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Phaeocystis ist eine Gattung von Algen die zur Klasse der Prymnesiophyten Prymnesiophyceae und damit zum grossen Phylum Abteilung der Haptophyten Haptophyta gehort 1 Phaeocystis Arten sind im marinen Phytoplankton weit verbreitet und konnen in einem weiten Temperaturbereich eurythermal und Salzgehaltsbereich euryhalin vorkommen 2 Mitglieder dieser Gattung leben sowohl im offenen Ozean als auch im Meereis 3 PhaeocystisPhaeocystis antarctica Zelle in Zellkultur Systematikohne Rang Haptophytaohne Rang PrymnesiophyceaeOrdnung PhaeocystalesFamilie PhaeocystaceaeGattung PhaeocystisWissenschaftlicher NamePhaeocystisLagerheim 1893Illustration Phaecocystis Schaum von Phaeocystis globosaPhaeocystis Algenschaum am StrandPhaeocystis Arten haben einen vielgestaltigen polymorphen Lebenszyklus der von freilebenden Zellen bis zu grossen Kolonien reicht 2 Auf diese Weise sind einige Arten von Phaecocystis in der Lage schadliche Algenbluten en harmful algal blooms HABs zu bilden Inhaltsverzeichnis 1 Arten 2 Genom 3 Verbreitung und Lebenszyklus 3 1 Fortpflanzung 3 2 Freilebende Formen 3 3 Koloniebildende Formen und Algenbluten 3 4 Symbiose 4 Viren 5 Globale Auswirkungen 6 EinzelnachweiseArten Bearbeiten nbsp Kolonien von Phaeocystis globosa in Kultur Balken 500 mm nbsp Kolonien von Phaeocystis antarctica wichtiger Bestandteil des Phytoplanktons im Rossmeer nach dem Ruckzug des Meereises die Algenbluten der fruhen Saison dominierend 4 Gattung Phaeocystis 5 6 7 8 P amoeboidea Buttner 1910 Kieler Bucht Holtenauer Ufer P antarctica Karsten 1905 Atlantischer Sektor der antarktischen zirkumpolaren Konvergenz P brucei Mangin 1922 saisonale Eiszone seasonal ice zone SIZ des Sudlichen Ozeans P cordata A Zingone amp M J Chretiennot Dinet 2000 Mittelmeer P globosa Scherffel 1899 Helgoland P jahnii A Zingone 2000 Mittelmeer P pouchetii Hariot Lagerheim 1896 Typus Holotyp Spezies Nordatlantik entlang der Kuste Norwegens von den Lofoten bis zum Varangerfjord P rex Andersen Bailey Decelle amp Probert 2015 Arabisches Meer nicht gelistet bei WoRMS 9 P scrobiculata O Moestrup 1979 nicht in Kultur Neuseeland P sphaeroides Buttner 1910 Kieler Bucht Moltenorter Ufer P sp AC618 nicht klassifizierter Kandidat nach NCBI P sp Hongkong2 nicht klassifizierter Kandidat nach NCBI P sp PLY559 nicht klassifizierter Kandidat nach NCBI P sp Hongkong2 nicht klassifizierter Kandidat nach NCBI P sp Santou nicht klassifizierter Kandidat nach NCBI P sp SIC 41345 nicht klassifizierter Kandidat nach NCBI P sp JD 2012 nicht klassifizierter Kandidat nach NCBI 10 die bei Brisbin et al 2018 in Fig 2 angegebenen Zugriffsnummern fur die Klade Phaeo2 endosymbiotischer Phaeocystis fallen in diese NCBI Kandidaten Spezies 11 Anmerkungen Throndsen 1997 ordnet diese Gattung abweichend in die Ordnung Prymnesiales ein 7 Die Spezies Phaeocystis giraudii Derbes amp Solier De Toni 1895 wurde in die Gattung Chrysoreinhardia verschoben als Synonym von Chrysoreinhardia giraudii Derbes amp Solier C Billard 2000 7 Die Spezies Phaeocystis fuscescens A Braun ex Kutzing De Toni 1895 wurde in die Gattung Tetrasporopsis verschoben als Synonym von Tetrasporopsis fuscescens A Braun ex Kutzing Lemmermann 1899 7 Weitere nicht klassifizierte Kandidaten sind bei NCBI zu finden 12 Zu den beiden endsymbiotischen Phaeocystis Kladen Phaeo1 und Phaeo2 siehe unten Genom BearbeitenEin Genomvergleich hat gezeigt dass die RuBisCO Spacer Region im Plastom d h der Plastiden DNA zwischen zwei Untereinheiten des Enzyms Ribulose 1 5 bisphosphat Carboxylase unter eng verwandten kolonialen Phaeocystis Arten hoch konserviert