Prymnesium

Prymnesium

Illustration
h: Haptonema (gerade, zwischen den 2 Geißeln)

Systematik
ohne Rang:Diaphoretickes
ohne Rang:Haptophyta
Klasse:Prymnesiophyceae
Ordnung:Prymnesiales
Familie:Prymnesiaceae
Gattung:Prymnesium
Wissenschaftlicher Name
Prymnesium
Massart, 1920

Prymnesium ist eine Gattung von einzelligen beweglichen (motilen) Haptophyten, darunter die Art Prymnesium parvum.[1] Die Einzeller der Gattung sind ellipsoidisch geformt, neben zwei längeren beweglichen Flagellen (Geißeln), die die Fortbewegung ermöglichen, gibt – typisch für Haptophyten – es ein (oft kürzeres) m. o. w. gerades Stück, Haptonema genannt.[2]

Etymologie

Der Name Haptonema latinisiert die griechische Vorlage ἅπτωháptō, deutsch ‚berühren, befestigen‘ sowie νῆμαnêma, deutsch ‚Faden, Seil‘, bedeutet also Faden/Seil zum Festmachen.

Der Name Prymnesium latinisiert die griechische Vorlage prymnēsion, deutsch ‚Schiffstau‘. Gemeint ist der Poller, an dem das Schiffstau/Heckseil festgemacht ist, bzw. das Heck-Tauwerk selbst.[3][4]

Beschreibung

Vergleichsweise gut beschrieben sind die Spezies P. parvum, P. kappa, P. polylepis und P. neolepis.

Von P. parvum und P. polylepis wurde das Schwimm- und Fressverhalten analysiert:[5]

(a-d) Geschwindigkeitsfelder für P. polylepis, gemittelt über vier Schlagzyklen und (e-h) Geschwindigkeitsfelder für P. parvum, gemittelt über drei Schlagzyklen. Die Insets unten zeigen die gemessene Zellgeschwindigkeit (Striche: 50 μm/s) als Funktion der Zeit (Striche: 10 ms). Momentane Zellgeschwindigkeit (durchgezogene Linie, schwarz) mit Schlagzyklusphase (gefüllte Kreise, rot) und durchschnittliche Zellgeschwindigkeit (gestrichelte Linie, schwarz).[5]
REM-Aufnahme einer Schuppe von P. neolepis[6]
Fressverhalten von P. polylepis und P. parvum. Der Haptophyt fängt beim Schwimmen Beute (rot) an seiner Haptonema ein und sammelt sie an einem bestimmten Aggregationspunkt (c). Während die Geißeln pausieren, wird das Aggregat aktiv zur Spitze der Haptonema transportiert (d), das zum hinteren Teil der Zelle gebogen ist (e), wo die Partikel verschlungen werden (f).[5]
Beispiel eines LCPAs aus den Schuppen von P. neolepis, Lysin-Anteil rot hervorgehoben.[6]

P. parvum bildet unter Stressbedingungen eine Rehe von Toxinen, die als Prymnesine bezeichnet werden, sowie Dimethylsulfoniopropionat (DMSP) und andere Polyole.

Die kieseligen Schuppen (en. silica scales) von P. neolepis enthalten langkettige Polyamine (en. long-chain polyamines, LCPAs) unterschiedlicher Länge, die als Derivate der Aminosäure Lysin selbst nichtkanonische Aminosäuren sind.[6]

Arten

DIK-Aufnahme von P. neolepis mit lockerer Beschuppung[6]
Konfokalmikroskop-Aufnahme von P. neolepis, grün: Schuppen, rot: Chl-Autofluoreszenz[6]
P. parvum
P. polylepis

Zur Gattung Prymnesium gehören folgende Arten (Spezies):[7][8][9][10]

  • P. annuliferum C.Billard, 1983(A,N,W,μ)
  • P. breviturritum (K.H.Nicholls) K.H.Nicholls(A)
  • P. calathiferum F.H.Chang & K.G.Ryan, 1985(A,N,W,μ)
  • P. chiton (Parke & Manton) Edvardsen, Eikrem & Probert, 2011(A,N,W)
  • P. czosnowskii Starmach, 1968(A,W)
  • P. faveolatum Fresnel, 2001(A,N,W)
  • P. gladiociliatum (Büttner) R.W.Jordan & J.C.Green(A)
  • P. kappa (Parke & Manton) Edvardsen, Eikrem & Probert, 2011(A,N,W)
  • P. laurentianum (Kling) K.H.Nicholls(A)
  • P. lepailleurii Fresnel, 2007(A,W)
  • P. minus (Parke & Manton) Edvardsen, Eikrem & Probert, 2011(A,N,W)
  • P. minutum N.Carter(A)
  • P. nemamethecum R.N.Pienaar & M.Birkhead, 1994(A,N,W,μ)
  • P. neolepis (M.Yoshida, M.-H.Noel, T.Nakayama, T, Naganuma & I. Inouye) Edvardsen, Eikrem & Probert, 2011(A,N,W)
  • P. neustophilum (R.E. Norris) Edvardsen, Eikrem & Probert, 2011(A,W)
  • P. palpebrale (S.Seoane, Eikrem, Edvardsen & Pienaar) Edvardsen, Eikrem & Probert, 2011(A,N,W)
  • P. parvum N.Carter, 1937(A,N,W,μ)
  • P. parvum f. parvum(μ) bzw. P. aff. parvum(N)
  • P. parvum f. patelliferum (J.C.Green, D.J.Hibberd & R.N.Pienaar) A.Larsen, 1999[11](A,N,W,μ) veraltet Prymnesium patelliferum J.C.Green, D.J.Hibberd & R.N.Pienaar(A,W)
  • P. pienaarii (Gayral & Fresnel) Edvardsen, Eikrem & Probert, 2011(A,N)
  • P. pigrum (Geitler) Edvardsen, Eikrem & Probert, 2011(A,N,W)
  • P. polylepis (Manton & Parke) Edvardsen, Eikrem & Probert, 2011(A,N)
  • P. aff. polylepis(N)
  • P. cf. polylepis(N)
  • P. saltans Massart(A,W), 1920 - Typus
  • P. simplex (Gayral & Fresnel) Edvardsen, Eikrem & Probert, 2011(A,N,W)
  • P. zebrinum C.Billard, 1983(A,N,W)
  • „P. inornamentum“ (D.E.Wujek & W.E.Gardiner) K.H.Nicholls (Vorschlag, unsicher)(A)
  • „P. wyomingi“ R.Aguiar & P.Kugrens (Vorschlag, unsicher)(A)
  • „P. radiatum“ Sym, Pienaar, Edvardsen & Egge, 2011 (Vorschlag, unbestätigt)(A,W)
  • Kandidatenspezies nach NCBI[12]

