domingo, 15 de julio de 2018

Clases de algas: procariotas y eucariotas; rojas, verdes, pardas y doradas


Las algas son organismos simples, generalmente acuáticos, en ocasiones muy semejantes a las plantas. Pueden ser unicelulares o pluricelulares. Se distinguen en relación a sus clases dos grandes grupos: procariotas y eucariotas. Además, veremos las diferencias entre las algas rojas o rodófitas, verdes, pardas y doradas.

Algas, mar y biologia

- Algas procariotas


Pertenecen al grupo de las algas procariotas las cianofitas, organismos unicelulares fotosintéticos que poseen clorofila a. Por lo general son de color verde-azul, aunque en ocasiones pueden presentar una tonalidad rojiza, parda o negra. La célula posee una pared que suele estar formada por cuatro capas, la más interna de las cuales está compuesta por los llamados peptidoglicanos, también denominados mucopéptidos o glucoproteínas. Los pigmentos fotosintéticos, clorofila a y carotenoides, se encuentran en las llamadas laminillas fotosintéticas o tilacoides, que se distribuyen de manera uniforme por toda la célula. El contenido genético o ADN se denomina nucleoplasma, y es semejante al de los orgánulos como las mitocondrias y los cloroplastos de los eucariotas. La parte más interna de la pared celular presenta una serie de inclusiones de distinta composición química y funciones diferentes: cuerpos poliédricos, que contienen las enzimas necesarias para la fijación del dióxido de carbono; gránulos de poliglucano, que constituyen un almacén de hidratos de carbono, aunque también están relacionados con la fotosíntesis, y gránulos de cianoficina, que contienen aminoácidos.

Si se atiende a su morfología, la forma más simple de cianofícea es una sola célula esférica, que puede estar fija a un sustrato o también originando formas unicelulares sueltas o coloniales (orden Clorococales). Existen, además, otros dos órdenes de algas que forman filamentos con ramificaciones (orden Estigonematales) o con falsas ramificaciones o son ellas (orden Nostocales). En relación a su metabolismo, este tipo de algas realizan una fotosíntesis aeróbica, donde el agua se constituye como el donador de hidrógeno y, al final del proceso, se libera oxígeno molecular. Ello implica la fotofosforilación cíclica y no cíclica, y el funcionamiento de los dos fotosistemas: el fotosistema I o PSI, y el fotosistema II o PSII. Hay especies que presentan, además, capacidad de fijación de nitrógeno atmosférico, en un centro conocido como heterociste. Para este proceso es necesaria la participación de la enzima nitrogenasa y condiciones de bajo contenido en oxígeno, o reductoras. Algunas algas del grupo producen toxinas, de manera que, si algún animal bebe el agua que las contiene, puede llegar a morir. En cuanto a la reproducción, es únicamente vegetativa o asexual; se produce por simple fragmentación o escisión del organismo, que da lugar a dos organismos nuevos. Estas algas sencillas son los organismos fotosintéticos con mayor presencia en la naturaleza, pues pueden vivir en el agua, sobre rocas, sobre árboles y en condiciones extremas de calor, frío y humedad.

- Algas eucariotas


Dentro de las algas más evolucionadas, se distinguen cuatro grupos: algas rojas, verdes, pardas y doradas.


- Algas rojas o rodófitas


Las algas rojas (rodófitas) constituyen un grupo muy numeroso, con más de 800 géneros y más de 5.200 especies. La mayor parte de estas algas se encuentran en hábitats marinos, sólo el 4% son de agua dulce. Existen dos clases de algas rojas: clase Bangiofíceas (orden de Porfiridiales, Bangiales, Rodoquetales, Eritropeltidales) y clase Florideofíceas (orden de Acroquetiales, Nemaliales, Criptonemiales, Gigartinales, Rodimeniales, Palmariales y Ceramiales). La mayoría son multicelulares y crecen ancladas sobre las rocas o los muelles, por debajo del nivel de la marea. En conjunto presentan una serie de características comunes. La pared celular posee una capa péctica externa y una capa de celulosa en el exterior; se pueden encontrar varias sustancias mucilaginosas y coloidales, como el agar y el carragenano, en la pared y distribuidas en los espacios intercelulares. En las formas sencillas, las células sólo poseen un núcleo, con una envoltura muy definida y un nucleolo, mientras que las formas más complejas pueden ser polinucleadas. Estas algas deben su color a la presencia en los cloroplastos de ficobilinas –la R-ficoeritrina, la B-ficoeritrina o la C-ficocianina– y de otra serie de pigmentos accesorios, como los carotenos y las santofilas. Los mencionados pigmentos están unidos a las proteínas llamadas biliproteínas, y aparecen en la superficie externa de la membrana tilacoidal de los cloroplastos, en unos granos que reciben el nombre de ficobilisomas. Las reservas alimenticias se encuentran normalmente en forma de polisacárido, denominado almidón de florídeas. Estas algas llevan a cabo la fotosíntesis usando la clorofila a y, en algunos casos, presentan además la clorofila d. En ella, las ficobilinas actúan a modo de antena, transmitiendo la energía absorbida hacia la clorofila a. En conjunto, las algas rojas presentan reproducción sexual oógama. Un gameto masculino sin movilidad es fecundado por un gameto masculino arrastrado por las corrientes de agua. También se pueden producir distintos tipos de esporas. Las estructuras reproductivas masculina y femenina son, en muchos casos, imposibles de distinguir; existen géneros con especies unisexuales y bisexuales. En Oriente, estas algas se usan como alimento; de ellas se obtiene el caldo de cultivo agar-agar, muy útil para el crecimiento de bacterias en el laboratorio.


