크리소크로물리나속
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1. 개요
크리소크로물리나속은 크기가 3.0~13.0 μm이며, 두 개의 편모와 합토네마를 가진 갈조류의 한 속이다. 이 속은 전 세계 탄소 격리 및 해양 유해 블룸 형성에 중요한 역할을 하며, 일부 종은 탄소 기반 독소를 생성하여 해양 생물에 해를 끼칠 수 있다. 특히, 크리소크로물리나 폴리레피스는 1988년과 1992년 스칸디나비아 해역에서 대규모 블룸을 일으켜 해양 생태계에 영향을 미쳤다. 또한, 크리소크로물리나속은 CpV-BQ1과 CeV-01B와 같은 주요 바이러스 병원체의 숙주이기도 하다.
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| 크리소크로물리나속 - [생물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 속 정보 | |
 | |
| 분류 | |
| 역 | 진핵생물 |
| 미분류 (분류) | 착편모생물 |
| 계 | 크로말베올라타계 |
| 문 | 착편모조문 |
| 강 | 프림네시움강 |
| 목 | 프림네시움목 |
| 과 | 크리소크로물리나과 (Chrysochromulinaceae) |
| 속 | 크리소크로물리나속 (Chrysochromulina) |
| 속 명명 | Lackey, 1939 |
2. 형태
''크리소크로물리나속''의 개체는 길이가 ~ 사이로 성장하는 것으로 알려져 있으며, 가장 큰 것은 ''크리소크로물리나 폴리레피스''(Chrysochromulina polylepis) 종이다.[3] 세포 표면은 판 모양의 비늘로 덮여 있으며, 종종 다양한 유형의 비늘 층이 추가로 덮여 있다.[3]
''크리소크로물리나''는 갈조류의 한 속으로서, 전 세계 탄소 격리와 해양의 유해성 블룸 형성에 중요한 역할을 한다. 대부분의 갈조류는 광합성을 하는 미세조류이며, 일부는 혼합영양생물이다.[5] 갈조류는 담수 및 해수 시스템에서 모두 서식할 수 있다. 이러한 결합된 생활 방식은 갈조류가 전 세계 탄소 고정에 효율적인 유기체가 되게 하며, 해양의 광합성 생물량의 30%에서 50%를 차지한다.[6]
크리소크로물리나 폴리레피스를 비롯한 일부 크리소크로물리나속 종들은 탄소가 풍부한 막 손상 독소를 생성하는 것으로 알려져 있다.[8] 연구에 따르면 해양의 질소/인 조성과 이러한 갈조류의 독소 생성 수준 사이에 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 과거 기록된 높은 수준의 질산염과 낮은 농도의 인이 결합되면 조류 번식 중 독성이 증가했다.[9] 이후 추가 연구를 통해 세포 내 낮은 질소 또는 낮은 인 수준 모두 독소 생산을 증가시킬 수 있으며, 인이 약간 더 큰 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다.[8]
모든 합토조류의 특징과 마찬가지로, ''크리소크로물리나''속의 구성원은 두 개의 편모와 합토네마라고 하는 독특한 편모 모양의 소기관을 가지고 있다.[4] 합토네마는 길이에서 광범위하게 변동할 수 있으며, 최대 60um까지 이를 수 있고,[3] 세포 부착 및 먹이 섭취 기능을 하지만 미세소관 배열 측면에서 편모와 다르다.[4]
3. 생태학적 중요성
4. 독성
이러한 상관관계에도 불구하고, 독소 자체가 탄소 기반 물질이 많기 때문에 질소나 인이 독소 형성과 직접적으로 연관될 가능성은 낮다.[8] 빛과 염분과 같은 다른 성장 제한 요인들도 독성을 증가시키는 것으로 알려져 있으며, 이는 독소가 낮은 성장 시기에 세포 방어에 선택적 이점을 제공한다는 것을 시사한다.[8] 따라서, 연구는 영양분 제한으로 인한 환경적 및 생리적 수준에서 세포 스트레스에 대한 대사 반응이 독소 생산의 원인이라는 생각을 뒷받침한다.[8]
4. 1. 유해 조류 대번식
많은 ''크리소크로물리나'' 종들이 전 세계적으로 조류 대번식을 형성하는 것으로 밝혀졌다.[10] 북대서양의 이러한 대번식 중 일부는 적절한 환경 조건에서 다른 해양 생물에게 유독한 화합물을 생성할 수 있다.[2][10][11] 스칸디나비아 반도 연안 해역에서는 4월에서 8월 사이에 대번식이 일어나는 것이 일반적이지만, 출현하는 특정 ''크리소크로물리나'' 종은 해마다 다르다.[2][10]
4. 1. 1. 1988년 스칸디나비아 대번식
1988년 늦봄, 카테가트 해협에서 스카게라크 해협으로 이동한 ''크리소크로물리나'' 대량 번식은 단일 종인 ''C. 폴리레피스''로 구성되었다.[10][11] 이 번식은 ''C. 폴리레피스''가 생성한 용혈 화합물 때문에 원생동물, 무척추 동물을 포함한 다른 해양 유기체와 900톤의 양식 어류에 독성을 나타냈다.[10][11] ''C. 폴리레피스''는 보통 이 지역에서 흔히 발견되는 농도에서는 독성이 없지만, 겨울철에 많은 양의 질소가 유출되어 N:P 비율을 증가시키는 따뜻한 표층과 낮은 염도를 가진 강한 성층화와 같은 특정 환경 조건이 ''C. 폴리레피스'' 대량 번식을 이끈 것으로 보인다.[2][10][11] 또한, 이러한 독성 화합물 생성으로 인해 ''C. 폴리레피스''의 포식이 제한되어 단일 종 번식을 지배하게 된 것으로 추정된다.[10] 독성 효과는 빠르게 역전되었고, 먹이 그물은 1993년까지 회복되었다.[10][11]
4. 1. 2. 1992년 카테가트 해협 대번식
