Chrysophyta: qué son, características, reproducción, nutrición, especies
Chrysophyta o crisofitas son un grupo de algas microscópicas que vive sobre todo en agua dulce; cuenta con más de 1.000 especies descritas hasta el momento.
La división Chrysophyta incluye tres clases: las algas doradas, las algas amarillo verdosas y las diatomeas. Son organismos unicelulares que pueden nadar libremente en ambientes de agua dulce, aunque pueden agruparse y formar estructuras filamentosas o colonias.
Sus células pueden estar cubiertas de pequeños fragmentos de carbonato de calcio o sílice. Del mismo modo, algunas pueden pasar gran parte de su vida como una célula ameboide.
La mayoría son fotosintéticas. Los pigmentos más relevantes del grupo son las clorofilas a y c, el betacaroteno, la fucoxantina y ciertas xantofilas. Los pigmentos con tonalidades marrones enmascaran el verde característico de la clorofila. Sin embargo, existen ciertas especies que carecen de pigmentos.
Características de las crisofitas
– Las algas crisofitas son organismos unicelulares que habitan en agua dulce.
– En estos ambientes acuáticos de productividad media o baja, constituyen una porción dominante o subdominante de la biomasa del fitoplancton.
– Son algas doradas, porque presentan en los cromatóforos concentraciones elevadas de fucoxantina, un pigmento carotenoide marrón o pardo que les otorga esa coloración tan peculiar.
– Tienen semejanzas importantes con los integrantes de las clorofitas.
– Son capaces de producir quistes de resistencia, estructuras conocidas como estatosporas o estomatocistos, cuya forma es esférica o elipsoidal, el tamaño oscila entre 4 hasta 20 µm y están rodeados de un collar.
– Viven preferentemente en aguas frías y limpias.
– Son autótrofas, pero en ausencia de luz solar pueden cambiar a heterótrofas y alimentarse de pequeños protistas.
– Su reproducción es mayormente asexual, aunque existen algunas especies que de manera ocasional se reproducen sexualmente por la unión de dos gametos.
– En cuanto a la nutrición, el grupo no es considerado como verdaderamente autotrófico (que usan solo la luz solar como fuente de energía).
– Algunos biólogos prefieren considerarlas como heterotróficas facultativas, ya que pueden consumir partículas alimenticias cuando no hay suficiente radiación solar o cuando el alimento está disponible en cantidades importantes.
Morfología
Las crisofitas son un grupo altamente diverso en cuanto a la apariencia de sus integrantes. Existen formas flageladas, palmeloides, cocoides, filamentosas y talosas. A continuación se describirán cada una de estas.
Formas flageladas
Los individuos que presentan flagelos para desplazarse en el medio acuático son conocidos como crisomonadas. Además, son capaces de alterar su mecanismo de locomoción de manera notoria.
El género Ochromonas, por ejemplo, posee una forma que recuerda a una pera, del cual emanan dos flagelos heterogéneos –uno es casi seis veces más grande que el otro–.
Estos tipos de flagelos desiguales se conocen como flagelos heterocontos. Típicamente el flagelo largo posee unas prolongaciones rígidas denominadas mastigonemas, dándole una apariencia similar a una pluma.
En algunas ocasiones el individuo puede eliminar los flagelos y tomar una forma ameboidal con presencia de rizópodos. Es común que la forma de ameba se torne en un quiste con una gruesa pared. Este género es nutricionalmente muy versátil, y puede alimentarse de algas verde-azules.
Por otro lado, la forma planctónica Mallomonas posee una pared de sílice decorada con finas y largas estructuras en forma de agujas.
Se especula que estas prolongaciones pueden participar en el proceso de flotación de la célula. También existen formas con un solo flagelo, las Silicoflagellineae.
Formas palmeloides y cocoides
Estas formas suelen ser muy comunes. El género Synura se caracteriza por formar estructuras coloniales en la región planctónica de ambientes acuáticos.
Estos individuos son similares a los del género Mallomonas, con la excepción de que estos se mantienen unidos gracias a una sustancia de consistencia gelatinosa.
El género Hydrurus forma capas en las rocas, con ramificaciones irregulares y con la sustancia gelatinosa. Por último, en Dinobryon, las células son alargadas y están recubiertas con celulosa. Normalmente se encuentran en ambientes de agua dulce y de agua salada.
Formas filamentosas y talosas
Phaeothamnion es un género de algas filamentosas que crecen normalmente adheridas a las rocas. Con respecto a las formas talosas, son poco frecuentes. Entre ellas podemos mencionar a Chrysothallus.
Taxonomía
Las crisofitas son un grupo tan amplio y variable que existen pocas características comunes en todos sus individuos.
Se incluyen dentro de un gran grupo denominado Stramenopiles, cuya característica principal es la estructura de las prolongaciones que están presentes en el flagelo. Este grupo también incluye a los Oomicotas, a las algas feofitas, entre otros protistas.
Existen otros sistemas de clasificación, como el Ochrophyta, que pretende incluir a la división crisofita. No hay duda de que Chrysophyta es un grupo parafilético, ya que comparten un ancestro común con el linaje de Oomicotas, que no se incluye dentro de las crisofitas.
