Diatomea

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Diatomeas
Diatoms through the microscope.jpg
Diatomeas marinas
Clasificación científica
Dominiu: Eukaryota
Reinu: Protista
(ensin clasif.) Supergrupo SAR
Superfilu: Heterokonta
Filu: Ochrophyta
Diatomista
Subfilu: Khakista
Superclas: Diatomea / Diatomeae
Dumortier 1821, Kütz 1844
o Bacillariophyceae s.l.
Dangeard 1933
Subgrupos[1] y clases[2]
Sinonimia

Bacillariophyta Engler & Gilg 1919
Diatomophyceae Rabenhorst 1864

Bacillariae Haeckel 1878
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Les diatomees (taxón Diatomea, Diatomeae o Bacillariophyceae sensu llato), ye un grupu d'algues unicelulares que constitúi un de los tipos más comunes de fitoplancton. Contien anguaño unes 20.000 especies vives que son importantes productores dientro de la cadena alimenticia.[3] Munches diatomees son unicelulares, anque dalgunes d'elles pueden esistir como colonies en forma de filamentos o cintes (y.g. Fragillaria), abanicos (y.g. Meridion), zigzags (y.g. Tabellaria) o colonies estrellaes (y.g. Asterionella). Una carauterística especial d'esti tipu d'algues ye que se topen arrodiaes por una paré celular única fecha de xil opalino (dióxidu de siliciu hidratao) llamada frústula. Estes frústules amuesen una amplia variedá na so forma, pero xeneralmente consisten en dos partes asimétriques con una división ente elles, carauterística que-y da nome al grupu. La evidencia fósil suxer que les diatomees aniciáronse mientres o dempués del periodu Xurásicu inferior, anque los primeros restos corpóreos son del Paleógeno. Les comunidaes de diatomees son una ferramienta usada recurrentemente pa la vixilancia de les condiciones medioambientales, de la calidá de l'agua y nel estudiu de los cambeos climáticos.

Ecoloxía[editar | editar la fonte]

Diatomees al microscopiu

Les diatomees son organismos fotosintetizadores que formen parte del plancton (fitoplancton). Anguaño conócense más de 200 xéneros de diatomees, 20.000 especies vives y envalórase qu'hai alrodíu de 100.000 especies extintes.[4][5] Como colonizadores, les diatomees destremanse por atopase en cualesquier tipu d'ambiente yá sía marín, dulceacuícola, terrestre o tamién sobre superficies húmedes. Otres atópense n'ambientes onde esisten condiciones estremes de temperatura o salín y d'igual forma atopamosles interautuando con otros organismos como ye'l casu coles cianofícees filamentoses onde esiste un epifitismo per parte de les diatomees. La mayoría son peláxiques (viven n'agües llibres), dalgunes son bentóniques (sobre'l fondu marín), ya inclusive otres viven so condiciones de mugor atmosférico. Son especialmente importantes nos océanos, onde se calcula qu'apurren hasta un 45 % del total de la producción primaria oceánica.[6] La distribución espacial del fitoplancton marín ye acutada tantu horizontal como verticalmente. Les diatomees viven en tolos océanos dende los polos hasta los trópicos; les rexones polar y subpolar contienen relativamente poques especies en contraste cola biota templada.[7] Anque les rexones tropicales esiben la mayor cantidá d'especies, les mayores poblaciones de diatomees alcuentrense ente les rexones polar y templao.

Carauterístiques[editar | editar la fonte]

Imáxenes al microscopiu electrónicu de barríu: A Biddulphia reticulata, B Diploneis, C Eupodiscus radiatus, D Melosira varians.
Terpsinoe musica vista nel microscopiu ópticu

Les diatomees pertenecen a un gran grupu llamáu Heterokontophyta, que inclúi especies tantu autótrofes (y.g algues pardes) como heterótrofes (y.g. oomicetos). Los cloroplastos mariellu-marrones de les diatomees son típicos de los heteroncontos, con cuatro membranes, clorofiles a, c1 y c2 y pigmentos tales como β-caroteno, fucoxantina, diatoxantina y diadinoxantina. Les reserves d'alimentu almacénense como carbohidratos o aceites, qu'amás de sirvir de reserva, contribúin a la so flotabilidá.

Los sos individuos usualmente escarecen de flaxelu, pero tán presentes en gametos y usualmente presenten una estructura heteroconta, sacante en qu'escarecen de vellosidaes (mastigonemas) carauterísticos d'otros grupos. Munches diatomees nun tienen movimientu, anque delles otres tienen movimientu flaxeláu. Por cuenta de la so relativamente pesada paré celular afondien con facilidá, les formes planctónices n'agües abiertes polo xeneral dependen de la turbulencia oceánica producida pol vientu nes capes cimeres pa caltenese suspendíes nes agües superficiales allumaes pol Sol. Delles especies regulen viviegamente la so flotabilidá colos lípidos intracelulares pa faer frente al fundimientu.

