mini|hochkant=1.3|Mesodinium spp. aus dem Brackwasser des Koyama-Sees in Tottori, Japan. Zellen mit roten (a), grünen (b) oder roten und grünen (c,d) Plastiden, die von der Cryptophyceen-Beute stammen. Maßstab jeweils 20 μm. mini|M. cinctum, Seiten- und Draufsicht. mini|Mesodinium rubrum (alias Myrionecta rubra), Nordwestliches Schwarzes Meer, Küstengewässer, in einer Tiefe von 0,5 Metern mini|hochkant=0.66|M. cf. velox, ein selektiv phagotropher Einzeller, gefunden im Roskilde-Fjord.
Mesodinium (synonym Myrionecta) ist eine Gattung eukaryotischer Einzeller, die dem Stamm der Wimperntierchen angehört. Mesodinium-Spezies (Arten) sind weit verbreitet und kommen reichlich in Meeres- und Brackwasser vor.
Die bisher (Stand 2012) beschriebenen Arten von Mesodinium, haben zwar die gleiche grundlegende Ultrastruktur, sie unterscheiden sich aber in Details ihrer sog. „Tentakel“, der Zirren,Zirren sind borstenartig miteinander verbundene Wimpern bei Wimpertierchen. Details zu den Basalkörpern, der Größe des Zellmunds (Cytostoms) und in anderen Merkmalen. Die augenfälligsten Unterschiede der bisher bekannten Arten bestehen in Bezug auf ihre Chloroplasten: Während Chloroplasten bei einigen Arten ganz fehlen, können andere (erworbene) Chloroplasten unterschiedlicher Färbung temporär oder dauerhaft enthalten. Diese Unterschiede bedingen in der Folge unterschiedliche Ernährungsweisen. Derzeit sind ca. sechs Mesodinium-Arten beschrieben, alle in marinen Umgebungen.
Ernährungsweise Nach ihrer Ernährungsweise (Trophie) klassifiziert sind dies: plastidisch: M. chamaeleon, M. coatsi, M. major und M. rubrum – bei diesen Arten findet man Plastiden (Chloroplasten), in denen Photosynthese (Photoassimilation) stattfindet, heterotroph: M. pulex und M. pupula – diese Arten leben rein räuberisch. Eine nicht einfach zu klärende Frage ist, ob sich die plastidischen Mesodinium-Arten phototroph ernähren (mit eigenen Dauerplastiden) oder mixotroph (mit temporären Kleptoplastiden, die immer wieder auf räuberische Weise ersetzt werden müssen). Unter den plastidischen Arten besitzen die Wildtypen von M. major und M. rubrum rote Plastiden, die denen der Cryptophyceen-Gattungen Teleaulax, Plagioselmis und Geminigera (Geminigera/Plagioselmis/Teleaulax-Komplex, Familie Geminigeraceae) entsprechen. M. rubrum enthält tatsächlich funktionelle Chloroplasten, die von Cryptophyceen-Arten der Gattungen Teleaulax und Geminigera stammen (Kleptoplastidie). Die Wildpopulationen von M. chamaeleon und M. coatsi enthalten dagegen normalerweise grüne Plastiden. Die Verfügbarkeit geeigneter Cryptophyceen-Beute ist eine wichtige Voraussetzung für die Bildung von Algenblüten durch die plastidischen Mesodinium-Arten.
Ökologie Die am häufigsten vorkommende Mesodinium-Art, M. rubrum (alias Myrionecta rubra), verursacht in vielen Küstenökosystemen „Rote Tiden“ genannte Algenblüten. Obwohl M. rubrum als ungiftige Art gilt, können Blüten dieses Wimpertierchens für die Aquakulturindustrie potenziell schädlich sein. M. rubrum betreibt Photosynthese, indem es den Zellkern seiner Cryptophyceen-Beute abtrennt, um „gestohlenen“ Plastiden und andere Organellen zu behalten und für sich zu nutzen. Auf diese Weise spielt die Gattung Mesodinium eine wichtige Rolle, indem sie die eine Verbindung herstellt zwischen der Cryptophyceen-Beute und verschiedenen Räubern im aquatischen mikrobiellen Nahrungsnetz, wie beispielsweise Dinoflagellaten der Gattung Dinophysis. So ist etwa M. rubrum die Quelle der Plastiden verschiedener Dinophysis-Arten, die daher letztlich von den Cryptophyceen stammende Kleptoplastiden sind. So wurde zum Beispiel häufig beobachtet, dass hohe Dichten von Dinophysis-Arten vor oder gleichzeitig mit hohen Dichten von M. rubrum auftreten.