(A): AlgaeBase[7]
(N): NCBI, National Center for Biotechnology Information, USA[8]
(W): WoRMS, World Register of Marine Species[10]
(µ): Nordic Microalgae (SMHI)[9]

Weblinks

Einzelnachweise

  1. ↑ J. W. La Claire: Analysis of expressed sequence tags from the harmful alga, Prymnesium parvum (Prymnesiophyceae, Haptophyta). In: Marine Biotechnology. 8, Nr. 5, 2006, S. 534–546. doi:10.1007/s10126-005-5182-2. PMID 16896534.
  2. ↑ F. E. Fritsch: The Structure and Reproduction of the Algae, Band 1, Cambridge University Press, 1965, doi:10.1002/jobm.19670070220
  3. ↑ Thomas Cooper: Thesaurus Linguae Romanae et Britannicae 1565.
  4. ↑ Linda E. Graham, Lee Warren Wilcox: Algae. Prentice Hall, 2000, ISBN 978-0-13-660333-7, S. 193.
  5. ↑ a b c Julia Dölger, Lasse Tor Nielsen, Thomas Kiørboe, Anders Andersen: Swimming and feeding of mixotrophic biflagellates, in: Nature Scientific Reports, Band 7, Nr. 39892, 5. Januar 2017, doi:10.1038/srep39892
  6. ↑ a b c d e Grażyna M. Durak, Alison R. Taylor, Charlotte E. Walker, Ian Probert, Colomban de Vargas, Stephane Audic, Declan Schroeder, Colin Brownlee, Glen L. Wheeler: A role for diatom-like silicon transporters in calcifying coccolithophores, in: Nature Communications volume, Band 7, Nr. 10543, 4. Februar 2016, doi:10.1038/ncomms10543
  7. ↑ a b AlgaeBase: Prymnesium Massart, 1920
  8. ↑ a b NCBI: Prymnesium (genus); graphisch: Prymnesium, auf: Lifemap, NCBI Version.
  9. ↑ a b Nordic Microalgae: Prymnesium Massart, auf: Nordic Microalgae and aquatic protozoa, Swedish Meteorological and Hydrological Institute (SMHI)
  10. ↑ a b WoRMS: Prymnesium Massart, 1920
  11. ↑ Orietta Beltrami, Marcela Escobar, Gloria Collantes: New record of Prymnesium parvum f. patelliferum (Green, Hibberd & Piennar) Larsen stat. nov. (Prymnesiophyceae) from Valparaíso Bay, in: Invest. Mar., Valparaíso, Band 35, Nr. 1, S. 97–104, Mai 2007, ISSN 0717-7178, doi:10.4067/S0717-71782007000100009, PDF
  12. ↑ NCBI: unclassified Prymnesium (list)

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41467 2016 Article BFncomms10543 Fig1e(bottom) HTML.png
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Long-chain polyamines (LCPAs) from Prymnesium neolepis silica scales. Proposed structure of the LCPAs in P. neolepis is shown with the putative lysine residue is highlighted in red.
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SEM image of an isolated Prymnesium neolepis silica scale (Scale bar, 1 μm).
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Prymnesium polylepis
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Confocal microscopy of a Prymnesium neolepis cell showing incorporation of the fluorescent dye HCK-123 into newly formed silica scales (green). Chlorophyll autofluorescence is shown in red. The 3D-projection was generated from compiling a Z-stack of 15 images. Scale bar, 10 μm.
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Illustration Prymnesium. Prymnesiales (Prymnesiophyceae)
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Prymnesium parvum
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(a–d) Velocity fields for Prymnesium polylepis, averaged over four beat cycles and (e–h) velocity fields for Prymnesium parvum, averaged over three beat cycles. Insets show measured cell velocity (ticks: 50 μm/s) as function of time (ticks: 10 ms). Instantaneous cell velocity (solid line, black) with beat cycle phase (filled circles, red) and average cell velocity (dashed line, black).
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Sketch adapted from Kawachi et al (1991). The haptophyte captures prey (red) on its haptonema while swimming and collects them at a specific aggregation point (c). While the flagella are paused, the aggregate is actively transported to the tip of the haptonema (d), which is bent towards the back of the cell (e), where the particles are engulfed (f). The purpose and means of the movement of prey towards the aggregation point are unknown.