זואוקסנטלות

זואוקסנטלות  (שם מדעי: Zooxanthellae) הן אצות חד-תאיות (דינופלגלטים) המסוגלות לחיות בסימביוזה עם מינים ימיים רבים של חסרי חוליות כגון אלמוגים, ספוגים, מדוזות, חשופיות ים ומינים מסוימים של צדפות ושוכנות בתוך רקמתם. הזואוקסנטלות הנפוצות ביותר מקיימות סימביוזה עם אלמוגים ושייכות לסוג סימביודיניום (באנגלית: Symbiodinium)

מורפולוגיה 

לזואוקסנטלות צורת תא אליפסה עד אליפסואידית, וגודלן נע בין 5 ל-15 מיקרומטרים בקוטר. לאורגניזמים חד-תאיים אלה יש כלורופלסטים חומים-זהובים אופייניים המכילים פיגמנטים פוטוסינתטיים.

פוטוסינתזה וסימביוזה

הזואוקסנטלות מבצעות פוטוסינתזה באמצעות פיגמנטים קולטי אור; כלורופיל a וכלורופיל c, והן בעלות פיגמנטים דינופלגלטים כגון קרוטן, פרידינין ודיאדינוקסנטין, הנותנים להן את הצבע החום-צהבהב. הכלורופלסטים חיוניים לאורח החיים הסימביוטי שלהם בתוך רקמות המארח, האברונים הללו מבצעים פוטוסינתזה, וממירים אנרגיית אור לאנרגיה כימית בצורה של תרכובות פחמן אורגניות, מספקות למארח חומרי הזנה כמו גלוקוז, ומקנות לו את צבעו, ובתמורה המארח מספק הגנה וחומרי הזנה אחרים כגון פחמן דו-חמצני, שהמארח מפריש בעת נשימתו, פוספטים ותרכובות חנקן.

מחקרים זיהו מולקולות איתות מרכזיות המעורבות בהקמת הסימביוזה ותחזוקתה. לדוגמה, מחקר מצא את הקיום של מנגנוני זיהוי שבהם אלמוגים מזהים זנים ספציפיים של זואוקסנטלות דרך קולטנים משטח התא וחלבוני זיהוי. ספציפיות זו מבטיחה שרק זואוקסנטלות תואמות ייקלטו על ידי המארח, מה שמייעל את היתרונות ההדדיים המופקים מהסימביוזה.

זואוקסנטלות ואלמוגים

זואוקסנטלות תורמות באופן משמעותי לתזונת האלמוגים, ומספקות עד 90% מדרישות האנרגיה שלהם. שותפות זו משפרת את צמיחת האלמוגים, קלציפיקציה ועמידות בפני גורמי לחץ סביבתיים כגון טמפרטורות ים וזמינות נוטריאנטים, והיא חיונית למגוון הביולוגי ולתקינות המבנית של מערכות אקולוגיות בשונית האלמוגים, התומכת במגוון רחב של חיים ימיים.

הסימביוזה בין אלמוגים לזואוקסנטלות רגישה לתנודות סביבתיות ומשחקת תפקיד מכריע באירועי הלבנת אלמוגים. תחת תנאי עקה, כגון טמפרטורות ים גבוהות, זיהום והחמצת האוקיינוסים, עלולים אלמוגים להוציא את הזאוקסנטלות שלהם בתהליך שנקרא הלבנת אלמוגים. תופעה זו גורמת לאובדן הפיגמנטים הסימביונטים, המוביל למראה החיוור של האלמוגים, אובדן עתודות האנרגיה, ולעלייה ברגישות למחלות, וכתוצאה מכך לדעיכה ולמוות של שוניות האלמוגים. תופעה זו נחקרה באינטנסיביות כדי להבין את הגורמים המעוררים הלבנת אלמוגים ואת השלכותיה האקולוגיות.

מחקר

התקדמות חקר הביולוגיה המולקולרית, הגנומיקה, והפרוטאומיקה אפשרו ניתוחים מפורטים של פרופילי ביטוי גנים במהלך תגובות לחץ, וחשפו תובנות לגבי מנגנונים אדפטטיביים המסייעים להישרדות הסימביוזה בין זואוקסנטלות ואלמוגים בסביבות משתנות. מחקרים זיהו קליידים שונים של סימביודיניום המציגים מאפיינים פיזיולוגיים מגוונים כגון; היעילות הפוטוסינתטית שלהם, יכולות ספיגת חומרי הזנה, ותגובות לתנודות טמפרטורה וזמינות חומרי הזנה. לדוגמה, ידוע כי חלק מהקליידים מעניקים עמידות תרמית גבוהה יותר לאלמוגים המארחים שלהם, ובכך משפרים את עמידות האלמוגים בפני עקה תרמית ואירועי הלבנה.

תובנות לגבי מנגנונים אלו הן קריטיות לניבוי האופן שבו אלמוגים יגיבו לתרחישי שינויי אקלים עתידיים ולפיתוח אסטרטגיות שימור להגנה על מערכות אקולוגיות של שוניות האלמוגים.

קישורים חיצוניים

 נוגה סטמבלר, Zooxanthellae: The Yellow Symbionts Inside Animals, פרק בספר שוניות אלמוגים: מערכת אקולוגית במעבר, באתר Springer Link, ינואר 2010 (באנגלית)
 רואן רוב, Thermal adaptation in reef coral symbionts, באתר Nature, אוגוסט 2004 (באנגלית)



הערות שוליים

קטגוריה:מיקרוביולוגיה
קטגוריה:אצות
קטגוריה:סימביוזה