Perifiton: características, morfología, componentes, crecimiento
El perifiton, conocido por algunos como biofilm, puede definirse como un conjunto de microorganismos que conforman una especie de capa que recubre o se ancla a diversos sustratos. Los microorganismos que integran al perifiton se mantienen unidos gracias a la presencia de la matriz extracelular que secretan.
Debido a la gran diversidad de microorganismos que hay en el perifiton, este puede ser encontrado en todo tipo de hábitats, incluso en las condiciones climáticas más adversas, tales como glaciares e incluso aguas termales.
Desde el punto de vista ecológico, el perifiton es muy importante, ya que cumple diversas funciones en los ecosistemas, entre las cuales destaca su capacidad como indicador de los niveles de contaminación.
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El perifiton es una red entramada y compleja que se encuentra generalmente adherida a algún tipo de sustrato sumergido en las aguas. Así mismo, dado que los organismos que lo conforman suelen reproducirse de manera exponencial, el perifiton tiene un crecimiento rápido. Esto es así porque en el medio se encuentran los nutrientes necesarios para que los microorganismos se desarrollen de manera óptima.
De igual forma, una de las características más notables del perifition es que los organismos que lo conforman secretan una especie de matriz extracelular de consistencia gelatinosa que los mantiene unidos y anclados unos a otros y al sustrato.
El perifiton está compuesto por una amplia variedad de microorganismos tales como bacterias, protozoarios y algas. Cada uno de estos contribuye con sus propiedades y características particulares para que el perifiton prospere, se desarrolle y prevalezca.
Morfológicamente, el perifiton se observa como una alfombra delgada que recubre las diferentes superficies que se encuentran en las aguas. Está conformada por una amplia gama de microorganismos de diferentes tipos, tales como algas, bacterias, hongos y protozoos que secretan una matriz polisacárida en la cual se encuentran compactados.
A pesar de que el perifiton se encuentra recubriendo una gran variedad de sustratos, nuevas investigaciones parecen sugerir que se encuentra principalmente sobre plantas.
Algunos especialistas lo describen como una especie de césped, cuyo espesor puede variar de acuerdo al ecosistema en el que se encuentre. La textura del perifiton es bastante suave, incluso calificada como babosa por algunos especialistas. El color predominante es el verde, delatando así la abundancia de organismos fotosintéticos en su composición.
Los componentes del perifiton son bastantes variados, principalmente miembros de los reinos monera y protista.
La cantidad de bacterias presentes en el perifiton es muy abundante. Por supuesto, las especies bacterianas no son estándar, sino que dependen del ecosistema en el que se encuentra.
Sin embargo, tomando en cuenta diversos estudios en los que se ha caracterizado el perifiton de varias zonas a lo largo del mundo, se puede establecer que los géneros procariotas presentes en este con mayor frecuencia son los siguientes:
- Enterobacter sp: conformado por bacterias anaeróbicas que son principalmente descomponedoras de la materia orgánica. Así mismo realizan el proceso de fermentación a través del cual metabolizan carbohidratos, y también en condiciones aeróbicas son capaces de oxidar una gran variedad de sustratos. Algunas también son reconocidos patógenos del ser humano.
- Pseudomonas sp: son bacterias en forma de bacilo, gram negativas, que se desarrollan fundamentalmente en ambientes ricos en oxígeno. Son organismos catalasa positivos, por lo que pueden degradar al peróxido de hidrógeno. Gracias a la diversidad metabólica tienen la capacidad de colonizar una gran gama de ambientes, por lo que es posible encontrarlas como componentes de perifiton en multitud de ecosistemas.
- Citrobacter sp: grupo conformado por bacterias bacilares que tienen un metabolismo de tipo aerobio. Son gram negativas y son capaces de fermentar algunos carbohidratos como la lactosa. Son habitantes comunes del agua y del suelo, razón por la cual son componentes asiduos del perifiton.
- Otros tipos bacterianos: otros géneros bacterianos que se han encontrado como componentes del perifiton en multitud de ambientes son Chromobacterium sp, Acinetobacter sp, Stenotrophomonas sp y Klebsiella sp, entre otros.
- Cyanobacterias: se conocen de manera general como algas verde azules. Presentan en el interior de sus células pigmentos como la clorofila, por lo que algunas puede realizar la fotosíntesis. Además son capaces de utilizar el nitrógeno atmosférico como fuente de este elemento.
