Chlamydomonas: qué es, características, taxonomía, estructura, hábitat
¿Qué es el Chlamydomonas?
Chlamydomonases un género de algas verdes unicelulares, biflageladas (dos flagelos), de 10 micrómetros (mm) de diámetro, que se localizan frecuentemente en estanques, suelos húmedos y zanjas de desagüe.
La coloración verde se debe a la presencia de clorofila en su estructura, y sus colonias pueden ser tan abundantes como para colorear de verde el agua clara.
A pesar de ser un organismo unicelular, presenta estructuras bastante complejas que la facultan para realizar todos los procesos básicos para vivir.
Las células de las especies de Chlamydomonas regularmente presentan forma ovalada, a veces en forma de pera, siendo característico su movimiento debido a la presencia de dos flagelos polares.
Estas algas microscópicas tienen la capacidad de realizar la fotosíntesis; adicionalmente absorben nutrientes del medio a través de la membrana celular. Cuando las condiciones del medio son favorables, se reproducen por vía asexual (zoosporas) y vía sexual (gametos).
Gracias a su capacidad motora, es uno de los organismos microscópicos más estudiados en la investigación biológica.
Se ha examinado como modelo para descifrar aspectos básicos de la vida: movilidad de los flagelos, evolución de los cloroplastos, respuestas a estímulos luminosos y secuenciación del genoma.
Características del Chlamydomonas
– Tiene dos flagelos en uno de sus extremos.
– Para su alimentación, dependiendo de las condiciones del medio, son fotoautótrofos obligados o heterótrofos opcionales.
– Dispone de un sistema fotosintético similar al de las plantas.
– Tiene la capacidad de producir hidrógeno empleando la luz como fuente de energía, el dióxido de carbono del ambiente y el agua como donador de electrones.
– Dispone de canales iónicos que son activados por la exposición directa de la luz solar, así como un pigmento rojo fotosensible que guía la movilidad en el medio acuoso.
Taxonomía
Del género Chlamydomonas se han descrito alrededor de 150 especies. Las clamidias pertenecen a la familia Chlamydomonadaceae, orden Volvocales, clase Chlorophyceae, división Chlorophyta, del reino Plantae.
Las principales especies del género Chlamydomonas son C. reginae, C. reinhardtii, C. coccoides, C. braunii, C. caudata, C. pulsatilla, C. euryale, C. isabeliensis, C. parkeae, C. plethora, C. pulsatila, C. concordia, C. hedleyi, C. provasolii, C. epiphytica, C. globosa, C. gloeopara, C. gloeophila, C. mucicola, C. minuta, C. quadrilobata, C. noctigama y C. nivalis.
Estructura
La estructura celular de los Chlamydomonas está recubierta por una pared celular y una membrana plasmática, compuesta por celulosa, mucílagos y deposiciones de carbonato de calcio.
Los Chlamydomonas presentan un núcleo dentro de un cloroplasto en forma de copa. En su interior se localiza un pirenoide solitario, donde se produce el almidón resultado del proceso fotosintético.
En estas especies es común la presencia de dos flagelos que se originan de un grano basal ubicado en el citoplasma. Hacia la zona apical se observa un pigmento rojo (estigma), que es sensible a la luz, que cumple la función de guiar el movimiento.
Posee un cloroplasto rodeado por un par de membranas, en cuyo interior se disponen los tilacoides apilados en grana. Al igual que dos vacuolas contráctiles, localizadas cerca de los flagelos, responsables de la respiración y la excreción.
Hábitat
Las diversas especies de Chlamydomonas viven en medios continentales, principalmente en estanques naturales de agua dulce o salobre, y en suelos húmedos o epífitas sobre otras plantas.
Una de las características de esta alga es la diversidad de ambientes donde se desarrolla, desde las chimeneas termales submarinas, hasta la capa de hielo antártica.
Estas algas se desarrollan en condiciones extremas, como la ausencia de oxígeno. De hecho, tienen la capacidad de romper la molécula de agua en oxígeno e hidrógeno, utilizando el oxígeno para su respiración y liberando el hidrógeno.
En efecto, estas algas son de naturaleza adaptable, logrando desarrollarse en ausencia total de luz y usando sales orgánicas como fuentes alternativas de carbono.
Fotorrespiración
La fotorrespiración es un proceso que se produce en especies unicelulares como las algas verdes del género Chlamydomonas. En este proceso se usa oxígeno (O) y se produce dióxido de carbono (CO₂). De hecho, es un proceso similar a la respiración.
Debido a que sucede en presencia de la luz y el balance es similar al de la respiración, recibe esta denominación. A diferencia de la respiración, en la cual se produce energía, en la fotorrespiración no se genera energía, sino que se consume.
Los Chlamydomonas cuentan con un sistema fotosintético semejante al de las plantas, por lo que son aptas para producir hidrógeno empleando el dióxido de carbono, la luz solar como fuente de energía y el agua como donante de electrones.
El proceso de fotorrespiración se encuentra regulado por diversos factores, tales como las condiciones del medioambiente y el desarrollo de las colonias de microalgas. De ahí que esté directamente relacionado con la intensidad de la luz solar, el pH y la temperatura del medio.
Reproducción
La reproducción es una característica de los seres vivos, y los Chlamydomonas se caracterizan por presentar dos ciclos de reproducción: uno sexual y otro asexual.
En algunos organismos unicelulares, la reproducción sexual no es habitual, ya que viven en condiciones favorables, y les basta con mantener la continuidad de la especie por medio de la reproducción asexual.
Por el contrario, cuando las condiciones les son adversas, acuden a la reproducción sexual. De esta forma, las nuevas recombinaciones genéticas les garantizarán enfrentarse exitosamente a las nuevas condiciones del medio.
Reproducción sexual
Los Chlamydomonas son organismos unicelulares haploides durante la mayor parte de su vida. Durante el ciclo sexual, la fecundación ocurre por medio de la unión de dos células fértiles de cepas diferentes, dando origen a un cigoto diploide.
Durante el proceso de maduración del cigoto, se genera una cobertura gruesa que le permite permanecer en latencia cuando las condiciones son adversas. Posteriormente, el cigoto se divide por meiosis, formando cuatro nuevos gametos flagelados.
Reproducción asexual
En la reproducción asexual no ocurre apareamiento, sino una duplicación de los individuos por diversos mecanismos. Se garantiza la descendencia de la especie a partir de una parte de su cuerpo, que se separa y crece hasta alcanzar el tamaño y forma particular.
El ciclo de reproducción asexual de los Chlamydomonas deriva de la fisión binaria o bipartición. El protoplasto se fracciona para formar dos, cuatro y ocho zoosporas hijas, idénticas a la célula madre.
Cada nueva zoospora está dotada de núcleo, citoplasma y flagelos.
Referencias
- Chlamydomonas. Recuperado de britannica.com
- Cubas Paloma. Chloropythas–Algas Verdes. Recuperado de aulados.net
- López Amenedo, I. Alteraciones en la fisiología celular de “Chlamydomonas reinhardtii” expuesta a estrés por calor.