1992년 4월부터 5월까지 남부 카테가트 해협에서 많은 플랑크톤 종으로 구성된 대규모 블룸이 발생했으며, 그 생물량의 90% 이상이 ''크리소크로물리나'' 종이었다.[12] 이 블룸에서 가장 많이 발견된 종은 ''C. hirta, C. spinifera, C. ericina, C. brevifilum''과 아직 학계에 보고되지 않은 종이었다.[12] ''C. hirta, C. spinifera, C. ericina''는 긴 가시가 튀어나와 있어 전체 유기체의 직경이 25μm~76μm로 비교적 작다. 이러한 특징은 섬모충이 삼키기에는 너무 커서 블룸이 성공한 이유 중 하나로 추정된다.[12] 블룸이 성공한 또 다른 이유는 블룸 내 포식자가 적었기 때문인데, 이는 ''크리소크로물리나'' 종의 약 5%에 불과했다.[12] 1988년 ''C. polylepis'' 블룸과 마찬가지로, 이 블룸이나 해당 종들이 독소를 생성한다는 직접적인 증거는 발견되지 않았다.[11][12]
5. 주요 바이러스 병원체
크리소크로물리나속을 감염시키는 주요 바이러스로는 CpV-BQ1과 CeV-01B 두 가지가 알려져 있다.[13][14]
CpV-BQ1 바이러스는 온타리오 호의 담수 샘플을 여과하여 투과 전자 현미경을 통해 확인되었다. 이 바이러스는 게놈 크기가 485kb인 정이십면체 핵-세포질 거대 DNA 바이러스이다. 거대바이러스강에 속하며, 해조류 DNA 바이러스과 및 미미바이러스 과의 특징을 가지고 있다. 온타리오 호에서 크리소크로물리나속의 농도는 일정했지만, CpV-BQ1의 농도는 큰 변화를 보였다.[13]
CeV-01B는 1998년 노르웨이 해 연안에서 처음 분리되었다. 게놈 크기가 474kb인 정이십면체 이중 가닥 DNA 바이러스로, 거대바이러스과의 하위 분기에 속한다.[14]
참조
[1]
논문
Notes on plankton flagellates from the Scioto River (with descriptions of new forms)
[2]
논문
The dynamics of Chrysochromulina species in the Skagerrak in relation to environmental conditions
2005-07
[3]
논문
An interactive key to the Chrysochromulina species (Haptophyta) described in the literature
2014-02-13
[4]
논문
Biology and systematics of heterokont and haptophyte algae
2004-10-01
[5]
논문
The mitochondrial and chloroplast genomes of the haptophyte Chrysochromulina tobin contain unique repeat structures and gene profiles
2014-07-17
[6]
논문
Extreme diversity in noncalcifying haptophytes explains a major pigment paradox in open oceans
2009-08-04
[7]
논문
Genome Sequence and Transcriptome Analyses of Chrysochromulina tobin: Metabolic Tools for Enhanced Algal Fitness in the Prominent Order Prymnesiales (Haptophyceae)
2015-09-23
[8]
논문
Cell density, chemical composition and toxicity of Chrysochromulina polylepis (Haptophyta) in relation to different N:P supply ratios
1999-11
[9]
논문
Growth, stoichiometry and cell size; temperature and nutrient responses in haptophytes
2017-09-05
[10]
논문
A long-term perspective on the Chrysochromulina bloom on the Norwegian Skagerrak coast 1988: a catastrophe or an innocent incident?
2000-11-22
[11]
논문
Effects of a Chrysochromulina polylepis subsurface bloom on the planktonic community
https://www.int-res.[...]
1990
[12]
논문
Distribution and Growth of Protists and Mesozooplankton during a Bloom of Chrysochromulina Spp. (Prymnesiophyceae, Prymnesiales)
1995
[13]
논문
Isolation and characterization of a virus infecting the freshwater algae Chrysochromulina parva
2015-12
[14]
논문
The 474-Kilobase-Pair Complete Genome Sequence of CeV-01B, a Virus Infecting Haptolina (Chrysochromulina) ericina (Prymnesiophyceae)
2015-12-03
[15]
논문
Isolation and characterization of two viruses with large genome size infecting Chrysochromulina ericina (Prymnesiophyceae) and Pyramimonas orientalis (Prasinophyceae)
http://linkinghub.el[...]
2001-11
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