Fitoplancton: características, nutrición, reproducción
El fitoplancton es un grupo de organismos autótrofos pelágicos, que viven en ambientes acuáticos y que son incapaces de oponerse a la acción de las corrientes. Estos microorganismos habitan casi todos los cuerpos de agua del planeta.
La mayoría son unicelulares y no pueden vencer las corrientes, por lo que son arrastrados por estas. Son también llamados productores primarios, pues son la base de las redes tróficas de los ambientes acuáticos. Se encuentran en toda la columna de agua.
Sus densidades poblacionales fluctúan con el tiempo y pueden llegar a formar agregados temporales muy densos conocidos como bloom, turbios o floraciones. Estas floraciones son capaces de cambiar puntualmente las condiciones físicas y químicas del cuerpo de agua donde ocurren.
Índice del artículo
El término fitoplancton no tiene validez taxonómica. Es empleado para agrupar a diferentes grupos de organismos que forman parte del plancton, principalmente a las microalgas.
Entre los grupos taxonómicos más importantes del fitoplancton están las diatomeas (Reino Cromista, clase Bacillariophyceae) que contienen más de 200 géneros y más de 20 mil especies vivas.
Los dinoflagelados (Reino Cromista, infraphyllum Dinoflagellata), con más de 2400 especies descritas, también son considerados entre los grupos más importantes. Otros representantes del fitoplancton son los cocolitofóridos y algunas cianobacterias (Reino Bacteria, división Cyanobacteria).
Son, principalmente, organismos del Reino Cromista, es decir son eucariotas, presentan cloroplastos con clorofilas a y c, en la mayoría de los casos. Son unicelulares. Al ser organismos microscópicos, su natación es limitada y no pueden vencer las corrientes.
Requieren de energía solar para la fotosíntesis. Su dependencia a la luz solar los limita a vivir en la zona fótica (zona hasta donde alcanza a penetrar la luz solar en el ambiente acuático).
Los principales representantes del fitoplancton son las diatomeas, los dinoflagelados y los cocolitofóridos, a continuación sus características generales:
Organismos unicelulares, algunas veces coloniales. Presentan una frústula, que es una pared celular bastante dura y ornamentada, formada principalmente por sílice.
Esta frústula está compuesta por dos valvas separadas (epitéca e hipoteca) de distinto tamaño que juntas parecen una caja con tapa, o una cápsula de Petri. Usualmente no presentan flagelos. Habitan casi todos los cuerpos de agua e incluso ambientes húmedos.
Son organismos unicelulares que pueden, o no, formar colonias. La mayoría son fotosintéticos y presentan clorofilas a y c, algunos son mixótrofos (que pueden obtener alimento mediante la fotosíntesis o a partir de otro organismo) y otros heterótrofos.
La mayoría son marinos, pero algunos viven en agua dulce. La mayoría son de vida libre, sin embargo, algunas especies son endosimbiontes de animales como los corales. Presentan dos flagelos desiguales, que gracias su disposición le confieren al organismo movimientos oscilatorios.
Son microalgas unicelulares cubiertas por estructuras de carbonato de calcio en forma de escamas o placas. Son organismos netamente marinos y no presentan flagelos.
Cianobacterias
Son organismos procariotas, capaces de realizar fotosíntesis, para lo cual presentan únicamente clorofila a. Son Gram negativas y capaces de fijar nitrógeno y convertirlo en amonio.
Habitan principalmente lagos y lagunas, también son frecuentes en los océanos y en ambientes húmedos.
La nutrición del fitoplancton es bastante variada. Sin embargo, la fotosíntesis es el factor común entre todos los grupos que componen el fitoplancton. A continuación se mencionan algunos tipos nutrición de estos microorganismos.
Tipo de alimentación que presentan algunos organismos, los cuales son capaces de generar su propio alimento. En el caso del fitoplancton, emplea la luz solar para transformar compuestos inorgánicos en materia orgánica aprovechable por ellos. Este proceso lo emplean casi todos los organismos del fitoplancton.
Otro proceso autotrófico es el de las cianobacterias, que pueden fijar nitrógeno y convertirlo en amonio.
Estilo de alimentación en el cual los organismos dependen de materia orgánica ya elaborada para obtener su alimento. Ejemplos de heterotrofia en general es la depredación, parasitismo y la alimentación herbívora.
En el fitoplancton, algunos organismos presentan este tipo de nutrición. Los dinoflagelados, por ejemplo, tienen representantes que depredan otros dinoflagelados, diatomeas y otros microorganismos.
Condición facultativa de algunos organismos que son capaces de obtener su alimento de forma autótrofa o heterótrofa. En el fitoplancton algunas especies de dinoflagelados combinan la fotoautotrofía (fotosíntesis) con la heterotrofia.
Algunos investigadores restringen la heterotrofia a la fagocitosis de otros organismos. Otros incluyen también el parasitismo que realizan algunas especies de dinoflagelados, que se cree que también hacen fotosíntesis.
Los organismos del fitoplancton presentan una gran variedad de formas reproductivas, que varían de acuerdo a la gran diversidad de especies y grupos de este grupo. Sin embargo, a grandes rasgos el grupo presenta los dos tipos reproducción; la asexual y la sexual:
Tipo de reproducción en la que los descendientes heredan únicamente los genes de un único progenitor. En este tipo de reproducción no intervienen gametos. No hay variación cromosómica y es común en organismos unicelulares como los del fitoplancton. Algunos tipos de reproducción asexual en el fitoplancton son:
Fisión binaria o múltiple
Característico de las arqueas y bacterias, este tipo de reproducción consiste en la multiplicación del ADN por parte de la célula progenitora, seguida de un proceso llamado citocinesis, que no es más que la división del citoplasma.
