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Algas Definición y características

algas

Algas es el nombre dado a un grupo grande y diverso de microorganismos oxigenados, fototróficos y eucariotas. Las algas son eucariotas, lo que significa que tienen un núcleo. Esto los diferencia de las bacterias y las cianobacterias fotosintéticas. Son fotótrofos oxigenados, lo que significa que usan la luz como fuente de energía para el crecimiento y producen oxígeno como subproducto, como las plantas.

Pero lo que distingue a las algas de las plantas es que las algas no tienen ninguna diferenciación de tejidos. Las plantas pueden diferenciar sus tejidos en raíces, troncos y hojas, todos tipos de tejidos muy diferentes. En contraste, las algas están compuestas de células que generalmente son todas iguales.

A pesar de las diferencias entre las plantas y las algas, muchas especies de algas están estrechamente relacionadas con las plantas. Pero las algas son muy diversas. Algunas algas, como Euglena, están más cerca evolutivamente de los protozoos unicelulares que de las plantas. La principal característica unificadora que determina si una especie se considera alga es que todas las algas contienen o tienen un ancestro muy reciente que contenía clorofila a.

Clorofila 

algas
Como de costumbre, en biología hay varias excepciones a las reglas de algas. ¿Recuerdas aquellos Euglena que están más relacionados con los protozoos que las plantas? Algunas especies de Euglena perderán espontáneamente sus cloroplastos y continuarán viviendo como algas que nadan libremente que se alimentan al absorber nutrientes del medio ambiente.

Otro género, Prototheca, también ha perdido sus cloroplastos y se ha convertido en un parásito. Prototheca se ha encontrado en la piel y en las articulaciones de los perros y, más raramente, en humanos, causando inflamación. Pero estas son excepciones, ya que la gran mayoría de las algas son fotótrofos obligados.

¿Qué son las algas?

Algas que son

Las algas son un grupo diverso de organismos acuáticos que tienen la capacidad de realizar fotosíntesis. Ciertas algas son familiares para la mayoría de las personas; por ejemplo, algas marinas (como algas o fitoplancton), espuma de estanque o floraciones de algas en lagos.

Sin embargo, existe un vasto y variado mundo de algas que no solo son útiles para nosotros, sino que son fundamentales para nuestra existencia.

Definición de las Algas

algas ejemplos
El término “algas” abarca muchos organismos diferentes capaces de producir oxígeno a través de la fotosíntesis (el proceso de recolección de energía lumínica del sol para generar carbohidratos).

Estos organismos no están necesariamente estrechamente relacionados. Sin embargo, ciertas características los unen, mientras los distinguen del otro grupo principal de organismos fotosintéticos: las plantas terrestres.

Principalmente, las algas no están muy diferenciadas en la forma en que las plantas lo están, según los autores de ” Algas: anatomía, bioquímica y biotecnología, 2ª ed.” (CRC Press, 2014). Es decir, carecen de verdaderas raíces, tallos y hojas, y de un sistema vascular para hacer circular el agua y los nutrientes por todo el cuerpo.

En segundo lugar, muchas algas son unicelulares, según un artículo de 2014 publicado en la revista Current Biology. También se presentan en una variedad de formas y tamaños.

Pueden existir como células únicas, microscópicas; pueden ser macroscópicos y multicelulares; vivir en colonias; o tener una apariencia frondosa como en el caso de las algascomo algas gigantes.

El picoplancton mide entre 0.2 y 2 micrómetros de diámetro, mientras que las frondas de algas gigantes tienen una longitud de hasta 60 metros. Por último, las algas se encuentran en una variedad de hábitats acuáticos, tanto de agua dulce como salada.

Diversidad de algas

algas diversidead
La diversidad también se extiende a otros aspectos de la vida de las algas. Muchas algas viven y crecen como células microscópicas únicas. Otros forman largas cadenas de células llamadas filamentos. Aún otras algas, como algunas algas, pueden formar grandes agregados de células de hasta 50 metros de largo.

Las algas se pueden encontrar en casi cualquier ambiente que esté húmedo y reciba suficiente luz solar para crecer. Los suelos húmedos y el agua dulce y salada generalmente están llenas de algas. Son uno de los principales miembros de la comunidad oceánica de fitoplancton.

El fitoplancton son las grandes poblaciones de microbios flotantes que se encuentran en los océanos. Se estima que estas algas planctónicas y las cianobacterias son responsables del 80% de la fotosíntesis total en la Tierra.

Además de las fuentes de agua naturales, las algas son habitantes habituales de piscinas, tanques de almacenamiento de agua y tanques de peces. Es común ver peces limpiando y comiendo las algas que crecen en el vidrio de los acuarios, una forma ecológica de enfrentar este problema.