La división Chrysophyta incluye tres clases: la Chrysophyceae, que son las algas doradas, la clase Xanthophyceae, que son las algas amarillo verdosas, y la clase Bacillariophyceae, conocidas comúnmente como diatomeas.
Reproducción
En la mayoría de los casos, las crisofitas se reproducen de manera asexual, por fisiones longitudinales (este fenómeno es importante en los individuos unicelulares con flagelos).
Sin embargo, se ha observado procesos de copulación en algunos flagelados. Por ejemplo, en el género Synura existen colonias divididas por sexo, es decir colonias masculinas o femeninas.
Las células sexuales son indistinguibles de las células que forman a los organismos.
Los gametos masculinos son capaces de nadar y fusionarse con los gametos femeninos de otra colonia en una fecundación isogámica, ya que los gametos son idénticos (no presentan características que los identifiquen según el sexo).
Estas algas tienen una inmensa diversidad de ciclos de vida, indicando una transición entre distintos tipos exhibiendo adaptaciones claves en la evolución del grupo.
Las crisofitas son organismos ampliamente usados en el laboratorio para realizar investigaciones de cómo funcionan los ciclos de vida a nivel molecular.
Ciclo de vida de Spumella sp.
El ciclo empieza con la germinación de una célula no móvil a partir de un quiste. No mucho después, esta célula desarrolla un flagelo que empieza a desplazarse por el agua y genera una esfera con textura gelatinosa, pudiendo moverse dentro de ella.
Al experimentar sucesivas divisiones longitudinales binarias, las células se pueden alimentar de bacterias que habitan en la esfera.
La esfera alcanza un tamaño máximo de más o menos 500 µm de diámetro. En este punto la sustancia gelatinosa empieza a desintegrarse y las células pueden escapar por las rupturas que se van formando.
Las células se agrupan en “enjambres” de cinco a cuarenta. En estas asociaciones, las células experimentan eventos de canibalismo, dando como resultado células gigantes que tienen la capacidad de formar estatosporas.
Dicha formación no se ve afectada por las condiciones ambientales u otros factores, como cambios en la disponibilidad de nutrientes o cambios de temperaturas. La formación de las estatosporas inicia con la división celular, unas 15 o 16 veces luego de la germinación.
Nutrición
La mayoría de las crisofitas con autotróficas, es decir, pueden obtener energía a partir de la luz solar por medio de la fotosíntesis. Sin embargo, algunos individuos son clasificados como mixotróficos, ya que dependiendo de las condiciones pueden ser autotrófagos o fagotróficos.
Un organismo fagótrofo es capaz de capturar partículas de alimento de su medio ambiente y “englobarlas” con su membrana plasmática. Pueden alimentarse de pequeños organismos como bacterias y diatomeas.
Si las condiciones lo ameritan, el alga deja de fotosintetizar y desarrolla unas prolongaciones en su membrana llamadas pseudópodos, que les permite atrapar su alimento.
Existen crisofitas que carecen de cualquier tipo de pigmentos y de plastidios, por lo que están obligadas a una vida heterótrofa. Deben conseguir su fuente de energía de forma activa, fagocitando el alimento potencial.
Por otro lado, las crisofitas prefieren usar como fuente de reserva ciertas grasas y no el almidón, como ocurre en las algas verdes.
Papel ecológico
Las crisofitas poseen un papel ecológico vital, ya que son componentes importantes del plancton. No solo participan como productores primarios, también lo hacen como consumidores. Son el alimento principal de muchos peces y crustáceos.
Además, contribuyen en el flujo del carbono en los ambientes de agua dulce, siendo integrantes indispensables en estos ecosistemas acuáticos.
Sin embargo, han sido organismos poco estudiados por dificultades intrínsecas del grupo, principalmente por lo difíciles de cultivar y preservar. Además, existe la tendencia a estudiar lagos que han sufrido de impacto ambiental, donde las crisofitas son escasas.
En contraste, una especie en particular, Prymnesium parvum, es responsable de la producción de toxinas que tienen como consecuencia la muerte de la fauna íctica.
El alga solo tiene efectos negativos en las comunidades acuáticas, ya que pareciera ser inofensiva para el ser humano y para el ganado.
Especies
Como lo hemos comentado, es un grupo muy amplio, pero nombraremos algunas de las más conocidas.
– Ochromonas.
– Chromulina.
– Dynobrion.
– Myxochrysis paradoxa.
– Chrysamoeba.
– Chrysosaccus.
– Phaeoplaca.
– Rhizochrysis.
– Chrysosphaera.
– Hydrurus.
Referencias
- Bell, P. R., Bell, P. R., & Hemsley, A. R. (2000). Green plants: their origin and diversity. Cambridge University Press.
- Hagström, J. A., & Granéli, E. (2005). Removal of Prymnesium parvum (Haptophyceae) cells under different nutrient conditions by clay. Harmful Algae, 4(2), 249-260.
- Pérez, G. R., & Restrepo, J. J. R. (2008). Fundamentos de limnología neotropical (Vol. 15). Universidad de Antioquia.
- Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, S. E. (1992). Biología de las plantas (Vol. 2). Reverté.
- Yubuki, N., Nakayama, T., & Inouye, I. (2008). A unique life cycle and perennation in a colorless chrysophyte Spumella sp. Journal of phycology, 44(1), 164-172.