Βιονομία βενθικών δινοφυκών σε παράκτιες περιοχές του Βόρειου Αιγαίου με έμφαση σε τοξικά είδη

Abstract

The present study constitutes the first research activity regarding potentially toxic benthic dinoflagellates in Greek coastal waters. Samples were collected in a total of 52 stations along North Aegean coasts (August 2003-December 2005) in order to detect and identify benthic dinoflagellates, to study their populations’ temporal and spatial distribution and to examine their toxicity. Ten (10) benthic dinoflagellate taxa were identified: Ostreopsis ovata, O. cf. siamensis, Coolia monotis, Prorocentrum borbonicum, P. emarginatum, P. levis, P. lima, P. rhathymum, Amphidinium carterae and A. operculatum. Among them, P. borbonicum and P. levis constitute new records for the Mediterranean Sea, while O. ovata, O. cf. siamensis, P. rhathymum, P. emarginatum and A. operculatum are described for the first time from the Eastern Mediterranean Sea. Ostreopsis spp. populations were recurrently detected the period July-December being related mainly to photoperiod changes and secondly to temperature. On the contrary, «P. lima complex» populations displayed maximum abundance levels in both summer and winter, while they were detectable during the whole annual cycle. The populations of the other benthic dinoflagellates presented peaks of abundance in summer and autumn periods, whereas C. monotis, P. levis and P. rhathymum populations were detectable in low cell densities during all seasons. The elaboration of the results indicated that Ostreopsis spp. populations are particularly favored in coastal areas where phaeophytes, rhodophytes and marine angiosperms are abundant, while they are not, or just, detectable in areas where high chl-α and SiO₂-Si concentrations were estimated. Ostreopsis strains were found to produce Palytoxin analogs (p-PLT), while p-PLT concentrations were detected and quantified, for the first time worldwide, in mussel tissues collected from North Aegean Sea. The PP2Α inhibition assay indicated, for the first time in the Mediterranean Sea, the presence of okadaic acid and/or analogs in “P. lima complex” representatives. On the contrary, the detected toxicity of P. rhathymum and P. borbonicum strains was not associated with okadaic acid and/or analogs.The extensive distribution and toxicity of benthic dinoflagellates in Greek coastal waters requires their further taxonomical and toxicological study and indicates the necessity of their endorsement in the toxic algae and biotoxins monitoring programs.

Η παρούσα εργασία αφορά στην πρώτη συστηματική έρευνα για τη δομή και δυναμική των δυνητικά τοξικών βενθικών δινοφυκών σε παράκτια ελληνικά ύδατα. Πραγματοποιήθηκε σε σύνολο 52 σταθμών κατά μήκος των ακτών του Β. Αιγαίου (Αύγουστος 2003-Δεκέμβριος 2005) με σκοπό τη μορφολογική ταυτοποίηση των βενθικών δινοφυκών, τη διερεύνηση της χωρο-χρονικής τους κατανομής καθώς και τον έλεγχο της τοξικότητάς τους. Συνολικά, αναγνωρίστηκαν 10 taxa: Ostreopsis ovata, O. cf. siamensis, Coolia monotis, Prorocentrum borbonicum, P. emarginatum, P. levis, P. lima, P. rhathymum, Amphidinium carterae και A. operculatum. Τα P. borbonicum και P. levis αναφέρονται για πρώτη φορά στη Μεσόγειο Θάλασσα, ενώ τα O. ovata, O. cf. siamensis, P. rhathymum, P. emarginatum και A. operculatum περιγράφονται για πρώτη φορά από την Ανατολική Μεσόγειο. Η περίοδος ανίχνευσης των πληθυσμών Ostreopsis spp. περιοριζόταν μεταξύ Ιουλίου–Νοεμβρίου σχετιζόμενη, πρωτίστως, με τις μεταβολές της φωτοπεριόδου και δευτερευόντως με τη θερμοκρασία. Αντίθετα, οι πληθυσμοί του «συμπλέγματος ειδών P. lima» εμφάνισαν μέγιστα αφθονίας το καλοκαίρι αλλά και το χειμώνα, ενώ ήταν ανιχνεύσιμοι σε όλη τη διάρκεια του έτους. Οι πληθυσμοί των υπόλοιπων βενθικών δινοφυκών παρουσίασαν μέγιστα τη θερινή και τη φθινοπωρινή περίοδο, ενώ οι πληθυσμοί C. monotis, P. levis και P. rhathymum ήταν ανιχνεύσιμοι σε χαμηλά επίπεδα αφθονίας σε όλη τη διάρκεια του έτους. Από την επεξεργασία των αποτελεσμάτων προέκυψε ότι, κυρίως οι πληθυσμοί Ostreopsis spp., ευνοούνται σε περιοχές, όπου εντοπίζονται φαιοφύκη, ροδοφύκη και φανερόγαμα, ενώ είναι οριακά ή καθόλου ανιχνεύσιμοι σε περιοχές, όπου καταγράφηκαν οι υψηλότερες συγκεντρώσεις χλωροφύλλης και SiO₂-Si. Στελέχη Ostreopsis βρέθηκε ότι παράγουν ουσία ανάλογη της παλυτοξίνης (p-PLT), ενώ συγκεντρώσεις p-PLT προσδιορίστηκαν και στους ιστούς μυδιών που εξετάστηκαν από το Β. Αιγαίο, γεγονός που αναφέρεται για πρώτη φορά παγκοσμίως. Με τη μέθοδο αναστολής της δράσης της PP2Α, ανιχνεύθηκε, για πρώτη φορά στη Μεσόγειο, η παρουσία οκαδαϊκού οξέος ή/και αναλόγων στους εκπροσώπους του «συμπλέγματος ειδών P. lima». Αντίθετα, αποδείχθηκε ότι η τοξικότητα στελεχών P. rhathymum και P. borbonicum δε σχετίζεται με την παρουσία οκαδαϊκού οξέος ή/και αναλόγων. Η ευρεία εξάπλωση και η αποδεδειγμένη πλέον τοξικότητα των βενθικών δινοφυκών στο Β. Αιγαίο, επιβάλλει την περαιτέρω ταξινομική και τοξικολογική τους μελέτη, καθώς και την ένταξή τους στα προγράμματα παρακολούθησης τοξικών φυκών και βιοτοξινών.