Ejemplos de algas


Hay un par de grupos de algas más comunes y conocidos.

ejemplo de algas

El primer grupo son las diatomeas, que tienen una pared celular compuesta de sílice. La sílice es el componente principal de la arena y se utiliza para fabricar cables de vidrio y fibra óptica, por lo que forma una pared celular muy fuerte.

Las diatomeas forman paredes celulares de sílice que son muy complejas, geométricas y diversas. Cuando la diatomea muere, las paredes huecas de las células de sílice se hunden hasta el fondo del océano, donde pueden resistir la descomposición durante millones de años. Como resultado, hay diatomeas fósiles bellamente conservadas que tienen alrededor de 200 millones de años.

Otro gran grupo son los dinoflagelados, formados por muchos organismos diversos, incluidas las algas fototróficas. Este grupo diverso incluye algunas especies que viven en simbiosis con corales en los arrecifes. El coral proporciona refugio a los dinoflagelados, mientras que las algas comparten nutrientes con el coral.

Durante la fotosíntesis, las algas capturan dióxido de carbono del agua y lo transforman en carbono orgánico que las algas pueden usar pero también compartir con el coral. La salud del arrecife depende de la supervivencia de ambos organismos.

Otros dinoflagelados también pueden existir como células de natación libre. ¿Alguna vez has oído hablar de una floración de algas? Una floración de algas es una explosión demográfica masiva de organismos fototróficos que flotan libremente, a menudo compuestos de dinoflagelados, que generalmente ocurre a partir de una afluencia de nutrientes, específicamente nitrógeno y fósforo.

Algunas especies de algas liberan compuestos tóxicos en el agua. Durante una floración, los niveles pueden llegar a ser tan altos que los peces mueren en grandes cantidades. Los humanos que consumen el agua también pueden enfermarse gravemente.

Características generales

algas

En virtud de estas características, el término general “algas” incluye organismos procariotas ( cianobacterias, también conocidas como algas verdeazuladas) y organismos eucariotas (todas las demás especies de algas).

“Dado que las” algas “no forman un grupo natural que haya descendido de un ancestro común, incluidas las cianobacterias en el grupo informal” las algas “son comunes”, dijo Linda Graham, profesor de botánica en la Universidad de Wisconsin-Madison.

“El término ‘alga eucariota’ excluye las cianobacterias”. También es interesante observar que los cloroplastos, que son el sitio de la fotosíntesis en las plantas terrestres, son formas adaptadas de cianobacterias.

De acuerdo con el Museo de Paleontología de la Universidad de California, estas cianobacterias tempranas fueron engullidas por células de plantas primitivas en algún momento del Proterozoico tardío o en el período Cámbrico temprano.

(Los procariotas incluyen bacterias y arqueas. Son organismos más simples sin una estructura celular organizada y su ADN flota libremente como una masa enmarañada dentro del citoplasma.

Por otro lado, los eucariotas son todos los demás organismos vivos: protistas, plantas, hongos ¿Qué son los protistas? y animales. Sus células están más organizadas. Tienen estructuras llamadas orgánulos para ejecutar una variedad de funciones celulares y su ADN está alojado en un compartimento central llamado núcleo).


Habitat de las algas

algas

La mayoría de las algas viven en hábitats acuáticos (Current Biology, 2014). Sin embargo, la palabra “acuático” tiene una capacidad casi limitada para abarcar la diversidad de estos hábitats. Estos organismos pueden prosperar en lagos de agua dulce o en océanos de agua salada.

También pueden soportar un rango de temperaturas, concentraciones de oxígeno o dióxido de carbono, acidez y turbidez. Por ejemplo, las algas gigantes se encuentran a más de 200 metros debajo de las capas de hielo polar, según “Algas”, mientras que la especie de alga verde unicelular Dunaliella salina se encuentra en ambientes muy salados o hipersalinos, como el Mar Muerto, según un Artículo de revisión 2005publicado en la revista Saline Systems.

Las algas flotantes, en su mayoría unicelulares que viven dentro de regiones iluminadas de agua se conocen como planctónicas. Los que se adhieren a las superficies se conocen como algas bentónicas. Dichas algas crecen en barro, piedras, otras algas y plantas, o animales, de acuerdo con “Algas”.

Las algas también pueden sobrevivir en tierra. Algunos lugares inesperados donde crecen son troncos de árboles, pieles de animales, bancos de nieve, aguas termales (según “Algas”) y en el suelo, incluidas las costras del desierto (Current Biology, 2014).

