Radiolarios: qué son, características, morfología, nutrición, utilidad
¿Qué son los radiolarios?
Los radiolarios son un conjunto de protozoos unicelulares de vida marina, de formas muy variadas, con un endoesqueleto mineral de gran complejidad de origen silíceo.
Las diversas especies de radiolarios forman parte del zooplancton marino y deben su nombre a la presencia de extensiones radiales en su estructura. Estos organismos marinos viven flotando en el océano y al morir sus esqueletos caen al fondo del mar, conservándose como fósiles.
Esta última característica ha hecho que sean útiles para estudios paleontológicos. De hecho, se sabe más sobre los esqueletos fosilizados que sobre los organismos vivos, pues resulta difícil reproducir y mantener con vida toda la cadena alimenticia de los radiolarios en laboratorio.
El ciclo de vida de los radiolarios es complejo, pues son depredadores voraces de presas grandes, es decir, necesitan comer todos los días o cada dos días otros microorganismos de igual tamaño o mayor al de ellos.
Evolución
Los primeros registros fósiles de radiolarios datan de la era Precámbrica, es decir, hace 600 millones de años. Prevalecían los radiolarios del orden Spumellaria y aparecía en el Carbonífero el orden Nesselaria.
Durante el Paleozoico tardío mostraron una disminución progresiva hasta llegar el final del Jurásico, donde sufrieron una acelerada diversificación.
Esto coincide con el aumento de los dinoflagelados, microorganismos importantes como fuente de alimentación para los radiolarios.
En el Cretácico los esqueletos de los radiolarios se tornaron menos robustos, es decir, con estructuras más finas, debido a la competencia en la captación del sílice del ambiente, con la aparición de las diatomeas.
Características de los radiolarios
– Son marinos y pelágicos, forman parte del zooplancton.
– Tienen estructura radial (de allí su nombre) que permite su flotación.
– Son heterótrofos.
– Están en todos los océanos, incluyendo el Ártico.
– Tienen pseudópodos (falsos pies).
– Son unicelulares, aunque hay especies que forman colonias de miles de individuos.
– Algunos forman asociaciones simbióticas con algas, en especial zooxantelas.
Morfología
Para ser un organismo unicelular, los radiolarios tienen una estructura bastante compleja y sofisticada. Sus formas tan diversas y lo excepcional de sus diseños ha hecho que sean vistos como pequeñas obras de arte, que incluso ha inspirado a muchos artistas.
El cuerpo de un radiolario está dividido en dos partes por una pared central capsular. La parte más interna se denomina cápsula central y la más externa cápsula exterior.
Cápsula central
Está compuesta por el endoplasma, denominado citoplasma intracapsular, y el núcleo.
En el endoplasma se encuentran algunas organelas como las mitocondrias, aparato de Golgi, vacuolas, lípidos y reservas de alimento.
En esta parte es donde se llevan a cabo ciertas funciones vitales de su ciclo de vida, como la respiración, la reproducción y la síntesis bioquímica.
Cápsula exterior
Contiene el ectoplasma, también denominado citoplasma extracapsular o calima. Tiene apariencia de burbuja espumosa envolvente, con muchos alvéolos o poros, y una corona de espículas que pueden tener diversas disposiciones, dependiendo de la especie.
En esta parte del cuerpo se encuentran algunas mitocondrias, vacuolas digestivas y algas simbiontes. Aquí se llevan a cabo las funciones de la digestión y eliminación de residuos.
Las espículas o pseudópodos son de dos tipos:
– Axópodos: son largos y rígidos. Parten del axoplasto ubicado en el endoplasma, el cual atraviesa la pared capsular central a través de sus poros. Los axópodos son huecos, lo que semeja un microtúbulo que conecta el endoplasma con el ectoplasma. En la parte externa poseen un recubrimiento de estructura mineral.
– Filópodos: más finos y flexibles, que se encuentran en la parte más externa de la célula y están formados por material orgánico proteínico.
Esqueleto
El esqueleto de los radiolarios es un endoesqueleto, es decir, ninguna parte del esqueleto está en contacto con el exterior: todo el esqueleto está recubierto.
Su estructura es orgánica y se mineraliza mediante la absorción del sílice disuelto en el ambiente. Mientras el radiolario está vivo, las estructuras silíceas del esqueleto son transparentes, pero una vez muerto se vuelven opacas (fósil).
Estructuras que intervienen en la flotación y movimiento de los radiolarios
– La forma radial de su estructura es la primera característica que favorece la flotación del microorganismo. También poseen vacuolas intracapsulares repletas de lípidos y compuestos carbonados que le ayudan a flotar.
– Aprovechan las corrientes oceánicas para moverse horizontalmente, y para moverse verticalmente contraen y expanden sus alvéolos.
