Διερεύνηση της βιοποικιλότητας των κυανοβακτηρίων που συμβιούν με σπόγγους στο βόρειο Αιγαίο
Creators: name: Κωνσταντίνου, Δέσποινα Ιωάννη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2016
Subjects: σπόγγοι-βόρειο Αιγαίο
συμβιωτικά κυανοβακτήρια
sponge-north Aegean Sea
symbiotic cyanobacteria

description: Η συμβιωτική σχέση που αναπτύσσουν οι σπόγγοι με τα κυανοβακτήρια αποτελεί μια από τις αρχαιότερες γνωστές αλληλεπιδράσεις μεταξύ ζώων και μικροοργανισμών. Αν και τα κυανοβακτήρια μπορεί να αποτελούν μεγάλο μέρος της μεσοΰλης ενός σπόγγου, η υπάρχουσα γνώση για την ποικιλότητα τους ως συμβιώτες των σπόγγων είναι ελλιπής. Τα τελευταία δέκα χρόνια έχουν αυξηθεί οι μελέτες στη Δυτική Μεσόγειο, αποκαλύπτοντας τη συμβίωση κυανοβακτηρίων με αρκετά είδη σπόγγων. Ωστόσο, τέτοιου είδους σχέσεις παραμένουν σχεδόν ανεξερεύνητες στην περιοχή της Ανατολικής Μεσογείου, και πολύ περισσότερο στην περιοχή του Αιγαίου. Η έλλειψη γνώσης για τα συμβιωτικά με σπόγγους κυανοβακτήρια από την περιοχή της Ανατολικής Μεσογείου, αποτέλεσε το κίνητρο για την παρούσα έρευνα που είχε στόχο τη διερεύνηση της παρουσίας και της ποικιλότητας των κυανοβακτηρίων που συμβιούν με διαφορετικά είδη σπόγγων στο Βόρειο Αιγαίο, μέσα από μια ολοκληρωμένη προσέγγιση (μικροσκοπική παρατήρηση των σπόγγων, μοριακές μέθοδοι, απομόνωση και ανάλυση στελεχών κυανοβακτηρίων). Για τον σκοπό αυτό συλλέχθηκαν συνολικά 25 δείγματα σπόγγων με αυτόνομη κατάδυση (SCUBA), από δύο βενθικές βιοκοινότητες (τη βιοκοινότητα των φωτόφιλων φυκών και την κοραλλιγενή βιοκοινότητα), στην Κασσάνδρα Χαλκιδικής. Τα δείγματα των σπόγγων εξετάστηκαν για την παρουσία συμβιωτικών κυανοβακτηρίων με τη χρήση μικροσκοπίας φθορισμού και με μοριακές μεθόδους (ενίσχυση του 16S rRNA γονιδίου των συμβιωτικών κυανοβακτηρίων με τη μέθοδο της PCR και τη χρήση ειδικών για τα κυανοβακτήρια εκκινητών). Η ποικιλότητα των συμβιωτικών κυανοβακτηρίων των σπόγγων διερευνήθηκε με τη μέθοδο της απομόνωσης στελεχών σε μονοκαλλιέργειες και του πολυφασικού χαρακτηρισμού αυτών (μορφολογικός χαρακτηρισμός και φυλογενετική ανάλυση). Τα 25 δείγματα των σπόγγων που συλλέχθηκαν ταξινομήθηκαν σε 18 είδη, εκ των οποίων τα 17 βρέθηκαν να φιλοξενούν συμβιωτικά κυανοβακτήρια κοκκοειδούς και νηματοειδούς μορφής. Για πρώτη φορά καταγράφηκαν συμβιωτικά κυανοβακτήρια στα εξής 10 είδη σπόγγων: Acanthela acuta, Axinella cannabina, A. damicornis, A. verrucosa, Chondrosia reniformis, Ircinia oros, Haliclona fulva, Hexadella racovitzai, Spirastrella cunctatrix και Stryphnus ponderosus. Στην προσπάθεια διερεύνηση της ποικιλότητας των συμβιωτικών κυανοβακτηρίων, 15 στελέχη συμβιωτικών κυανοβακτηρίων που ανήκουν στις οικογένειες Leptolyngbyaceae, Pseudanabaenaceae, Schizotrichaceae, Synechococcaceae και Xenococcaceae απομονώθηκαν σε μονοκαλλιέργειες. Είναι η πρώτη φορά που απομονώνονται κυανοβακτήρια των οικογενειών Pseudanabaenaceae, Schizotrichaceae και Xenococcaceae από σπόγγους. Εννέα από τα στελέχη των συμβιωτικών κυανοβακτηρίων των σπόγγων χαρακτηρίστηκαν και κατατάχτηκαν στα εξής είδη: Xenococcus sp., Leptolyngbya sp., Pseudanabaena cf. persicina, Schizotrichaceae sp. και Synechococcus sp.. Συμπερασματικά, τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας παρέχουν τις πρώτες ενδείξεις για την ύπαρξη άγνωστης ποικιλότητας κυανοβακτηρίων που συμβιούν με σπόγγους στην περιοχή του Βορείου Αιγαίου, γι’ αυτό το λόγο περαιτέρω έρευνα κρίνεται απαραίτητη
description: The association between cyanobacteria and sponges is one of the oldest known microbe–animal interactions. Although cyanobacterial symbionts may comprise a significant portion of a sponge’s cellular volume, we still know relatively little about their diversity as sponge symbionts. In the last ten years, relevant research has been carried out in the western Mediterranean Sea, revealing symbiotic relationships between cyanobacteria and several sponge species. However, no information exists on these symbiotic interactions (sponge-cyanobacteria) in the eastern Mediterranean Sea, and especially in the Aegean Sea. The aim of the present study was to carry out an investigation on the diversity of cyanobacteria living in association with different sponge species in the North Aegean Sea, by both culture dependent and independent approach (fluorescent microscopy, molecular methods). Sponge samples (25) were collected by Scuba diving from two benthic communities (photophilic algal community and coralligenous community) in Kassandra, Chalkidiki. All sponge samples were examined for the presence of symbiotic cyanobacteria by fluorescent microscopy and molecular methods (16S rRNA gene was amplified using cyanobacteria specific-primers). The diversity of cyanobacteria living in association with sponges was investigated by culture dependent methods (isolation and polyphasic characterization). The 25 sponge samples were classified in 18 sponge species, 17 of which were found hosting cyanobacteria (coccoid and filamentous). This is the first record of cyanobacteria living in association with the 10 following sponge species: Acanthela acuta, Axinella cannabina, A. damicornis, A. verrucosa, Chondrosia reniformis, Ircinia oros, Haliclona fulva, Hexadella racovitzai, Spirastrella cunctatrix and Stryphnus ponderosus. Moreover, 15 symbiotic cyanobacteria strains which belong to Leptolyngbyaceae, Pseudanabaenaceae, Schizotrichaceae, Synechococcaceae and Xenococcaceae families were isolated. For the first time, cyanobacteria strains belonging to Pseudanabaenaceae, Schizotrichaceae and Xenococcaceae were isolated from sponges. Nine strains were characterized and classified to the following taxa: Xenococcus sp., Leptolyngbya sp., Pseudanabaena cf. persicina, Schizotrichaceae sp., and Synechococcus sp.. The results of the present study revealed the presence of unknown cyanodiversity living in association with sponges in the North Aegean Sea indicating that further investigation is necessary