Los miembros del reino protista que se encuentran formando parte del perifiton son las algas y protozoarios, entre los que destacan:
- Chlorophytas: son las llamadas algas verdes, con abundante clorofila en sus células, lo que les proporciona su característico color verde. Debido a la presencia de clorofila, son organismos autótrofos, capaces de llevar a cabo el proceso de fotosíntesis. Su tamaño es variable, pudiéndose observar en el perifiton algas verdes, tanto macroscópicas como microscópicas. Entre los géneros de algas verdes encontradas en el perifiton se pueden mencionar Ulothrix, Chaetophora y Oedogonium, entre otros.
- Rhodophytas: conocidas comúnmente como algas rojas. Generalmente son pluricelulares y contienen como pigmentos la clorofila y otros, como los carotenoides. Estos últimos contribuyen a darle su coloración típica rojiza. Uno de los géneros de algas rojas que se consiguen con mayor frecuencia en el perifiton es Hildebrandia.
- Diatomeas: son algas unicelulares bastante comunes en los hábitats marinos. Se caracterizan porque sus células se encuentran limitadas por una pared celular constituida por dióxido de silicio hidratado. Son capaces de realizar la fotosíntesis. Los géneros de diatomeas más comunes en el perifiton son Cocconeis, Cymbella y Navicula, entre otros.
- Protozoarios: se caracterizan por ser organismos microscópicos eucariotas, unicelulares y generalmente heterótrofos. Algunos presentan flagelos que los ayudan en el proceso de locomoción. Los géneros de protozoarios comunes en el perifiton son Stentor, Vorticella, Euplotes y Epistylis, entre muchos otros.
El crecimiento y desarrollo del perifiton es un proceso gradual que abarca varias etapas:
- Contacto y anclaje a la superficie: es la fase inicial del proceso de formación del perifiton. En esta etapa, las bacterias y otros microorganismos que lo forman comienza a establecer ciertas conexiones con el sustrato y anclarse a este. En un inicio esas conexiones son un tanto débiles, pero en la medida en que va creciendo la cantidad de microorganismos, estas se afianzan.
- Formación de microcolonias: los microorganismos que se habían anclado al sustrato comienzan a reproducirse, principalmente de forma asexual a través de fisión binaria.
- Comunicación entre moléculas y producción de la matriz extracelular: a través de un mecanismo conocido como “quórum sensing” se establecen uniones entre las diversas células. Así mismo, se incrementa la producción de EPS (sustancias poliméricas extracelulares), las cuales contribuyen a que los microorganismos se encuentren muy juntos.
- Maduración del perifiton: ya en esta etapa comienza a desarrollarse una estructura compleja. Aquí los organismos que integran al perifiton comienzan a adaptarse a aspectos como la disponibilidad de oxígeno y de algunos nutrientes.
El perifiton es un elemento de vital importancia en los ecosistemas, ya que a través de él es posible, por ejemplo, determinar el grado de contaminación, así como también sanear las aguas contaminadas. De igual forma el perifiton sirve como fuente de alimento para los peces del ecosistema en el que se encuentra, por lo que también es utilizado en acuicultura.
El perifiton ha sido utilizado en numerosos ecosistemas como un indicador de los niveles de contaminación. Esto se debe a que hay organismos que tienen predilección por ciertos componentes que pueden ser considerados contaminantes.
En este sentido, cuando se desea conocer los niveles de contaminación de un sitio, se puede tomar una muestra del perifiton que ha crecido allí e identificar los microorganismos presentes en él.
Al conocer la relación existente entre algunos microorganismos del perifiton y ciertos agentes contaminantes, se puede concluir sin lugar a dudas si un ambiente se encuentra contaminado o no.
Así mismo, el perifiton se puede utilizar para determinar la calidad del agua debido a su elevada sensibilidad a los cambios y a la rápida respuesta que genera ante estos.
Diversos estudios han demostrado que el perifiton es un excelente limpiador de los ecosistemas. Esto se debe a que los microorganismos que lo conforman son capaces de absorber y metabolizar ciertos elementos contaminantes, como por ejemplo algunos metales como el zinc, el cadmio, el cobre y el níquel.
Al hacer esto, reducen considerablemente los niveles de contaminación de ciertos lugares. Actualmente se encuentran en estudio sus habilidades para eliminar productos químicos nocivos, así como también para reducir la turbidez de las aguas.
El perifiton ha demostrado ser una fuente de alimento para algunos peces que presentan ciertas adaptaciones que les permiten raspar el perifiton del sustrato. Así mismo, ha sido empleado en algunos proyectos que involucran la acuicultura con la finalidad de ser alimento de los peces y moluscos que son criados de esta manera.
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