– Los alvéolos de flotación son estructuras que desaparecen cuando la célula se agita y aparecen nuevamente cuando el microorganismo ha alcanzado cierta profundidad.
– Los pseudópodos, que en laboratorio se observó que pueden aferrarse a objetos y hacer mover la célula sobre una superficie, aunque nunca ha sido visto directamente en la naturaleza.
Reproducción
No se conoce mucho sobre este aspecto, pero los científicos creen que pueden poseer reproducción sexual y fisión múltiple.
Sin embargo, solo se ha podido comprobar la reproducción por fisión binaria o bipartición (reproducción asexual).
El proceso de bipartición consiste en la división de la célula en dos células hijas. La división parte desde el núcleo hasta el ectoplasma. Una de las células conserva el esqueleto mientras que la otra debe formar el suyo.
La fisión múltiple consiste en una fisión diploide del núcleo, que genera células hijas con el número completo de cromosomas. Luego la célula se rompe y distribuye sus estructuras en su descendencia.
Por su parte, la reproducción sexual podría darse por el proceso de gametogénesis, en el que se forman enjambres de gametos con un juego de cromosomas en la cápsula central.
Posteriormente, la célula se hincha y se rompe para liberar los gametos biflagelados. Luego, los gametos se recombinarían para formar una célula adulta completa.
Hasta el momento se ha podido comprobar la existencia de los gametos biflagelados, pero no se ha observado la recombinación de los mismos.
Nutrición
Los radiolarios tienen un apetito voraz y sus principales presas son silicoflagelados, ciliados, tintínidos, diatomeas, larvas de crustáceos copépodos y bacterias. Además poseen varias formas para alimentarse y para cazar.
Caza en solitario
Uno de los sistemas de caza que utilizan es del tipo pasivo, es decir, no persiguen a su presa, se quedan flotando, esperando a que algún microorganismo se encuentre con ellos.
Al tener a la presa cerca de sus axópodos, estos liberan una sustancia narcotizante que paraliza a la presa y la deja adherida. Posteriormente, los filópodos la rodean y la van deslizando pausadamente hasta llegar a la membrana celular, formándose la vacuola digestiva.
Así comienza la digestión y termina cuando el radiolario absorbe completamente a su víctima. Durante el proceso de caza y engullimiento de la presa, el radiolario se deforma completamente.
Colonias
Otra forma que tienen de cazar presas es a través de la formación de colonias.
Las colonias están compuestas por miles de células interconectadas por filamentos citoplasmáticos envueltos en una capa gelatinosa, pudiendo adquirir múltiples formas.
Mientras un radiolario aislado oscila entre 20 a 300 micras, las colonias miden centímetros y, excepcionalmente, pueden llegar a varios metros.
Uso de algas simbiontes
Algunos radiolarios tienen otra forma de nutrirse cuando el alimento escasea. Este sistema alterno de nutrición consiste en el uso de las zooxantelas (algas que pueden habitar en el interior del organismo) creando simbiosis.
Así, el radiolario es capaz de asimilar el CO₂ utilizando energía lumínica para producir materia orgánica que le sirva de alimento.
Bajo este sistema de alimentación (a través de la fotosíntesis), se mueve a la superficie, donde permanece durante el día, y luego desciende al fondo del océano, donde permanece durante la noche.
A su vez, las algas también se mueven dentro del radiolario, durante el día se distribuyen en la periferia de la célula y durante la noche se colocan hacia la pared capsular.
Algunos radiolarios pueden tener hasta varios miles de zooxantelas al mismo tiempo, y la relación simbiótica se termina antes de la reproducción del radiolario o a su muerte, a través de la digestión o expulsión de las algas.
Utilidad
Los radiolarios han servido como herramientas bioestratigráficas y paleoambientales:
– En la ordenación de rocas según su contenido de fósiles.
– En la definición de biozonas.
– En la elaboración de mapas de paleotemperaturas en la superficie del mar.
– En la reconstrucción de modelos de paleocirculación marina.
– En el cálculo de las paleoprofundidades.
Referencias
- Ishitani Y, Ujiié Y, de Vargas C, Not F, Takahashi K. Phylogenetic relationships and evolutionary patterns of the order Collodaria (Radiolaria). PLoS One. 2012.
- Biard T, Pillet L, Decelle J, Poirier C, Suzuki N, Not F. Towards an Integrative Morpho-molecular Classification of the Collodaria (Polycystinea, Radiolaria). Protist. 2015.
- Zapata J, Olivares J. Radiolarios (Protozoa, Actinopoda) Sedimentados en el Puerto de Caldera (27º04` S; 70º51`W), Chile. Gayana. 2015.