La alelopatía entre los organismos del fitoplancton es promovida por sustancias liberadas en el ambiente marino que limitan la presencia de las especies dominantes, así como puede promover el estrés y la muerte celular programada (MCP). La rafidofícea Chattonella marina var. marina, y los dinoflagelados Margalefidinium polykrikoides y Gymnodinium impudicum tienen efectos alelopáticos sobre Gymnodinium catenatum; sin embargo, en condiciones experimentales, la comprensión de los mecanismos y las estrategias de respuesta de las especies objetivo durante y después sufrir la alelopatía es incompleta y los mecanismos fisiológicos que ocurren aún se desconocen. Para tener un mayor entendimiento de las respuestas fisiológicas durante la alelopatía en G. catenatum se realizaron experimentos in vitro donde G. catenatum se expuso al medio de cultivo libre de células y en co-cultivos con C. marina var. marina, M. polykrikoides y G. impudicum. En G. catenatum se determinó la mortalidad, la producción de radical superóxido (O₂^?-), los niveles de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS, como indicador de peroxidacón de lípidos), la actividad de la superóxido dismutasa (SOD), el contenido de proteínas totales, la actividad endógenas de las caspasas 3/7, la viabilidad celular, sus cambios morfológicos, así como el perfil de toxinas. Los medios libres de células provocaron mortalidad en G. catenatum. La máxima producción de O₂^•- ocurrió con el medio de C. marina var. marina. Los niveles más altos de TBARS y la actividad de SOD en G. catenatum se registraron con medios de cultivo sin células de G. impudicum. El mayor contenido de proteínas se obtuvo con el filtrado de M. polykrikoides. En todos los experimentos de alelopatía aumentó la actividad de las caspasas 3/7. La limitación en el crecimiento fue resultado de los cambios morfológicos reflejados en un aumento del volumen de las células que redujo su movilidad y condujo a la lisis. Además, la alelopatía causada por estas especies induce a la formación de quistes temporales en G. catenatum; así como un aumento en el contenido de toxinas paralizantes. Al retirar células de G. catenatum del medio con aleloquímicos, las células individuales mostraron una tasa de crecimiento más baja y la división celular fue menor que en el control, mientras que las células formando cadenas tuvieron una tasa de crecimiento mayor y su viabilidad fue el doble que en el control. Estos resultados sugieren que el efecto alelopático en G. catenatum promueve el estrés celular y la activación de la caspasa 3/7, como señal para la inducción de MCP. Además, un bajo número de células de G. catenatum pueden sobrevivir al efecto alelopático, principalmente células formando cadenas. Probablemente la estrategia de supervivencia de esta especie es la migración a través de la nube química, el enquistamiento y un aumento en la toxicidad.

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