Fotoautótrofos: características y ejemplos
Los fotoautótrofos o fotótrofos son organismos que dependen de la luz como fuente de energía y con ella fabricar moléculas orgánicas a partir de moléculas inorgánicas. Este proceso es conocido como fotosíntesis y, por lo general, estos seres representan la base de la cadena alimenticia.
La fuente más importante de energía para la vida es la luz solar, la cual incide sobre la superficie de la tierra. La energía luminosa es captada durante la fotosíntesis. Durante este proceso, la energía es absorbida por la clorofila y otros pigmentos, siendo luego convertida en energía química.
Generalmente, los fotoautótrofos utilizan la energía de la luz para convertir el CO2 y el agua en azúcares, que son la base de miles de moléculas orgánicas. Estos azúcares son capaces de ser asimilados por la mayoría de los organismos vivos, no solo por los fotoautótrofos.
La palabra “fotoautótrofo” deriva tres vocablos tomados del latín que poseen significados diferentes. La palabra foto, que significa “luz”, la palabra auto, que significa “propio” y la palabra trophos, que significa “nutrición”.
El término “fotoautótrofo” engloba a muchos grupos de seres vivos diferentes, entre los que están algunas especies de bacterias y protozoos, todas las plantas, las algas y los líquenes. Además, existe una especie animal única que reúne características fotoautótrofas y heterótrofas.
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Una característica obligatoria de los organismos fotoautótrofos es la presencia de pigmentos fotosensibles. Un pigmento fotosensible es una molécula capaz de percibir y absorber energía lumínica en forma de fotones.
Los fotótrofos tienen la capacidad de absorber y convertir la energía lumínica (proveniente de luz) en energía química. Esta energía se almacena en moléculas orgánicas a través del proceso metabólico de la fotosíntesis.
La mayor parte de los seres fotoautótrofos y fotosintéticos poseen moléculas de clorofila, ya que este es el principal pigmento encargado de llevar a cabo los pasos iniciales de la fotosíntesis. Debido a la presencia de la clorofila, casi todos los organismos fotoautótrofos son de color verde.
La fotoautotrofía se encuentra en seres unicelulares como las cianobacterias y algunos protozoarios, o en organismos multicelulares macroscópicos como las algas, los líquenes y las plantas.
Los organismos fotoautótrofos están dispersos virtualmente en todos los ecosistemas y su tamaño es sumamente variable, pues pueden ser tan pequeños como una Euglena o tan grandes como una secuoya gigante.
Con la excepción de la Antártida, las plantas abarcan casi toda la superficie de la tierra y son los principales representantes de los organismos fotoautótrofos. Dentro de las plantas existe una rica variedad de formas, adaptadas única y perfectamente a todos los climas y ecosistemas terrestres.
Existe una gran diversidad de entes vivos fotoautótrofos, ya que se trata de una adaptación que le proporcionó, a los organismos que la adquirieron, la capacidad de sobrevivir en cualquier condición y ecosistema, mientras estén en presencia de luz.
Las cianobacterias u oxifotobacterias pertenecen al dominio procariota. Son organismos unicelulares, poseen cloroplastos y, por lo tanto, son capaces de realizar fotosíntesis. Las membranas internas de estas especies poseen unas “laminillas fotosintetizadoras” parecidas a los tilacoides en el interior de los cloroplastos de las plantas.
Todas las cianobacterias poseen clorofila A y pigmentos biliproteicos como las ficobilinas o las ficocianinas. La combinación de estos pigmentos en el interior de las células de las cianobacterias les confiere su coloración azul-verdosa característica.
Estos organismos se encuentran dispersos por la biosfera y son típicos de lagos, lagunas, suelos húmedos y materia orgánica húmeda en descomposición. Son generalistas, ya que su fotoautotrofía les permite prescindir de algunas condiciones demasiado específicas, necesitando solo la luz del sol.
Dentro de los protozoarios fotoautótrofos se encuentran las euglenas. Todos estos organismos son microscópicos, flagelados y se clasifican dentro del grupo Mastigophora.
En muchas ocasiones, a los euglénidos se les ha clasificado como algas unicelulares. Sin embargo, los estudios recientes han demostrado que, además de alimentarse a través de la fotosíntesis, pueden aprovechar algunas sustancias del medio a través de pinocitosis.