- Algas verdes


Las algas verdes o clorófitos constituyen una división grande, que comprende más de 7.000 especies, distribuidas en más de 450 géneros, con diversidad morfológica y en la reproducción. Son formas relativamente sencillas, unicelulares, multicelulares, desprovistas de movilidad, con filamentos o sin ellos. Se encuentran en todos los hábitats acuáticos, tanto en agua dulce como marina. Es posible distinguir varias clases.

Las Clorofíceas pueden ser dulceacuícolas o marinas, su tamaño oscila entre unas pocas micras y varios metros, poseen un solo núcleo y una pared con celulosa y pectina, frecuentemente con presencia de pigmentos carotenoides.

La clase de las Briopsidofíceas está integrada por especies fundamentalmente marinas, cuyo tamaño puede alcanzar varios metros; poseen muchos núcleos por célula y paredes celulares compuestas por xilano, manano, celulosa y carbonato cálcico, suelen presentar carotenoides.

La clase Prasinofíceas comprende algas en su mayoría marinas, de tamaño microscópico –de apenas unas pocas micras–, con un solo núcleo por célula; presentan carotenoides, pero en muchos casos carecen de pared celular.

Las Carofíceas se dan sobre todo en hábitats de agua dulce, su tamaño es macroscópico, pero sin alcanzar grandes proporciones, pueden presentar un solo núcleo o muchos y, con frecuencia, tienen carotenoides; su pared celular está constituida normalmente por celulosa y carbonato cálcico, y sólo en algunas especies encontramos pectina.

En la clase de las Clorofíceas la reproducción vegetativa o asexual se alterna de ordinario con la reproducción sexual; sin embargo, en las Carofíceas, la forma común de reproducción es la sexual.

Las algas verdes son importantes como fuente de alimento de numerosos protozoos y animales acuáticos. Dentro de ellas, la especie Chlorella ha sido estudiada intensamente, lo que ha permitido conocer múltiples detalles de la fotosíntesis y plantear la posibilidad de considerarla fuente de alimento en zonas que no son propicias para la práctica de la agricultura. El fenómeno conocido como bloom algal consiste en un intenso crecimiento de algas verdes, indicativo de la contaminación de las aguas donde se acumulan fosfatos y nitratos procedentes de las basuras.

- Algas pardas


Las algas pardas constituyen la división de los Feófitos, un grupo grande formado por 260 géneros y alrededor de 2.000 especies. La mayoría de las algas pardas son de hábitat marino y multicelulares. Se puede hablar de dos subclases dentro de la clase de las Feofíceas: las Feofícidas (con los órdenes de las Ectocarpales, Cordiales, Esporocnales, Desmarestiales, Cutleriales, Tilopteridales, Dictiorales, Dictiosifonales, Escitodifonales y Laminariales) y las Ciclospóridas, representadas por el orden de las Fucales. Excepto en las reproductoras, en el resto de las células que forman las algas pardas aparece una pared con una capa externa, amorfa y mucilaginosa, constituida por pectina, y otra interna, robusta y fibrilar, cuyo componente principal es la celulosa. El color característico de este tipo de algas viene dado por el enmascaramiento de la clorofila a y c, por una concentración elevada de otros pigmentos, los carotenoides –especialmente las xantofilas fucoxantina y caroteno– situados principalmente en las membranas tilacoidales de los cloroplastos. Estos orgánulos son comúnmente numerosos, periféricos y con forma de disco, aunque también existen especies que contienen cloroplastos laminados, estrellados o irregulares. Normalmente, las células son uninucleadas y con un citoplasma que contiene dictiosomas, ribosomas, retículo endoplasmático y mitocondrias. Como producto final de la fotosíntesis acumulan un polímero de D-glucosa, llamado laminarina, aunque también son capaces de almacenar pequeñas gotas con aceite en su interior. Todas las algas pardas poseen estructuras reproductoras relativamente sencillas. La reproducción asexual se produce por simple fragmentación, dando lugar a porciones multicelulares especializadas, conocidas como propágulos; la reproducción sexual, muy variada, se puede dar por isogamia (gametos o células reproductoras masculina y femenina semejantes), anisogamia (gameto femenino mayor que el masculino) u oogamia (gameto femenino grande e inmóvil y gameto masculino pequeño y móvil). Estas algas se usan como alimento o como fertilizante.

- Algas doradas


La mayor parte de las algas doradas son móviles y se encuentran en aguas dulces. Comprenden aproximadamente 5.300 especies, de las cuales 5.000 son diatomeas unicelulares. Estas diatomeas poseen dos valvas superpuestas formadas por sílice. Su reproducción se produce fundamentalmente de forma vegetativa, originándose dos valvas nuevas a partir de las originales, que no se destruyen y se acumulan en el fondo del mar. Realizan la fotosíntesis y constituyen la principal fuente de alimento para multitud de organismos no fotosintéticos.