En su mayoría, las algas viven independientemente en sus diversas formas de crecimiento (células individuales, colonias, etc.), pero también pueden formar relaciones simbióticas con una variedad de organismos no fotosintéticos, incluidos ciliados, esponjas, moluscos y hongos (como líquenes). Uno de los beneficios de tales relaciones es que permiten que las algas amplíen los horizontes de sus hábitats.

Nutrición de las algas

algas
Pradera de Posidonia oceanica en Formentera.
pradera de Posidonia donde hemos encontrado los organismos más longevos del planeta, clones de Posidonia de cerca de 100,000 años de edad.

Como regla general, las algas son capaces de fotosíntesis y producen su propio alimento mediante el uso de energía de la luz del sol y dióxido de carbono para generar carbohidratos y oxígeno. En otras palabras, la mayoría de las algas son autótrofos o, más específicamente, fotoautótrofos (que reflejan su uso de la energía de la luz para generar nutrientes).

Sin embargo, existen ciertas especies de algas que necesitan obtener su nutrición únicamente de fuentes externas; es decir, son heterotróficos. Dichas especies aplican una variedad de estrategias heterotróficas para adquirir nutrientes de materiales orgánicos (compuestos que contienen carbono como carbohidratos, proteínas y grasas).

La osmotrofia es la absorción de sustancias disueltas, y la fagotrofia consiste en engullir bacterias u otras presas. Otras algas, conocidas como auxótrofos, solo necesitan adquirir vitaminas esenciales como el complejo B 12 o los ácidos grasos (según “Algas”).

Según los autores de “Algas”, es ampliamente aceptado que las estrategias nutricionales de las algas existen en un espectro que combina fotoautotrofia y heterotrofia. Esta habilidad se conoce como mixotrofia.

Reproducción de las algas

algas

Las algas son capaces de reproducirse mediante métodos asexuales o vegetativos y mediante la reproducción sexual.

Según los autores de “Algas”, la reproducción asexual implica la producción de una espora móvil, mientras que los métodos vegetativos incluyen la división celular simple ( mitosis ) para producir descendencia idéntica y la fragmentación de una colonia. La reproducción sexual implica la unión de gametos (producidos individualmente en cada padre a través de la meiosis ).

Clasificación de las algas

algas rojas
Cianobacterias

También se les conoce como algas verdeazuladas. Aunque son capaces de realizar fotosíntesis productoras de oxígeno y viven en muchos de los mismos entornos que las algas eucariotas, las cianobacterias son bacterias gramnegativas y, por lo tanto, son procariotas.

También son capaces de realizar independientemente la fijación de nitrógeno, el proceso de convertir el nitrógeno atmosférico en formas utilizables del elemento, como el amoníaco.

El prefijo “ciano” significa azul. Estas bacterias tienen pigmentos que absorben longitudes de onda específicas de luz y les dan sus colores característicos. Muchas cianobacterias tienen el pigmento azul ficocianina, un pigmento de captación de luz (absorbe las longitudes de onda rojas de la luz).

Todas las cianobacterias tienen alguna forma del pigmento verde clorofila, que es responsable de la recolección de energía luminosa durante el proceso fotosintético (Current Biology, 2014). Algunos otros también tienen el pigmento rojo ficoeritrina, que absorbe la luz con la región verde y otorga a las bacterias un color rosado o rojo.

Algas eucariotas

algas eucariotas

Las algas eucariotas son polifiléticas, lo que significa que no evolucionaron de un solo ancestro común. Esto se demuestra claramente en nuestra comprensión actual del árbol de la vida: un árbol genealógico de todos los organismos vivos organizados por sus diversas relaciones evolutivas. Las algas eucariotas se encuentran distribuidas entre muchos grupos diferentes, o ramas principales del árbol.

En un artículo de revisión de 2014 publicado en la revista Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, el autor Fabien Burki enumera cinco supergrupos de organismos eucariotas: Ophiskontha, Amoebozoa, Excavata, Archaeplastida y SAR (que comprende tres grupos, Stramenopiles, Alveolata y Rhizaria).

Archaeplastida incluye plantas y una variedad de especies de algas fotosintéticas como las clorofitas (un subconjunto de algas verdes), carófitas (principalmente algas verdes de agua dulce) y glaucocistofitos (algas de agua dulce unicelulares). Las clorofitas son las algas verdes que comúnmente forman asociaciones de líquenes con hongos.

Los dinoflagelados se encuentran dentro de Alveolata. Estos son principalmente organismos unicelulares marinos y de agua dulce. Muchos dinoflagelados han perdido sus plástidos, el sitio de la fotosíntesis, a lo largo de la evolución y son fagotrópicos o viven como parásitos. Aún se encuentran otras especies de algas distribuidas entre Alveolata, Excavata, Rhizaria y Chromista (Current Biology, 2014).

Importancia de las algas

importancia
Probablemente, la contribución más importante de las algas a nuestro medio ambiente y bienestar es la generación de oxígeno a través de la fotosíntesis. “Las algas son indispensables porque producen aproximadamente la mitad del oxígeno en la atmósfera de la Tierra”, dijo Graham a www.educandose.com.

Según un artículo de revisión de 2010 publicado en la revista Biofuels, el petróleo se deriva parcialmente de depósitos de algas antiguas. “Algunos depósitos de petróleo muy antiguos se atribuyen a las cianobacterias, aunque la identidad de los productores aún es incierta”, dijo Graham.

“Los depósitos de aceite más jóvenes probablemente surgieron de las algas verdes eucariotas marinas, los coccolitofóridos y otros fitoplancton marinos microscópicos”. Estos depósitos de petróleo son un recurso limitado y están disminuyendo lentamente con el uso humano. Como resultado, los investigadores están buscando alternativas renovables.

Los biocombustibles de algas son un reemplazo prometedor para los combustibles fósiles. Todas las algas tienen la capacidad de producir aceites ricos en energía y varias especies de microalgas acumulan naturalmente altos niveles de aceite en su masa seca.

Además, las algas se encuentran en diversos hábitats y pueden reproducirse rápidamente. También usan eficientemente dióxido de carbono. “Las algas ayudan a mantener estables los niveles atmosféricos de dióxido de carbono almacenando [el gas] en materiales orgánicos que incluyen depósitos de petróleo y rocas de carbonato inorgánico”, dijo Graham.

Las algas verdes, las diatomeas y las cianobacterias son solo algunas de las especies de microalgas que se consideran buenas candidatas para la producción de biocombustibles (Biofuels, 2010).

Brote de algas

brotes de alga

Las algas, en forma de flores de algas, tienen una mala reputación por crear condiciones tóxicas en los océanos y lagos. “Floraciones de algas” se refiere al crecimiento desenfrenado de ciertas microalgas, que a su vez conduce a la producción de toxinas, a la alteración de los ecosistemas acuáticos naturales y aumenta los costos de los tratamientos de agua, según la Agencia de Protección Ambiental (EPA).

Las flores adquieren los colores de las algas que contienen. Graham afirma que los principales productores de toxinas en los océanos son ciertos dinoflagelados y diatomeas. En aguas dulces, las cianobacterias son los principales productores de toxinas, aunque algunas algas eucariotas también causan problemas.

En condiciones naturales, Graham señala que las algas usan las toxinas para protegerse de los animales pequeños y solo necesitan una pequeña cantidad para protegerse.

La principal causa de la proliferación de algas es un fenómeno llamado contaminación por nutrientes. Con la contaminación de nutrientes, hay un exceso de nitrógeno y fósforo, que puede empujar a las algas hacia un crecimiento sin restricciones.

El fenómeno es causado por una variedad de actividades humanas. Los fertilizantes que utilizamos en la agricultura y el estiércol animal son ricos en nitrógeno, mientras que las aguas residuales tratadas inadecuadamente son altas en nitrógeno y fósforo, según la EPA.

“Es una percepción social común que las algas son nocivas y deben eliminarse en cada oportunidad. Pero esa percepción es incorrecta, porque las algas producen oxígeno, peces [son una fuente importante de alimento para organismos acuáticos], petróleo y muchos otros útiles. materiales “, dijo Graham a www.educandose.com. “Solo unas pocas especies causan problemas, y la peor de ellas es el Homo sapiens “.

Resumen de la lección


Repasemos el mundo de las algas.

Las algas son un grupo de microorganismos oxigenados, fototróficos, eucariotas. Las algas tienen un núcleo, existen como células microscópicas y generan oxígeno a través de la fotosíntesis. La mayoría de las algas usan clorofila a como el pigmento fotosintético dominante.

Las algas pueden vivir en casi cualquier ambiente siempre que haya humedad y luz solar adecuada para el crecimiento. Esto puede incluir fuentes de agua naturales y artificiales y suelos húmedos. Las algas pueden crecer como células individuales, filamentos largos o agregados enormes, pero no hay diferenciación de tejidos en las colonias de algas.

Las diatomeas son un grupo de algas que forman paredes celulares geométricas complejas de sílice. Esta sílice es altamente resistente a la descomposición, lo que da como resultado lechos fósiles muy impresionantes de más de 200 millones de años.