関連しているようで、これはおそらく降水量と陸生栄養素の供給の変化によるものです。[1]
生物発光
Pyrodinium bahamense は、かき混ぜると青く光る生物発光を示します。Pyrodinium bahamenseは、プエルトリコとバハマの生物発光湾、または「バイオ湾」における生物発光の主な原因である植物プランクトンです。[8]これらの渦鞭毛藻類が機械的にかき混ぜられると、明るいコバルトブルーの光が生み出され、多くの観光客を湾に引き寄せる魔法のような効果を生み出します。湾のほとんどは保護区であり、遊泳は禁止されていますが、地元のガイドと一緒に夜間に湾でカヤックを漕ぎ、生物発光を観察することができます。
形態学と解剖学
Pyrodinium bahamense の細胞は楕円形をしており、多数の小さな突起と毛嚢胞の孔が均等に分布した厚い保護膜で覆われている。また、装飾的な先端突起または節と、溝の両側にある溝状の鰭も備えている。[1]
ピロディニウムの休眠嚢胞は球形で、長さの異なる多数の細い管状突起を持つ。[1]
ライフサイクル
有性生殖と休眠嚢胞の形成は、通常、ブルームの衰退期に起こる。休眠期には、P. bahamense は保護のために球状の二重層の嚢胞を形成する。古生物学的分類ではPolysphaeridium zoharyiと呼ばれるこれらの嚢胞は、 P. bahamense の両種に共通しており、外層から管状の突起が突き出ている。 [1]
参考文献
- ^ abcdefghijklm Usup, G., Ahmad, A., Matsuoka, K., Lim, PT, Leaw ,CP, 2012. 有毒な海洋渦鞭毛藻Pyrodinium bahamenseの生物学、生態学およびブルームダイナミクス。有害藻類14、301-312。
- ^ ウォールとデール、「渦鞭毛藻 PYRODINIUM BAHAMENSE のヒストリコスフェリド休眠胞子」、1969 年
- ^ Phlips, EJ, Badylak, S., Bledsoe EL, Cichra, M., 2006. フロリダ沿岸生態系における Pyrodinium bahamense の分布と生息数に影響を与える要因。Marine Ecology Progress Series 322, 99-115。
- ^ Usup, Gires (2012). 「有毒な海洋渦鞭毛藻 Pyrodinium bahamense の生物学、生態学、ブルームダイナミクス」(PDF) .有害藻類. 14 : 301–312. doi :10.1016/j.hal.2011.10.026.
- ^ マクリーン、デューイ M.、「Eocladopyxis peniculatum Morgenroth、1966、現代の渦鞭毛藻類 Pyrodinium bahamense Plate、1906 の初期の第三紀の祖先」、『Micropaleontology』、1976 年
- ^ ab Gárate-Lizárraga、Ismael 他、「バハカリフォルニア半島南岸沿いの Pyrodinium bahamense var. compressedum の発生」、『Marine Pollution Bulletin』、2011 年
- ^ ギルバート他「アラビア湾クウェート湾で大規模な魚の大量死」『有害藻類』2002年
- ^ Soler-Figueroa, Brenda María; Otero, Ernesto (2015-01-01). 「熱帯生物発光湾、Bahía Fosforescente、La Parguera、Puerto Rico における 2 種の渦鞭毛藻類の生息数に対する降雨レジームと栄養負荷の影響」。Estuaries and Coasts。38 ( 1 ) : 84–92。Bibcode :2015EstCo..38 ... 84S。doi :10.1007/s12237-014-9827-0。ISSN 1559-2731。S2CID 85305359 。