A pesar de ser xeneralmente microscópiques, delles especies de diatomees pueden algamar los 2 milímetros de llargor. Les diatomees tán conteníes dientro d'una única paré celular de silicatu (frústula) compuesta de dos valves separaes. El xil biogénica de la que la paré celular componse ye sintetizada intracelularmente por polimerización de monómeros d'ácidu silícico. Esti material ye depués secretado escontra l'esterior de la célula onde participa na conformanza de la paré celular. Les cáscares de les diatomees se superponen una a otra como los dos metaes d'una placa de Petri (esto ye, como una caxa y la so tapadoria). El frústulo apaez delicadamente afatáu con relieves que formen dibuxos variaos y perfeutamente simétricos. Dando llugar a dos tipos de diatomees, les que tienen simetría radial y les de simetría llateral. Los frústulos de les diatomees posense por gravedá cuando ye dixerida o muerre la célula, dando orixe a roques sedimentaries como les diatomites y moronites.

Reproducción[editar | editar la fonte]

Ciclu de vida d'una diatomea céntrica (oogamia)
Ciclu de vida d'una diatomea pennada (isogamia morfolóxica, anisogamia fisiolóxica)

Les diatomees alternen ente la reproducción asexual por división celular, que ye la más frecuente, y la reproducción sexual.[8] Na reproducción por división celular, cada célula fía recibe una de les frústules de la célula padre y utilizala como frústula mayor (o epiteca), reconstruyendo una frústula menor (o hipoteca). De resultes d'esti procesu, la célula que recibió la frústula menor resulta nuna diatomea de menor tamañu que la orixinal. Per otra parte, la frústula nun pudi crecer. D'esta forma, na primer xeneración el 50% de les diatomees son de menor tamañu que la orixinal y vanse faciendo cada vez más pequenes en cada xeneración. Reparóse sicasí, que delles especies pueden estremase ensin causar un amenorgamientu nel tamañu de célula.[9] El procesu sigue hasta que les célules algamen una tercer parte del so tamañu máximu.[8] Dempués d'un determináu númberu de xeneraciones, les diatomees reproducir de forma sexual, produciendo gametos ensin frústules que se funden formando una auxospora. Esti mecanismu ayuda a restablecer el tamañu orixinal de les diatomees porque'l cigotu crez muncho primero de producir una nueva frústula.

Les célules vexetatives de les diatomees son diploides (2N) y la meiosis xenera gametos machos y fema qu'entós se funden pa formar el cigotu. El cigotu lliberase de la so cubierta y crez na forma d'una célula esférica cubierta por una membrana orgánica (auxospora). Cuando la auxospora algama la so midida máxima (la de diatomea inicial), forma nel so interior a una diatomea que da empiezu a una nueva xeneración. Tamién pueden formase espores como respuesta a condiciones medioambientales desfavorables, produciéndose la guañada cuándo les condiciones ameyoren.[10]

Les diatomees son mayoritariamente non móviles, anque la espelma de delles especies puede ser flaxeláu, con movimientu de normal llindáu al deslizamiento.[10] Nes diatomees céntriques, los gametos machos son pequenos y tienen un flaxelu, ente que los gametos fema son grandes ya inmóviles (oogamia). Otra manera, nes diatomees pennades dambos gametos escarecen de flaxelos (isogamia).[8] Haise documentado qu'una especie del grupu de les diatomees pennades ensin rafe ye anisógama y, por tanto, considerase una etapa transicional ente les diatomees céntriques y les diatomees pennades con rafe.[9]

Clasificación y filoxenia[editar | editar la fonte]

Diatomea pennada y diatomea centrada. Dibuxos de Ernst Haeckel.

Les diatomees, Diatomeae (Dumortier, 1821) o Bacillariophyceae (Haeckel, 1878), son clasificaes según la distribución de los sos poros y ornamentación. Si les frústules tienen una simetría radial o trímera nomense diatomees centraes, ente que si tienen una simetría billateral y forma allargada nomenanse pennadas. El primer tipu ye parafiléticu con respectu al segundu. Delles diatomees pennades tamién presenten una fisura a lo llargo de la exa llonxitudinal, denominada rafe, que ta implicada nos movimientos realizaos pola diatomea. Al grupu Bolidophyceae, apocayá descubiertu, considérase-y una clase estreme. La clasificación más recién considera cuatro grupos de diatomees:[11]

Diatomea 


 Coscinodiscophyceae (P): Centrales radiales.




 Mediophyceae (P) : Centrales polares.


 Pennales 


 Fragilariophyceae (P): Pennales sin rafe.



 Bacillariophyceae: Pennales con rafe.





Aplicaciones[editar | editar la fonte]

La tierra diatomea ye un material constituyíu poles frústules de diatomees fosilizaes, aplicáu como fertilizante ya inseuticida en tierres pa cultivu, al ser un productu natural, ye inocuo y nun presenta riesgos pa la salú o contaminación. La tierra diatomea aprove micronutrientes al suelu que son de gran importancia pa la crecedera de les plantes, pudiendo amontar la fertilidá del suelu, actuando sinérgicamente con calciu y magnesiu, amás amenorga la lixiviación de fósforu, nitróxenu y potasiu y favorez la so absorción nes plantes. La tierra diatomea tamién actúa como reconstituyente en tierres contaminaes por metales pesaos o hidrocarburos, amás neutraliza la tosicidá del aluminiu en suelos acedos y amenorga l'absorción de fierro y manganesu.[12]

Les propiedaes d'esos materiales, formaos por partícules microscópiques, entrevesgaes y bien regulares en tamañu, facenlos curiosos pa diversos usos, como la fabricación de la dinamita, onde la nitroglicerina ye enfiñida, amenorgando la probabilidá d'una esplosión accidental.