ist Sie ist in P antarctica P pouchetii und zwei warm temperierten Stammen von P globosa identisch es gibt lediglich eine einzige Basensubstitution in zwei kalt temperierten Stammen von P globosa 13 Verbreitung und Lebenszyklus BearbeitenPhaeocystis kann entweder in der Form freilebender Zellen oder als Kolonie existieren Ein Sonderfall ist die endosymbiotische Lebensweise Fortpflanzung Bearbeiten Ein haploid diploider Lebenszyklus wurde bisher nur bei P globosa beobachtet wird aber auch bei anderen Arten wie P pouchetii und P antarctica vermutet In diesem Zyklus ist die sexuelle Fortpflanzung bei der Bildung und dem Absterben der Kolonieblute dominant Abgesehen davon wurden zwei unterschiedliche Arten der vegetativen Fortpflanzung beobachtet 14 Freilebende Formen Bearbeiten Freilebende Formen von Phaeocystis sind weltweit verbreitet und kommen in einer Vielzahl von marinen Lebensraumen vor darunter Kustenmeere offene Ozeane Polarmeere und im Meereis 15 Freilebende Zellen konnen je nach Art eine Vielzahl von Morphologien aufweisen Alle Arten konnen als geschuppte Flagellaten Geisseltierchen existieren bei P scrobiculata und P cordata ist dies sogar die einzige beobachtete Form Koloniebildende Formen und Algenbluten Bearbeiten Die Bildung schwimmender Kolonien ist eine besondere und kennzeichnende Eigenschaft der Gattung Phaeocystis In einer solchen Kolonie sind Hunderte von Zellen in eine Matrix aus Polysaccharid Gel eingebettet die bei Algenbluten massiv an Grosse zunehmen kann 3 Bei drei Arten wurden Kolonienbildung beobachtet P globosa P pouchetii und P antarctica diese konnen auch als ohne Schuppen und Filamente existieren 14 Bei Kolonien von Phaeocystis kann eine Koloniehaut en colony skin Schutz vor kleineren Zooplanktonfressern und Viren bieten 16 Die Allgegenwart und die Bildung grosser Algenbluten machen die Gattung Phaeocystis zu einem wichtigen Bestandteil des Kohlenstoffkreislaufs im Ozean 17 18 Ausserdem produziert Phaeocystis Dimethylsulfid DMS einen Schlusselakteur im Schwefelkreislauf 19 20 Die Bildung von Algenbluten in nahrstoffreichen Gebieten wird durch die drei koloniebildenden Arten P globosa P pouchetii und P antarctica verursacht 21 Diese konnen naturliche Ursache haben z B im Rossmeer in der Gronlandsee oder in der Barentssee 22 oder durch anthropogene menschenverursachte Eintrage hervorgerufen werden z B in der Southern Bight in der sudlichen Nordsee oder im Persischen Golf Im Allgemeinen bluht P globosa in gemassigten und tropischen Gewassern wahrend P pouchetii und P antarctica besser an die kalten Temperaturen angepasst sind die in arktischen bzw antarktischen Gewassern herrschen P pouchetii toleriert jedoch auch warmere Temperaturen 23 und wurde tatsachlich schon in gemassigten Gewassern gesehen 24 Die grossten Phaeocystis Bluten bilden sich in den Polarmeeren P pouchetii im Norden und P antarctica im Suden 1 Diese intensive Phaeocystis Produktivitat halt im Allgemeinen etwa drei Monate lang an und uberspannt den grossten Teil des Sommers auf der Sudhalbkugel Phaeocystis reiche Okosysteme stehen in der Regel mit kommerziell wichtigen Bestanden von Krebstieren Mollusken Fischen und auch Saugetieren in Verbindung Phaeocystis kann negative Auswirkungen auf hohere trophische Ebenen im marinen Okosystem und damit auch auf menschliche Aktivitaten z B Fischzucht und Kustentourismus haben indem sie wahrend des Abklingens einer Blute geruchsintensive Schaume an den Stranden bildet 25 Symbiose Bearbeiten nbsp Fluoreszenzmikroskopie von photosymbiotischen Acantharien die Phaeocystis Symbionten beherbergen Rote Fluoreszenz ist Chlorophyll