Esta división da origen a dos (fisión binaria) o más (fisión múltiple) células hijas. Las algas verde azules (cianobacterias), los dinoflagelados y las diatomeas se reproducen por este tipo de mecanismo.
Gemación
Entre los organismos del fitoplancton, las cianobacterias pueden reproducirse mediante la gemación. En este proceso se produce un individuo pequeño muy parecido al adulto.
Esto ocurre mediante la producción de una yema o gema que brota del adulto y crece sobre él, alimentándose incluso de los nutrientes del progenitor. Cuando el individuo (la gema) ha alcanzado cierta talla se desprende del progenitor y se hace independiente.
La reproducción sexual consiste en obtener una descendencia a partir del material genético combinado de dos células sexuales o gametos. Estos gametos pueden provenir de un mismo progenitor, o de progenitores distintos.
El proceso involucra una división celular meiótica, en la cual una célula diploide experimenta una divisón reduccional, dando lugar a células con la mitad de la carga genética de la célula progenitora (generalmente cuatro células).
Varias especies del fitoplancton experimentan reproducción sexual en casos bastantes particulares. Por ejemplo, los dinoflagelados bajos cierta presión ambiental (donde las condiciones no necesariamente son desfavorables) presentan un tipo de reproducción sexual.
En esta reproducción se forma un cigoto, gracias a la fusión de dos individuos que funcionan como gametos. Posteriormente, el cigoto experimentará una división meiótica y dará lugar a células haploides.
Otro ejemplo de reproducción sexual en el fitoplancton es el de las diatomeas. En estas, tras el proceso de mitosis (reproducción asexual) una de las dos células hijas termina siendo más pequeña que la célula progenitora.
Conforme el proceso de mitosis se repite la disminución del tamaño de células hijas es progresiva, hasta alcanzar un mínimo natural sostenible. Una vez que se llega a este mínimo, comienza un proceso de reproducción sexual, a fin de restaurar el tamaño normal de las células de la población.
La principal importancia del fitoplancton es ecológica. Su función en los ecosistemas es vital para sostener la vida y las relaciones tróficas.
La transformación de la energía lumínica, el dióxido de carbono y nutrientes inorgánicos, en compuestos orgánicos y oxígeno, sostiene en gran forma, no solo la vida en el ambiente acuático, sino del planeta.
Estos organismos, en conjunto, representan cerca del 80% de la materia orgánica del planeta. Esta materia orgánica es el alimento de una inmensa variedad de peces e invertebrados.
Además, el fitoplancton produce más de la mitad del oxígeno del planeta. Adicionalmente, estos organismos son parte importante del ciclo del carbono.
Muchas especies de microalgas son empleadas en la acuicultura para la alimentación de etapas tempranas (larvas) de especies de peces y camarones en condiciones de cultivo.
Existe un uso potencial de las microalgas como biocombustible. También son utilizadas en la medicina natural, en cosmetología, como biofertilizantes y muchos otros usos.
Hay un fenómeno que caracteriza al fitoplancton y es el de los bloom fitoplantónicos. Estos ocurren cuando la disponibilidad de nutrientes en un determinado lugar es muy alta y es aprovechada por estos microorganismos mediante una multiplicación celular acelerada.
Estos eventos pueden ocurrir por surgencia costera (fenómeno oceanográfico donde las aguas del fondo por acción del viento y corrientes llegan a la superficie), o por eventos puntuales de aumentos de nutrientes.
Los eventos de surgencias benefician en gran medida las pesquerías de peces y otros organismos, pero no todos los bloom fitplantónicos son productivos para el ambiente y sus habitantes.
Algunas especies del fitoplancton, en especial de dinoflagelados, producen toxinas y sus floraciones, también llamadas mareas rojas, causan mortalidades masivas a peces, moluscos y crustáceos, incluso al ser humano si consume organismos contaminados.
Otro grupo de organismos del fitoplancton que ocasiona mortalidades masivas, son las bacterias que descomponen el plancton ya muerto, cuando sus poblaciones son muy elevadas. Estas consumen el oxígeno del medio creando zonas anóxicas o zonas muertas, como también las denominan.
- What are Phytoplankton? NASA. Recuperado de earthobservatory.nasa.gov.
- W. Gregg (2003). Ocean primary production and climate: Global decadal changes. Geophysical Research Letters.
- What are phytoplankton? National Ocean Service (NOAA). Recuperado de oceanservice.noaa.gov.
- Phytoplankton. Encyclopaedia Britannica. Recuperado de britannica.com.
- Phytoplankton Diatoms, Dinoflagellates, Blue Green Algae. Recuperado de edc.uri.edu.
- Phytoplankton. Woods Hole Oceanographic Institution. Recuperado de whoi.edu.
- Phytoplankton. Wikipedia. Recuperado de es.wikipedia.org.
- WoRMS Editorial Board (2019). World Register of Marine Species. Recuperado de marinespecies.org.
- Diatomea. Wikipedia. Recuperado de es.wikipedia.org.
- Cianobacterias. EcuRed. Recuperado de ecured.cu.
- Dinoflagellata. Wikipedia. Recuperado de es.wikipedia.org.