El polvu de diatomees emplégase como inseuticida n'animales y plantes. Actúa deshidratando a inseutos hasta matalos, amás curtia y fura el exoesqueleto, mancándolos y esaniciándolos de forma progresiva y efeutiva. Les frústules de les diatomees son d'orixe natural, polo cual son inocues p'animales y plantes. A diferencia d'inseuticides tóxicos, el polvu de diatomees nun puede ingresar nos texíos animales por cuenta del so tamañu.[13]

Les diatomees pertenecen a les microalges oleaxinoses por cuenta de que presenten fracciones lipídices del 25 % (condiciones normales) al 45 % (condiciones de estrés), cultivables en fotobioreautores (FBR). La producción de biodiésel a partir de diatomees dase por mediu de transesterificación del aceite preveniente de les microalgas. La producción de biodiésel basase na producción y captación de biomasa de diatomees, que ye deshidratada y sometida a ultrasoníos por que llibere los sos componentes, darréu los lípidos son dixebraos de carbohidratos y proteínes. L'aceite llográu ye sometíu a transesterificación alcalina, aceda o enzimática pa producir glicerol y biodiésel.

Los aceites provenientes de diatomees son principalmente triglicéridos, que xeneren amiestos de ésteres d'arriendo al convertise en biocombustible. El cracking térmicu o pirólisis, ye un procesu alternu a la transesterificación que tresforma triglicéridos n'otros compuestos orgánicos simples.[14]

Determinóse que les diatomees tienen la capacidá de producir ácidos grasos poliinsaturados (AGPI) n'altes concentraciones, como por casu la producción de diatomees del xéneru Nitzschia d'ácidu eicosapentanoico (GUO). Nitzschia tien ventayes como la resistencia a temperatures d'hasta -6 °C y ambientes altamente salobres, amás el so aceite algama'l 50 % del pesu secu de la biomasa.[15]

Les comunidaes de diatomees pueden utilizase pa la determinación de les condiciones ambientales tantu de presente como del pasáu y del cambéu climáticu. Tamién pueden utilizase pa determinar la calidá de l'agua.

La demostración de la presencia de Diatomees dientro de los cuévanos cardiacos o nel migollu óseu de cadabres ye utilizada en melicina forense como fuerte niciu de muerte por sumersión (afogamientu).[16]

Galería[editar | editar la fonte]

Centralesː
Pennalesː

Referencies[editar | editar la fonte]

  1. Christiaan Hoek et al. 1995, Algae: An Introduction to Phycology. Cambridge University Press
  2. Wolfgang Frey (Ed.) 2015, Syllabus of Plant Families - A. Engler's Syllabus der Pflanzenfamilien Part 2/1: Photoautotrophic eukaryotic Algae. ISBN 978-3-443-01083-6
  3. Chapman, A. D. (2009).
  4. Round, F. E. and Crawford, R. M. (1990).
  5. Canter-Lund, H. and Lund, J.W.G. (1995).
  6. Mann, D. G. (1999).
  7. Salinas-Márquez, F.M., Flores-Trujillo, J.G., Helenes, J., Téllez-Duarte, M.A., Aranda-Manteca, F.J., (2016).
  8. 8,0 8,1 8,2 Grethe R. Hasle; Erik E. Syvertsen; Karen A. Steidinger; Karl Tangen (25 de xineru de 1996). Error de cita: La etiqueta <ref> ye inválida; el nome «HasleSyvertsen1996» ta definíu delles vegaes con distintu conteníu Error de cita: La etiqueta <ref> ye inválida; el nome «HasleSyvertsen1996» ta definíu delles vegaes con distintu conteníu
  9. 9,0 9,1 G. Drebes (1 de xineru de 1977). Error de cita: La etiqueta <ref> ye inválida; el nome «Werner1977» ta definíu delles vegaes con distintu conteníu
  10. 10,0 10,1 Rita A. Horner (2002). Error de cita: La etiqueta <ref> ye inválida; el nome «Horner2002» ta definíu delles vegaes con distintu conteníu
  11. Philippe Silar 2016, Protistes Eucaryotes.: Origine, Evolution et Biologie des Microbes Eucaryotes. 2016, 978-2-9555841-0-1. <hal-01263138>
  12. Baglione L. (2011).
  13. Paipe Q. Tierra diatomea.
  14. «Microalgas para la producción de biocombustibles y otras aplicaciones:una revisión.
  15. Hinzpeter, I; Shene, C; Masson Salaüé, L (2006).
  16. Patitó J. A (2003).

Enllaces esternos[editar | editar la fonte]