Los euglénidos son de vida libre, viven en agua dulce (pocas especies son de agua salada) y son solitarios en su mayoría. Presentan una gran variedad de formas, pudiendo ser alargados, esféricos, ovoides o lanceolados.
Puesto que son fotosintéticos, poseen fototactismo positivo (son sensibles a los estímulos lumínicos) y tienen un ensanchamiento en la base de su flagelo anterior que actúa como fotorreceptor para la energía lumínica.
Poseen como pigmentos fotosintéticos la clorofila A y B, ficobilinas, β-carotenos y las xantofilas de tipo neoxantina y diadinoxantina. En muchos casos, los euglénidos no satisfacen todas sus necesidades nutricionales a través de la fotosíntesis, por lo que deben ingerir vitamina B1 y B12 del entorno.
Los líquenes están definidos por la asociación simbiótica entre algas y hongos; por lo tanto, son organismos tanto heterótrofos (a través del hongo) como fotoautótrofos (a través del alga).
La asociación entre los dos tipos de organismos resulta ventajosa para ambos, ya que el alga puede aprovechar el sustrato que le proporciona el hongo para crecer; mientras que el hongo puede alimentarse de los azúcares que produce el alga por medio de la fotosíntesis.
Los líquenes no corresponden a un grupo taxonómico, pero típicamente se clasifican según el tipo de hongo simbionte. Todos los hongos que componen a los líquenes pertenecen al filo Ascomycota, dentro del reino Fungi.
Las algas unicelulares son quizás los organismos fotoautótrofos más abundantes dentro de los ecosistemas acuáticos; mientras que las plantas son los macroorganismos más abundantes de los ecosistemas terrestres.
Tanto las algas como las plantas necesitan de la presencia de agua y dióxido de carbono para poder realizar la fotosíntesis y poder sustentar sus requerimientos nutricionales.
Algas unicelulares
Si se toma un poco de agua de cualquier charco, lago, laguna, río, mar o cualquier otro cuerpo de agua, y se observara al microscopio, se encontrarán millones de diminutas formas de vida flageladas de color verde, siendo la mayoría seguramente algas unicelulares.
Casi todas las algas unicelulares tienen uno o más flagelos y, por lo general, son de vida libre, aunque existen algunas especies que viven en colonias. La mayoría de estas algas son organismos fotoautótrofos, pero existe casos de algas heterótrofas.
Se les considera de los principales productores de oxígeno en el planeta y algunos autores consideran que son los principales productores primarios en los océanos, ya que se encuentran en la base de la cadena alimenticia.
Plantas
Las plantas son organismos terrestres sésiles que se caracterizan por un cuerpo dividido en dos porciones: una aérea y una terrestre. La porción terrestre está conformada por la raíz, mientras que la porción aérea está constituida por el vástago, que a su vez se divide en el tallo, las hojas y las flores.
Poseen una increíble cantidad de formas diferentes y producen sus propios alimentos a través de la fotosíntesis, tal y como todos los demás fotoautótrofos.
Sin embargo, son las plantas los seres vivos que se han especializado más en el aprovechamiento de la energía lumínica, ya que poseen millones de células en sus hojas, dispuestas específicamente para fotosintetizar continuamente durante el día.
Algas macroscópicas
Las algas macroscópicas son los representantes de las plantas en los medios acuosos. Estas, en su mayoría, viven sumergidas en los medios acuáticos, colonizando cualquier lugar en donde exista la presencia de un sustrato apropiado para aferrarse.
Las algas del grupo de las glaucofitas son el grupo de algas que se considera más emparentado con las plantas terrestres. No obstante, algunos autores clasifican a las algas junto con los protozoarios.
La babosa de mar Elysia chlorotica, conocida comúnmente como “esmeralda oriental”, puede aprovechar los cloroplastos que consume a través de su dieta rica en organismos fotoautótrofos, puesto que vive de la succión de savia de las algas marinas.
El proceso de aprovechamiento de los cloroplastos provenientes de sus alimentos se conoce como cleptoplastia. Gracias a este fenómeno, la babosa puede sobrevivir mediante la producción de fotoasimilados en lugares donde hay luz solar, sin ingerir alimentos por un tiempo prolongado.
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