Autofluoreszenz und ermoglicht die Beobachtung der veranderten Morphologie der Phaeocystis Chloroplasten Die grune Fluoreszenz entspricht einem Farbstoff der Verdauungskompartimente farbt Die Symbionten werden nicht verdaut Phaeocystis Arten treten als Endosymbionten von Acantharien Acantharea informelle Gruppe der Strahlentierchen alias Radiolarien wohl zu unterscheiden von der Pilzgattung Acantharia auf 26 11 Ob diese Symbiose einen echten Mutualismus darstellt bei dem beide Partner profitieren ist umstritten 27 Aus verschiedenen Ozeanbecken gesammelte Acantharien beherbergen unterschiedliche Arten von Phaeocystis als dominante Symbionten 26 P antarctica wird als primarer Symbiont in Acanthariern im Sudlichen Ozean dem Antarktischen Ozean gefunden P cordata und P jahnii gehoren zu den dominanten Symbionten in Akanthariern der warmen oligotrophen Regionen des Indischen und Pazifischen Ozeans Zusatzlich zu den beschriebenen Phaeocystis Arten machen Sequenzen aus einer mit Phaeo2 bezeichneten molekularen Klade oft einen Grossteil der aus Acanthariern in warmen Wasserregionen gewonnenen symbiotischen Sequenzen aus neben denen der sog Klade Phaeo1 26 11 28 wohl zu unterscheiden von den gleichnamigen Kladen der Spezies Phaeodactylum tricornutum 29 30 Bei symbiotischen Phaeocystis Arten wird ein extremer Zellumbau beobachtet einschliesslich einer drastischen Zunahme der Chloroplastenzahl und einer vergrosserten zentralen Vakuole 26 11 Diese phanotypische Veranderung wird wahrscheinlich vom Wirt induziert um die photosynthetische Leistung der Symbionten zu erhohen Die Endosymbiose wird jedoch zur Sackgasse fur Phaeocystis wenn sie die symbiotischen Zellen unfahig fur weitere Zellteilungen macht 27 Die Symbiose ist okologisch relevant weil sie Brennpunkte der Primarproduktion in nahrstoffarmen Regionen schafft 31 Es bleibt aber noch zu klaren inwieweit die Symbiose die Evolution von Phaeocystis beeinflusst hat Viren BearbeitenVon den Arten P globosa und P pouchetii sind eine Reihe von Virusspezies mit Kandidatenstatus bekannt 32 Diese wurden zunachst vorgeschlagen als Mitglieder der Virusgattung Prymnesiovirus Familie Phycodnaviridae im Phylum Nucleocytoviricota NCLDV Nach neueren Untersuchungen sind einige der Kandidaten jedoch mit Gruppe der sog OLPG eher der Familie Mimiviridae oder einer Schwesterfamilie Mesomimiviridae derselben zuzuordnen Anmerkung In der Prymnesiovirus Schwestergattung Phaeovirus sind trotz der Namensahnlichkeit keine Phaeocystis infizierende oder assoziierte Viren bekannt Familie Phycodnaviridae Gattung Prymnesiovirus 33 Spezies Phaeocystis globosa virus PgV Spezies Phaeocystis globosa virus 1 PgV 01T T steht im Akronym fur Texel Niederlande 34 Spezies Phaeocystis globosa virus 2 bis 11 PgV 02T bis PgV 11T Spezies Phaeocystis globosa virus 13 PgV 13T Spezies Phaeocystis globosa virus 15 PgV 15T Spezies Phaeocystis globosa virus 17 PgV 17T Spezies Phaeocystis globosa virus 18 PgV 18T Spezies Phaeocystis globosa virus 102 PgV 102P P steht fur Plymouth Sudwestengland 35 Verschiebe Option Richtung Familie Mimiviridae Spezies Phaeocystis globosa virus 12 PgV 12T 36 32 Spezies Phaeocystis globosa virus 14 PgV 14T 36 Spezies Phaeocystis globosa virus 16 PgV 16T 34 36 37 38 39 Spezies Phaeocystis pouchetii virus PpV 40 41 39 32 Mit Phaeocystis assoziierte Virophagen Familie Lavidaviridae Phaeocystis globosa Virus Virophage PgVV parasitiert Phaeocystis globosa virus PgV 42 43 44 Man vermutet dass die Algenbluhen verursachende Mikroorganismen durch sie parasitierende Viren kontrolliert werden und diese sogar in der Lage sind eine Blute zusammenbrechen zu lassen