Arten Die Gattung Mesodinium , 1862 (syn. Myrionecta) besteht aus folgenden Arten (A: AlgaeBase, N: NCBI, W: WoRMS, μ: SMHI – Nordic Microalgae and aquatic protozoa, Stand: 12. Dezember 2021):
Mesodinium acarus , 1862[N,W] – alias Acarella siro , 1866 (nicht zu verwechseln mit Acarella siro ) Mesodinium annulatum et al., 2024 Mesodinium chamaeleon , 2012[N,W] Mesodinium cinctum , 1902[W] Mesodinium coatsi , 1998 – inkl. Mesodinium sp. SWN-2014[N] Mesodinium fimbriatum , 1885[A] Mesodinium major – unter diesem Namen finden sich Nennungen mit unterschiedlicher Autorenschaft: M. major , 2012[W] M. major , 1998 – ehemals M. rubrum var. major und M. sp. LGC-2011[N] M. cf. major FR-2015 et al. 2015[N] Mesodinium pulex – auch unter diesem Namen finden sich Nennungen mit unterschiedlicher Autorenschaft: M. pulex , 1858[W] bzw. , 1867 bzw. , 1858 M. pulex 1986[A] – da jedoch H. Tamar (1986) durch H. Tamar (1992) – mit Bezug auf den ersten Eintrag – ersetzt wird, ist dieser Eintrag obsolet. Damit können auch die folgenden Stämme, Isolate und Sequenzen aus NCBI dem ersten Eintrag zugeordnet werden: M. pulex isolate LWW08010306 et al. 2009[N] M. pulex strain HHJ et al. 2011[N] M. pulex et al. 2006[N] M. pulex strain QD-I 2006[N] M. pulex clone MPCR99 2004[N] Mesodinium pupula , 1933[N,W] Mesodinium rubrum bzw. 1908 bzw. , 1915 (Purpurrotes Wimperntierchen) – alias Myrionecta rubra , 1908[A,N,W,μ] – inkl. Mesodinium rubrum CCMP2563 alias Myrionecta rubra CCMP2563[N] Mesodinium velox 1986[A] Mesodinium sp. MR-MAL01[N] – vorgeschlagene Art mit vorläufiger Bezeichnung Mesodinium sp. WWS-2009a[N] – vorgeschlagene Art mit vorläufiger Bezeichnung
Eine Typusart ist nicht festgelegt. Nach World Register of Marine Species (WoRMS), übernommen vom National Center for Biotechnology Information (NCBI), ist die erste beschrieben Art Mesodinium acarus , 1862; die am häufigsten vorkommende und am besten beschriebene Art ist jedoch M. rubrum (s. o.).
Siehe auch Karyokleptie Kleptoplastidie
Anmerkungen
Literatur María García-Portela, Beatriz Reguera, Manoella Sibat, Andreas Altenburger, Francisco Rodríguez, Philipp Hess: Metabolomic Profiles of Dinophysis acuminata and Dinophysis acuta Using Non-Targeted High-Resolution Mass Spectrometry: Effect of Nutritional Status and Prey. In: MDPI: Marine Drugs, Band 16, Nr. 5, 26. April 2018, S. 143; doi:10.3390/md16050143 (). Siehe insbes. Phylogenie in Fig. 1. NIES: Mesodinium Stein, 1862. The World of Protozoa, Rotifera, Nematoda and Oligochaeta (nies.go.jp).
Einzelnachweise AlgaeBase: Mesodinium Stein, 1862. AlgaeBase: Mesodinium rubrum (Lohmann) Leegard 1908. Encyclopedia of Life: Mesodinium pulex. Marine Species Identification Portal, Zooplankton of the South Atlantic Ocean; D. Boltovskoy (Hrsg.): Mesodinium pulex (Claparède and Lachmann, 1859), Stein, 1867. NCBI: Mesodinium (genus); graphisch: Mesodinium, auf: Lifemap, NCBI versoin NCBI: Mesodinium pulex (species). NCBI: Mesodinium pulex 18S small subunit ribosomal RNA gene, partial sequence, Accession: JN412740. NCBI: Mesodinium pulex strain HHJ 18S small subunit ribosomal RNA gene, partial sequence; internal transcribed spacer and 5.8S ribosomal RNA gene, complete sequence; and 28S large subunit ribosomal RNA gene, partial sequence, Accession: FJ876973. NCBI: Mesodinium pulex small subunit ribosomal RNA gene, partial, Accession: FJ876973. NCBI: Mesodinium pulex strain QD-I small subunit ribosomal RNA gene, partial sequence, Accession: DQ845294. NCBI: Mesodinium pulex clone MPCR99 18S small subunit ribosomal RNA gene, partial sequence, Accession: AY587130. SMHI: Mesodinium von Stein, Nordic Microalgae and aquatic protozoa. Memento im Webarchiv (archive.org) vom 11. Dezember 2021. WoRMS: Mesodinium von Stein. Mesodinium rubrum Purpurrotes Wimperntierchen. Meerwasser-Lexikon: Tiere (meerwasser-lexikon.de).
