Anabaena: características, hábitat, reproducción y nutrición
Anabaena es un género de cianobacterias fotosintéticas procariotas, es decir que son unicelulares, sin núcleo definido, con material genético, pero disperso en el citoplasma. Son organismos plantónicos de aguas someras, con formas de barril y pueden llegar a formar colonias.
Las cianobacterias, incluidas Anabaena, son también llamadas algas verde-azules, aunque no están relacionas con el reino Plantae. Son llamadas así, además de por su coloración, por la capacidad de algunas especies de fijar nitrógeno y otras por presentar clorofila y hacer fotosíntesis.
Índice del artículo
- 1 Características
- 2 Taxonomía y filogenia
- 3 Hábitat
- 4 Asociaciones simbióticas
- 5 Reproducción
- 6 Nutrición
- 7 Toxicidad
- 8 Referencias
Son organismos procariotas. Presentan una pared celular de peptidoglucano, de estructura muy parecida a la de aquellas bacterias que reaccionan negativamente a la tinción de Gram (Gram negativas).
Generalmente miden unos 2 a 10 micrómetros, aunque algunas especies pueden llegar a medir hasta 20 micrómetros. Hay especies de vida libre y la mayoría son filamentosas (con tricomas no ramificados).
Presentan clorofila a, por lo que pueden realizar fotosíntesis. Las filamentosas tienen células especializadas llamadas heterocistos que perdieron la capacidad de hacer fotosíntesis, pero en cambio les permiten fijar nitrógeno atmosférico con la ayuda de una enzima llamada nitrogenasa.
Las células heterocísticas se forman dentro del filamento y/o en zonas terminales de este. Por razones fisiológicas y químicas, estas células forman una membrana celular más gruesa que la de las otras células de la colonia.
La función de esta membrana es crear un microambiente anaeróbico y así poder realizar la captación y fijación del nitrógeno atmosférico, ya que la enzima nitrogenasa se inactiva en presencia de oxígeno.
Las anabaenas, al igual que otras cianobacterias que tienen heterocistos, pueden realizar procesos de fijación de nitrógeno en ausencia o presencia de luz; incluso cuando son cultivadas en ausencia de nitrógeno estas captan dióxido de carbono y realizan fotosíntesis.
Algunas especies generan bloom o floraciones, otras tienen capacidad de producir bioluminiscencia y ciertas especies pueden llegar a ser tóxicas.
Anabaena pertenece al dominio Bacteria, propuesto por Carl Woese en 1990. Este dominio, según Woese, es un grupo hermano de Archea (otro grupo de procariotas más relacionados con los eucariotas) y Eukarya (organismos eucariotas).
Están dentro del reino Bacteria y el phyllum Cyanobacteria. El ordenamiento taxonómico de las cianobacterias está sujeto a controversias actualmente, su clasificación es bastante compleja y los científicos no están del todo de acuerdo con los arreglos taxonómicos actuales.
Sin embargo, dentro del grupo de las cianobacterias hay cierta aceptación científica sobre las relaciones filogenéticas que existen entre los órdenes Nostocales y Estigonematales, ambos grupos con células heterocisticas típicas de los géneros Anabaena, Nostoc y Cylindrospermum.
Algunos estudios filogenéticos revelan que dentro de los Nostocales, los géneros Anabaena y Nostoc están más relacionadas entre sí que con Cylindrospermum. En la actualidad se han descrito más de 170 especies del género Anabaena.
Son organismos comunes habitando cuerpos de agua dulce de poca profundidad, algunas especies son de ambientes marinos e incluso otras han sido reportadas en ambientes terrestres húmedos.
Las especies marinas pueden vivir en diferentes condiciones de salinidad. Respecto a la temperatura, ciertas especies están presentes en zonas templadas en épocas de verano, son tolerantes a variaciones de temperatura e incluso pueden llegar a desarrollarse en ambientes con temperaturas de más de 70º Celsius.
Al ser principalmente de aguas dulceacuícolas toleran ciertos niveles de acidez, sin embargo existen especies que también habitan en ambientes termales alcalinos, es decir ambientes cálidos y con elevado pH (básico).
Varias especies de Anabaena han sido halladas viviendo en asociaciones simbióticas mutualistas con algas y plantas fanerógamas. Estas habitan dentro del cuerpo de su hospedero y le proveen de nitrógeno a cambio de protección contra los depredadores.
Estas cianobacterias se reproducen de forma asexual, es decir que no requieren para ello de la presencia de gametos masculinos o femeninos. En cambio emplean otros mecanismos reproductivos.
En Anabaena la reproducción ocurre por fragmentación; estos microrganismos forman colonias de tipo filamentosas. La fragmentación ocurre cuando una sección del filamento (hormogonia) se desprende del resto de la colonia.
Al ocurrir el desprendimiento, la parte más pequeña que se fragmentó se deslizará o flotará en la columna de agua. Posteriormente comenzará a formar su propia colonia.
El género Anabaena es un taxón de nutrición autótrofa, es decir que sus representantes son organismos que producen su propio alimento a partir de compuestos o elementos inorgánicos. Los Anabaena tienen dos tipos de nutrición autótrofa:
La fotosíntesis es un proceso químico que ocurre en algunos organismos como plantas y algunas bacterias, en el que el dióxido de carbono y el agua forman azúcares en presencia de luz y se libera oxígeno como un producto derivado.
Anabaena presenta cloroplastos con el pigmento fotosintético clorofila a, que es el que le permite absorber la energía lumínica y transformarla.
Muchas bacterias son heterótrofas fijadoras de nitrógeno. Sin embargo, la mayoría de estas lo realizan en ausencia de luz solar y en anoxia, o bajas concentraciones de oxígeno.
Como ya hemos descrito anteriormente, Anabaena es uno de los pocos grupos que presentan células especializadas llamadas heterocistos. Estos les permiten fijar nitrógeno atmosférico en presencia de luz solar y oxígeno, y así obtener los nutrientes necesarios para el desarrollo de la colonia.
El género Anabaena también es conocido por presentar especies que producen toxinas. Cuando las condiciones del hábitat son propicias puede ocurrir una proliferación o floración (Bloom) de estas especies.
Durante estas floraciones, el agua se convierte en un agente tóxico muy peligroso para los organismos que la beben, por la presencia de las cianobacterias. Se conoce de intoxicaciones del ganado vacuno, aves, peces, mascotas e incluso seres humanos por esta causa.
Las especies tóxicas producen una neurotoxina (ejemplo, anabacinas) que afecta el sistema nervioso central de los organismos que la ingieren. Esta toxina provoca en seres humanos demencia parecida al Alzheimer, síntomas parecidos al mal de Parkinson, entre otros.
En algunos casos agudos, puede sobrevenir la muerte de los pacientes. No hay cura conocida para esta toxina, el tratamiento es sintomático.
- Anabaena. Recuperado de britannica.com
- Anabaena. Recuparado de wikipedia.org
- M. Burnat & E. Flores (2014).Inactivation of agmatinase expressed in vegetative cells alters arginine catabolism and prevents diazotrophic growth in the heterocyst-forming cyanobacterium Anabaena. Microbiologyopen.
- Anabaena. Recuperado de bioweb.uwlax.edu.
- Anabaena. Recuperado de wildpro.twycrosszoo.org.
- N. Rosales Loaiza, P. Vera, C. Aiello-Mazzarri, E. Morales (2016). Comparative growth and biochemical composition of four strains of Nostoc and Anabaena (Cyanobacteria, Nostocales) in relation to sodium nitrate. Acta Biológica Colombiana.