Globale Auswirkungen BearbeitenDie Gattung Phaeocystis ist ein wichtiger Produzent von 3 Dimethylsulphoniopropionat DMSP DMSP wird von weiteren marinen Mikroben in fluchtige Schwefelverbindungen zersetzt insbesondere Methanthiol CH3SH und Dimethylsulfid DMS CH3 2S 1 Ein Grossteil des DMS im Meerwasser wird zu Dimethylsulfoxid DMSO CH3 2S O oxidiert 45 Biogenes DMS tragt jahrlich etwa 1 5 1010 kg Schwefel zur Atmosphare bei und spielt daher eine wichtige Rolle im globalen Schwefelkreislauf der die Wolkenbildung und moglicherweise die Klimaregulierung beeinflussen kann 1 Einzelnachweise Bearbeiten a b c d Phaeocystis Research Abgerufen im 1 Januar 1 a b Veronique Schoemann Sylvie Becquevort Jacqueline Stefels Veronique Rousseau Christiane Lancelot Phaeocystis blooms in the global ocean and their controlling mechanisms a review In Journal of Sea Research Serie Iron Resources and Oceanic Nutrients Advancement of Global Environmental Simulations 53 Jahrgang Nr 1 2 1 Januar 2005 S 43 66 doi 10 1016 j seares 2004 01 008 bibcode 2005JSR 53 43S a b Welcome to the Phaeocystis antarctica genome sequencing project homepage 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Barry M L VanWoert R B Dunbar Rapid and early export of Phaeocystis antarctica blooms in the Ross Sea Antarctica In Nature 404 Jahrgang Nr 6778 6 April 2000 S 595 598 doi 10 1038 35007061 PMID 10766240 nature com J Stefels W H M Van Boekel Production of DMS from dissolved DMSP in axenic cultures of the marine phytoplankton species Phaeocystis sp in Mar Ecol Prog Ser Band 97 8 Juli 1993 S 11 18 J Stefels L Dijkhuizen W W C Gieskes DMSP lyase activity in a spring phytoplankton bloom off the Dutch coast related to Phaeocystis sp abundance In Marine Ecology Progress Series 123 Jahrgang 20 Juli 1995 S 235 243 doi 10 3354 meps123235 bibcode 1995MEPS 123 235S rug nl PDF Christiane Lancelot M D Keller Veronique Rousseau Walker O Smith Jr Sylvie Mathot Autecology of the marine haptophyte Phaeocystis sp sic in David M Anderson Allan D Cembella Gustaaf M Hallegraeff Hrsg Physiological ecology of harmful algal blooms NATO ASI Series G Ecological Sciences Band 41 Springer Verlag Berlin 2 Juni 1998 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Decelle Ecologie et evolution de la photosymbiose chez les acanthaires radiolaires Dissertation an der Universitat Pierre und Marie Curie UPMC Paris 11 Januar 2018 franzosisch A Look Back at the U S Department of Energy s Aquatic Species Program Biodiesel from Algae National Renewable Energy Laboratory NREL TP 580 24190 Gegenbeispiel NCBI Phaeodactylum genus Bacillariophyceae David A Caron Neil R Swanberg Anthony F Michaels Frances A Howse Primary productivity by symbiont bearing planktonic sarcodines Acantharia Radiolaria Foraminifera in surface waters near Bermuda In Journal of Plankton Research 17 Jahrgang Nr 1 1 Januar 1995 ISSN 0142 7873 S 103 129 doi 10 1093 plankt 17 1 103 englisch a b c Romain Blanc Mathieu Hakon Dahle Antje Hofgaard David Brandt Hiroki Ban Jorn Kalinowski Hiroyuki Ogata Ruth Anne Sandaa A Persistent Giant Algal Virus with a Unique Morphology Encodes an Unprecedented Number of Genes Involved in Energy Metabolism Memento des Originals vom 21 Juli 2021 im Internet Archive nbsp Info Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht gepruft Bitte prufe Original und Archivlink gemass Anleitung und entferne dann diesen Hinweis 1 2 Vorlage Webachiv IABot journals asm org in ASM Journals Journal of Virology Band 95 Nr 8 25 Marz 2021 doi 10 1128 JVI 02446 20 PrePrint bioRxiv doi 10 1101 2020 07 30 228163 CSH 13 Januar 2021 NCBI Prymnesiovirus Genus a b Jean