Erna Aescht: Denisia 1. In: Catalogue of the Generic Names of Ciliates (Protozoa, Ciliophora). Biologiezentrum/RZ Linz, Österreich, 23. Februar 2001, (zobodat.at PDF). Lydia Garcia-Cuetos, Øjvind Moestrup, Per J. Hansen: Studies on the genus Mesodinium II. Ultrastructural and molecular investigations of five marine species help clarifying the taxonomy. In: J. Eukaryot. Microbiol., Band 59, Nr. 4, S. 374–400, Juli/August 2012; doi:10.1111/j.1550-7408.2012.00630.x, PMID 22708786, Epub 18. Juni 2012 (). G. C. Hayes, D. A. Purdie, J. A. Williams: The distribution of ichthyoplankton in Southampton Water in response to low oxygen levels produced by a Mesodinium rubrum bloom. In: J. Fish Biol., Band 34, Nr. 5, S. 811–813, Mai 1989; doi:10.1111/j.1095-8649.1989.tb03363.x (). Lydie Herfort, Tawnya D. Peterson, Lee Ann McCue, Byron C. Crump, Fredrick G. Prahl, Antonio M. Baptista, Victoria Campbell, Rachel Warnick, Mikaela Selby, G. Curtis Roegner, Peter Zuber: Myrionecta rubra population genetic diversity and its cryptophyte chloroplast specifcity in recurrent red tides in the Columbia River estuary. In: Aquat. Microb. Ecol. (AME), Band 62, Januar 2011, S. 85–97; doi:10.3354/ame01460, ResearchGate:233791801 (int-res.com) – (). Lydie Herfort, Katie Maxey, Ian Voorhees, Holly M. Simon, Kolette Grobler, Tawnya D. Peterson, Peter Zuber: Use of Highly Specific Molecular Markers Reveals Positive Correlation between Abundances of Mesodinium cf. major and Its Preferred Prey, Teleaulax amphioxeia, During Red Water Blooms in the Columbia River Estuary. In: J. Eukaryot. Microbiol. Band 64, 4. März 2017, S. 740–755; doi:10.1111/jeu.12407 (). Matthew D. Johnson, David Oldach, Charles F. Delwiche, Diane K. Stoecker: Retention of transcriptionally active cryptophyte nuclei by the ciliate Myrionecta rubra. In: Nature. Band 445, 25. Januar 2007, S. 426–428; doi:10.1038/nature05496 (). Matthew D. Johnson, Erica Lasek-Nesselquist, Holly V. Moeller, Andreas Altenburger, Nina Lundholm, Miran Kim, Kirstine Drumm, Øjvind Moestrup, Per Juel Hansen: Mesodinium rubrum: The symbiosis that wasn’t. In: PNAS. Band 114, Nr. 7, Stand 14. Februar 2017 (Erstveröffentlichung am 1. Februar 2017), S. E1040-E1042; doi:10.1073/pnas.1619247114. Jong Im Kim, Hwan Su Yoon, Gangman Yi, Hyung Seop Kim, Wonho Yih, Woongghi Shin: The Plastid Genome of the Cryptomonad Teleaulax amphioxeia. In: PLOS ONE, Band 10, Nr. 6, 52015, e0129284; doi:10.1371/journal.pone.0129284, , PMID 26047475 (). J.-M. Leppänen, J. E. Bruun: The role of pelagic ciliates including the autotrophic Mesodinium rubrum during the spring bloom of 1982 in the open northern Baltic proper. In: Ophelia. Band 4, 1986, S. 147–157 (). Tore Lindholm: Mesodinium rubrum–a unique photosynthetic ciliate. In: Adv. Aquat. Microbiol. Band 3, 1985, S. 1–48 (Eintrag bei Pascal Francis), CNRS. Urmas Lips, Inga Lips: Bimodal distribution patterns of motile phytoplankton in relation to physical processes and stratification (Gulf of Finland, Baltic Sea). In: Deep-Sea Res. II., Band 101, März 2014, S. 107–119; doi:10.1016/j.dsr2.2013.05.029, (idronaut.it PDF) – (). Huaxue Liu, Xingyu Song, Liangmin Huang, Yehui Tan, Yu Zhong, Jian Rong Huang: Potential risk of Mesodinium rubrum bloom in the aquaculture area of Dapeng’ao cove, China: diurnal changes in the ciliate community structure in the surface water. In: Oceanologia, Band 54, Nr. 1, 10. Februar 2012, S. 109–117; doi:10.5697/oc.54-1.109 (). Michael Marshall: Zoologger: Unique life form is half plant, half animal. Auf: New Scientist. 13. Januar 2012 (newscientist.com). Aditee Mitra: Meeresbiologie – Das Beste aus zwei Welten – Auf einen Blick: Halb Pflanze, halb Tier. In: Spektrum der Wissenschaft. April 2019, S. 54–57 (spektrum.de). Øjvind Moestrup, Lydia Garcia-Cuetos, Per Juel Hansen, Tom Fenchel: Studies on the Genus Mesodinium I: Ultrastructure and Description of Mesodinium chamaeleon n. sp., a Benthic Marine Species with Green or Red Chloroplasts. In: Journal of Eukaryotic Microbiology, Band 59, Nr. 1, Januar-Februar 2012, S. 20–39; , PMID 22221919, ResearchGate:221726330, Epub 5. Januar 2012 (). Dazu: