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Son eucariotas aerobios capaces de realizar la fotosíntesis oxigénica de la cual obtienen lo necesario para su existencia. Se originaron en el medio acuático hace unos 2000-1800 Ma (época en la que aparecen sus primeros fósiles), por lo que son considerados los primeros eucariotas fotosintéticos. Viven en el medio acuático, marino o continental, y ocasionalmente en el medio terrestre. Actualmente se les considera como pertenecientes al Reino Protoctista, y tienen un origen evolutivo endosimbiótico.
Son importantes en la cadena alimentaria porque son la fuente primaria de alimento para animales marinos (ya que forman parte del fitoplancton) y además porque proporcionan el 50% de O2 atmosférico de la Tierra.
Pigmentos fotosintéticos
La variedad de colores de las algas, depende del tipo de pigmento que estas posean, ya que cada pigmento absorbe a diferente longitud de onda, por lo que pueden colonizar diferentes profundidades. Estos pigmentos son moléculas orgánicas capaces de absorber energía en la zona visible del espectro electromagnético, transfiriendo y transduciendo la energía captada.
Las tres familias de pigmentos más conocidas son: las clorofilas, las ficobiliproteínas y los carotenos. El pigmento universal es la clorofila a, que se situa en el CR, mientras que el resto de clorofilas, ficobiliproteínas y carotenos son pigmentos auxiliares localizados en las antenas. Cada combinación pigmentaria conlleva un espectro de absorción y es más eficiente a una determinada profundidad. El rango de profundidad óptimo es aquel donde la tasa fotosintética es mayor (Fotosíntesis > Respiración). Estas características son matizadas por las:
• Condiciones físicas ( temperatura del agua y consistencia del sustrato)
• Condiciones biológicas (competitividad)
Las propiedades físicas del agua imponen una restricción absoluta a la vida de los vegetales acuáticos: solo pueden vivir en los primeros metros de profundidad (capa fótica media:100 m;
profundidad media de los océanos: 4000 m; lo que representa el 2,5 % de la columna de agua). La extinción de la luz en el agua no es uniforme. En la capa fótica se presentan diferencias ostensibles de cantidad y calidad de luz. Correlativamente a este hecho, los distintos grupos de algas
presentan tres combinaciones diferentes de pigmentos fotosintéticos (verde, roja y parda) que suponen la posibilidad de habitar con ventaja en un determinado segmento de la columna de
agua iluminada. Sin embargo, dado que los tres grupos funcionales de pigmentos tienen espectros de absorción parcialmente coincidentes, la adaptación cromática solo otorga ventaja cuando la cantidad
y calidad de la luz son reducidas, hecho que ocurre en las regiones más profundas de la capa fótica (> 50 m).
Forma, tamaño y modo de vida.
Los talos de todas las algas son translúcidos, para dejar pasar la luz y absorberla mejor, permeables, pues el agua les proporciona un medio adecuado a sus células, y fláccidos (sin materiales consistentes ni tejidos esqueléticos) pues no necesitan ser duros, ya que no soportan su propio peso. Además de todos estos factores comunes, existen otros, que dependen del tipo de vida que corresponda a cada alga.
Las algas plantónicas se mantienen en suspensión dentro de la zona fótica, ya que poseen un peso (y tamaño) mínimos. Además, su superficie irregular (rugosa) y su densidad mínima, por lo que tienen gran flotabilidad. En agua salada encontraremos como representantes de estas algas: Diatomeas, dinoflagelados y cocolitofóridos. En agua dulce habitan: Clorofitas, diatomeas y dinoflagelados.
Las algas bentónicas están sujetas al sustrato y poseen un talo de consistencia flexible, además de un sistema de sujeción según volumen del alga y consistencia del sustrato. El tamaño de estas algas es muy variable. En agua salada encontramos feofitas (mares templados a templados-fríos) y rodofitas (mares tropicales a templados-cálidos), mientras que en agua dulce hay abundancia de clorofilas.
1.- División Heterokontophyta (Diatomeas):
Esta división está formada por algas unicelulares microscópicas. Pueden vivir aisladas o en filamentos. Posee una pared celular translucida de sílice compuesta por dos valvas o mitades, que pueden tener diversas formas geométricas y colores. La valva superior o mayor recibe el nombre de epiteca mientras que la inferior será la hipoteca. Son organismos fotosintetizadotes que poseen clorofila a y b, además de carotenoides como pigmentos complementario. Suelen contener gotas de aceites o lípidos que puede actuar como sustancia de reserva, contribuyen a su flotabilidad.
Pueden concentrarse en cualquier tipo de ambiente húmedo, tanto marino como dulce. Por lo y por sus características anteriores constituyen el grupo más grande del fitoplancton, además de que contribuyen con cerca del 25% de la productividad de los ecosistemas acuáticos o húmedos: verdaderamente se las puede considerar fuente de producción primaria de los océanos.
Sus aplicaciones pueden ser muy variadas como componente de las pasta dentrificas, filtros de piscina o como petróleo debido a su aparición en el Mesozoico y posterior descomposición en el lecho marino. Ahí también se encuentran algas petrificadas en forma de rocas sedimentaria o diatomita que presentan gran porosidad.
Las diatomeas se desplazan aunque no presenten flagelos. Los dos modos principales de vida son béntico y planctónico, es decir, que aparte en poder encontrarlas como parte integrante del fitoplancton, también pueden ser halladas sobre sustratos tales como roca, arena o plantas.
La reproducción asexual tiene lugar por bipartición aunque de una manera especial. Cuando ocurre la mitosis, las dos valvas se separan y cada una de ellas forma una nueva valva complementaria, de tal manera que la valva generada es mas joven que la otra de origen parental. Como consecuencia de esto, tras sucesivas divisiones, se produce una disminución del tamaño de las células de la línea de descendencia de la valva parental. Cunado llega a un tamaño mínimo, se produce un aumento repentino de la talla de las células gracias a la formación de esporas.
La reproducción sexual es poco frecuente y se da cuando ya se ha alcanzado el tamaño mínimo anteriormente mencionado. La célula sufre división meiotica y 3 de los 4 núcleos haploides se degeneran, por lo que esta célula uninucleada se comporta como un gameto. La fusión de dos gametos va acompañada de las perdidas de las valvas. El zigoto resultante de la fusión aumenta de tamaño y se rodea de una gruesa pared silicea constituyendo una auxospora. La germinación de esta espora de resistencia da lugar a una célula vegetativa que genera sus paredes dando así un tamaño mayor que el de sus células parentales.
2.- División Heteronkontophita, clase Phaeophyceae (Algas pardas):
Existen alrededor de 1500 especies, y tienen una antigüedad de 200 Ma (Fanerozoico-Mesozoico-Jurásico). Se distribuyen principalmente en latitudes medias y boreales; xcepcionalmente, tropicales, habitando zonas intramareales y submareales de acantilados de mares templados y fríos
Las algas pardas son pluricelulares no vasculares que se encuentran en las zonas marinas casi exclusivamente, aunque solo algunas son oceánicas, siendo muy abundantes en las zonas templadas como el mar de los Sargazos y en las zonas subpolares. Son las algas de mayor tamaño conocido formando largas láminas. Su color se debe a la presencia del pigmento fucoxantina, que junto con otros pigmentos como xantofila, enmascara el color verde de la clorofila en las células vegetales. Son autótrofas gracias la clorofila a y a la c.
Existen dos tipos morfológicos principales: las algas fucales (de tipo dendroide) y las laminariales (de tipo estipitado).
Al ser de tamaño tan grande tienen como sustancia de reserva tales como grasas, alginato, manitol y laminarína, además de tener estructuras diferenciadas que, en algunas especies, muestran una semejanza externa a las raíces, tallos y hojas de las plantas más evolucionadas. Su talo puede llegar a medir 70 metros de longitud con formas muy variadas pero todos sujetos al sustrato por un sistema rizoidal. Todas sus células son iguales con lo que siempre carecerán de elementos conductores, aunque pueden aparecer “tubos cribosos” semejantes a los de las plantas superiores en las algas más complejas.
La diferenciación celular solo se observa en las algas mas desarrolladas. Su capa externa tiene una función protectora, es donde se alojan los cloroplastos y las células merismáticas. En la región cortical se encuentran células pseudoparenquimatosas, células secretoras de mucílago que forman los “tubos cribosos”. No presentan xilema.
Los talos de estas algas, especialmente de las laminariales, se dividen en dos grupos dependiendo de su forma y la cantidad de modulos que lleven integrados quedando las algas monomodulares y las multimodulares.
Los neumocistes son vesículas de cargadas de gas que ayudan a la flotabilidad de las láminas del alga.
Este tipo de alga es importante comercialmente ya que posee alginatos en su pared celular compuesta de ácidos manurónicos y gulurónicos muy utilizados como estabilizantes. También puede haber depósitos de carbonato cálcico con importancia química. Además destacan por sus numerosos usos farmacéuticos. Es relevante la importancia de las grandes algas bentónicas en el ambiente marino, ya que proporcionan hábitat y alimento para los herbívoros.
La reproducción se lleva a cabo por medio de zoosporas móviles o aplanosporas inmóviles asexuales o por fusión de gametos que varia desde la isogamia hasta la oogamia. La reproducción asexual en las formas más simples de algas pardas es por lo general a través de la reproducción de zoosporas haploides o fragmentación. La reproducción sexual se ha observado en muchas de las algas pardas y su ciclo de vida típico es haploidiplontico. La generación esporofita reproduce la generación gametófito a través de zoosporas que resulta de meiosis. Sin embargo, algunos órdenes se caracterizan por tener esporofitos y gametofitos isomórficos, mientras que otros tienen un ciclo de vida diplóntico verdadero. Puede encontrarse todas las formas de gametos en las feofitas; la reproducción incluye así isogamia, anisogamia, oogamia y células espermáticas.
3.- Division Dynophyta (Dinoflagelados).
Existen aproximadamente unas 4000 especies, de las cuales alrededor de 3000 son quimioheterótrofos y 1000 son fotoautótrofos (Algas Pirrofitas). Su antigüedad se sitúa en torno a los 400 Ma (Fanerozoico-Paleozoico-Devónico) y son de distribución cosmopolita. Suelen habitar en aguas marinas.
Son unas algas muy abundantes de carácter eucariota unicelular encontrándose algunas de ellas en colonias o filamentos. Se encuentran en aguas marinas. Son autótrofas ya que presentan pigmentos como la clorofila a y la clorofila c además de la peridina, que es el que les confiere su color pardo o naranjoso característico. Sus sustancias de reserva es el almidón, y sus paredes celulares son de celulosa ya que las emplean como armadura.
Aparecen en simbiosis con corales. La alta productividad del arrecife de coral se debe principalmente a la simbiosis intracelular entre un productor (alga: “zooxantela”, dinoflagelado) y un consumidor-constructor (coral) La relación mutualista (reversible) afecta favorablemente a la obtención de energía y nutrientes, y a su reciclado, así como al incremento de la velocidad de construcción del sustrato calcáreo del ecosistema.
Las mareas rojas son floraciones de este tipo de alga y se dan, sobre todo, en aguas calidas y con altas concentraciones de nitrógeno y fósforo. Por ello en ocasiones, su aparición puede ser indicador de la contaminación de las aguas. Además su aparición masiva puede ocasionar la muerte de otros seres acuáticos que vivan a más profundidad debido a la segregación de neurotoxinas, lo que desemboca en pérdidas económicas para la pesca.
Su reproducción es de tipo asexual en la gran mayoría de casos mediante a división celular o bipartición celular. Cada una de las dos células hijas lleva una parte de la teca materna y reconstruye la parte que le falta. Aunque si se presenta la reproducción sexual, la fecundación será por isogamia o por anaisogamia (en relación al tamaño de los gametos).
El ciclo reproductor mas general es el haplontico con meiosis zigotica. Aunque si las condiciones del medio son desfavorables pueden producir esporas de resistencia con paredes gruesas, siendo conocidas estas esporas como quistes.
4.- Division Rhodophyta (Algas Rojas):
Existen unas 4000 - 5000 especies diferentes, y tienen una antigüedad de 2000 - 1200 Ma (Fanerozoico-Proterozoico) Se distribuyen en latitudes medias y tropicales, y suelen habitar ecosistemas bentónicos de mares templados y cálidos.
Las algas pertenecientes al filo Rhodophyta, comúnmente conocidas como algas rojas, son algas fotosintéticas que contienen clorofila a y clorofila d, además de pigmentos accesorios tipo ficobilinas, luteína ficoeritrinas y carotenoides. Corresponden a un grupo de 5000 a 6000 especies de una gran diversidad de formas y tamaños. Se caracterizan por la ausencia de células flageladas, la presencia de pigmentos ficobilínicos en los ficobilisomas y la ausencia de almidón en los cloroplastos, usando como material de reserva el almidón de florideas, los tilacoides son simples (rodoplastos). La reproducción sexual por oogamia, con células especializadas, carpogonios y espermacios (puede faltar la sexualidad).
En este grupo se encuentran la mayoría de las algas que secretan carbonato de calcio y cumplen un papel crucial en la formación de los arrecifes de coral. Algunas algas rojas, por ejemplo la dulse o el nori, son utilizadas como alimento y usadas para producir agar, carragenanos y otros aditivos alimenticios.
5.- División Clorophyta (Algas Verdes).
Unas 3700 especies, principalmente en plancton o bentos marino y dulciacuícola; terrestres). Son de vida libre (o simbiótica en la mayoría de los líquenes). Sus células se dividen por tabiques, que se forman por medio de ficoplastos. Las células son flageladas, con 2 o 4 undilipodios apicales e isocontos. Los zigotos tambien son de vida libre.
Chlorophyta es una división de algas verdes que incluye alrededor de 8.200 especies de organismos eucariotas en su mayoría acuáticos fotosintéticos. Están relacionadas con Charophyta (la otra división de algas verdes) y con Embryophyta (plantas terrestres) constituyendo estos tres grupos el clado Viridiplantae. Todos los grupos de este clado contienen clorofilas a y b, y almacenan las sustancias de reserva como almidón en su plastos.
La división contiene tanto especies unicelulares como pluricelulares. Si bien la mayoría de las especies viven en hábitats de agua dulce y un gran número en hábitats marinos, otras especies se adaptan a una amplia gama de entornos. Por ejemplo, Chlamydomonas nivalis (sandía de la nieve), de la clase Chlorophyceae, habita en verano los ventisqueros alpinos. Otras especies se fijan a las rocas o partes leñosas de los árboles. Algunos líquenes son relaciones simbióticas entre un hongos y un alga verde. Algunos miembros de Chlorophyta también establecen relaciones simbióticas con protistas, esponjas y cnidarios. Algunas especies son flageladas y tienen la ventaja de la motilidad. La reproducción sexual está también presente y es de tipo oogamia o isogamia.
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