Michel Claverie Chantal Abergel Mimiviridae An Expanding Family of Highly Diverse Large dsDNA Viruses Infecting a Wide Phylogenetic Range of Aquatic Eukaryotes In Viruses 2018 Sep 10 9 18 September 2018 S 506 doi 10 3390 v10090506 PMC 6163669 freier Volltext PMID 30231528 Tab 2 Willie Wilson Declan C Schroeder Jenna Ho Martin Canty Phylogenetic analysis of PgV 102P a new virus from the English Channel that infects Phaeocystis globosa in J Mar Biol Ass UK 86 Juni 2006 S 485 490 doi 10 1017 S0025315406013385 a b c Jonatas Abrahao Lorena Silva Ludmila Santos Silva Jacques Yaacoub Bou Khalil Rodrigo Rodrigues Thalita Arantes Felipe Assis Paulo Boratto Miguel Andrade Erna Geessien Kroon Bergmann Ribeiro Ivan Bergier Herve Seligmann Eric Ghigo Philippe Colson Anthony Levasseur Guido Kroemer Didier Raoult Bernard La Scola Tailed giant Tupanvirus possesses the most complete translational apparatus of the known virosphere In Nature Communications 9 Jahrgang Nr 1 27 Februar 2018 doi 10 1038 s41467 018 03168 1 nature com Sebastien Santini Sandra Jeudy Julia Bartoli Olivier Poirot Magali Lescot Chantal Abergel Valerie Barbe K Eric Wommack Anna A M Noordeloos Corina P D Brussaard Jean Michel Claverie Genome of Phaeocystis globosa virus PgV 16T highlights the common ancestry of the largest known DNA viruses infecting eukaryotes in Proc Natl Acad Sci USA 110 26 25 Juni 2013 S 10800 10805 doi 10 1073 pnas 1303251110 PMC 3696832 freier Volltext PMID 23754393 Yanze Li Hisashi Endo Yasuhiro Gotoh Hiroyasu Watai Nana Ogawa Romain Blanc Mathieu Takashi Yoshida Hiroyuki Ogata The Earth Is Small for Leviathans Long Distance Dispersal of Giant Viruses across Aquatic Environments in Microbes Environ 34 3 September 2019 S 334 339 doi 10 1264 jsme2 ME19037 PMC 6759346 freier Volltext PMID 31378760 insbes Fig 4 Anm Wegen der Platzierung im Stammbaum und DORTIGER Referenz auf Santini 2013 meint Phaeocystis globosa virus hier Tethysvirus hollandense insbesondere PgV 16T Mit Megaviridae werden die erweiterten Mimiviridae also die Imitervirales bezeichnet mit Megamimivirinae die ganze Familie Mimiviridae und Mesomimivirinae umfasst alle drei Schwesterfamilien der Mimiviridae Allo Meso und Schizo mimivirinae a b Andrew M Q King Michael J Adams et al Virus Taxonomy Elsevier San Diego 2012 ISBN 978 0 12 384684 6 Family Phycodnaviridae S 249 262 doi 10 1016 B978 0 12 384684 6 00024 0 NCBI Phaeocystis pouchetii virus species Lucie Gallot Lavallee Guillaume Blanc Jean Michel Claverie Comparative genomics of Chrysochromulina Ericina Virus CeV and other microalgae infecting large DNA viruses highlight their intricate evolutionary relationship with the established Mimiviridae family Memento des Originals vom 18 Oktober 2019 im Internet Archive nbsp Info Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht gepruft Bitte prufe Original und Archivlink gemass Anleitung und entferne dann diesen Hinweis 1 2 Vorlage Webachiv IABot jvi asm org in J Virol 26 April 2017 doi 10 1128 JVI 00230 17 Said Mougari Dehia Sahmi Bounsiar Anthony Levasseur Philippe Colson Bernard La Scola Virophages of Giant Viruses An Update at Eleven In Viruses Band 11 Nr 8 2019 ISSN 1999 4915 S 733 doi 10 3390 v11080733 PMID 31398856 PMC 6723459 freier Volltext Meriem Bekliz Philippe Colson Bernard La Scola The Expanding Family of Virophages In MDPI Viruses Band 8 Nr 11 Special Issue Viruses of Protozoa 23 November 2016 S 317 doi 10 3390 v8110317 NCBI Phaeocystis globosa virus virophage species Auf ncbi nlm nih gov zuletzt abgerufen am 22 Marz 2021 Marti Gali Rafel Simo Occurrence and 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