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Material de apoyo complementario

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<strong>Material</strong> <strong>de</strong> <strong>apoyo</strong> <strong>complementario</strong><br />

Este material incluye características generales básicas <strong>de</strong> los grupos representatitos <strong>de</strong>l fitoplancton<br />

dulceacuícola. Se ha buscado integrar y adaptar información <strong>de</strong> varias fuentes, buscando nivelar la información<br />

entre estudiantes con diferente formación en el tema. No sustituye bibliografía especializada.<br />

Principales grupos taxonómicos presentes en el<br />

fitoplancton dulceacuícola<br />

Dominio = BACTERIA<br />

•CYANOBACTERIA (cianobacterias)<br />

Dominio = EUCARIA<br />

•EUGLENOPHYTA (euglenoi<strong>de</strong>os) en: DISCICRISTATA<br />

•CHRYPTOPHYTA (cryptomonas) y OCHROPHYTA (diatomeas,<br />

crisofitas, raphidofitas, eustigmatofitas y otras) = CHROMOPHYTA<br />

en: CHROMISTA<br />

•DYNOPHYTA (dinoflagelados) en: ALVEOLATA<br />

•CHLOROPHYTA (clorofitas) en: VIRIDIPLANTAE


División CYANOBACTERIA<br />

CLASE CYANOPHYCEAE<br />

(Cyanobacterias o algas ver<strong>de</strong>-azules)<br />

• Niveles <strong>de</strong> organización: unicelular, colonial y filamentoso<br />

• Organización celular: procariota, pared celular <strong>de</strong> mureína<br />

• Mucílago externo: en algunas especies, todos los grupos<br />

• Pigmentos: clorofila a (algunas clo-b; chl-d), ficobilinas (en<br />

ficobilisomas) y xantofilas: zeaxantina, equinenona, myxoxantofila,<br />

oscilaxantina<br />

• Sustancia <strong>de</strong> reserva: almidón cianofíceo (cianoficina), gránulos<br />

<strong>de</strong> polifosfato, poliglucanos<br />

• Metabolitos: cianotoxinas, entre otros<br />

• Reproducción: fisión binaria<br />

• NO tienen flagelos<br />

• Tamaño: <strong>de</strong> 1µm a mm


CYANOBACTERIA: Or<strong>de</strong>n CHROOCOCCALES<br />

•Organismos unicelulares o<br />

coloniales formados por la<br />

agrupación <strong>de</strong> células que se<br />

mantienen unidos por un<br />

mucílago (polisacáridos)<br />

•Reproducción: división<br />

celular, a veces formación <strong>de</strong><br />

nanocitos<br />

•Células diferenciadas: no<br />

presentan<br />

Ej: Microcystis, Aphanothece,<br />

Merismopedia,<br />

Synechoccocus<br />

Colonia<br />

Colonia<br />

Mucílago<br />

Célula


CYANOBACTERIA: Or<strong>de</strong>n OSCILLATORIALES<br />

• Organismos filamentosos<br />

uniseriados sin ramificación<br />

verda<strong>de</strong>ra<br />

• Reproducción: mediante formación<br />

<strong>de</strong> hormogonias (fragmentación<br />

diferenciada <strong>de</strong>l tricoma; necridios) Tricoma<br />

• Células diferenciadas: no<br />

presentan<br />

Ej: Oscillatoria, Planktothrix,<br />

Phormidium, Lyngbya,<br />

Pseudoanabaena<br />

Gránulos <strong>de</strong><br />

cianoficina<br />

Célula


CYANOBACTERIA: Or<strong>de</strong>n NOSTOCALES<br />

• Organismos filamentosos sin<br />

ramificación verda<strong>de</strong>ra.<br />

• Reproducción: mediante<br />

formación <strong>de</strong> hormogonias.<br />

• Células diferenciadas:<br />

<strong>de</strong>sarrollan heterocitos (H) y<br />

acinetes (A).<br />

• Filamentos pue<strong>de</strong>n tener<br />

polaridad<br />

•Ej: Nostoc, Anabaena,<br />

Aphanizomenom,<br />

Cylindrospermopsis, Anabaenopsis<br />

Tricoma<br />

Vacuolas<br />

<strong>de</strong> gas<br />

Célula


CYANOBACTERIA: Or<strong>de</strong>n STIGONEMATALES<br />

• Organismos filamentosos, a<br />

veces multiseriados, pu<strong>de</strong>n<br />

presentar ramificaciones<br />

verda<strong>de</strong>ras<br />

• Reproducción: mediante<br />

formación <strong>de</strong> hormogonias<br />

• Células diferenciadas:<br />

<strong>de</strong>sarrollan heterocitos y<br />

acinetes<br />

•Ej: Stigonema<br />

Filamento<br />

Ramificaciones<br />

verda<strong>de</strong>ras<br />

Heterocito<br />

Célula


Divisiones<br />

Euglenophyta<br />

heterótrofos (bodo, etc)<br />

Ochrophyta o<br />

Heterokonta<br />

Haptophyta<br />

Cryptophyta<br />

≅ Cryptomonadales<br />

Dinophyta o<br />

Dinoflagellata<br />

Otros heterótrofos<br />

Chlorophyta<br />

Streptophyta<br />

GRUPOS ALGALES EUCARIOTAS CON REPRESENTANTES EN EL FITOPLANCTON<br />

Clases o Grupos<br />

Euglenophyceae<br />

Bacillariophyceae<br />

(diatomeas)<br />

Chrysophyceae<br />

(incluye Silicoflagelida)<br />

Raphidophyceae<br />

Eustigmatophyceae<br />

Tribophyceae,<br />

Otros: heterótrofos<br />

Haptophyceae<br />

(=Prymnesiophyceae)<br />

Cryptophyta<br />

Dinophyceae<br />

(Dinoflagelados)<br />

Chlorophyceae<br />

Prasinophyceae<br />

Trebouxiophyceae<br />

Mesostigmatophyceae<br />

Chlorokybophyceae<br />

Klebsormidiophyceae<br />

Conjugatophyceae<br />

Filogenia<br />

En: Discicristata<br />

en:<br />

Stramenopiles<br />

o<br />

Heterocontas<br />

incierta<br />

incierta<br />

En: Alveolatas<br />

Viridiplantae<br />

Viridiplantae<br />

Grupos relac.<br />

Con plantas<br />

Descripción <strong>de</strong> los grupos filogenéticos<br />

Crestas mitocondriales discoi<strong>de</strong>s. Cloroplastos con 3<br />

membranas<br />

Carácter primitivo, Heterocontas= flagelos diferentes<br />

Tienen un flagelo largo con pelos tripartitos huecos,<br />

(stramenopile) y otro flagelo corto gralm. liso. Cloroplastos<br />

con 4 membranas. Crestas mitocondriales tubulares.<br />

Grupo muy diverso, incluye Phaeophyceae: macroalgas<br />

En algunos: haptonema.<br />

Crestas mitocondriales tubulares. CHROMISTA<br />

Crestas mitocondriales aplanadas.<br />

CHROMISTA<br />

CHROMISTA<br />

Grupo antiguo. Sistemas <strong>de</strong> alveolos corticlaes<br />

directamente ubicados por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> membrana celular.<br />

Cloroplastos con 3 o 4 membranas. Crestas mitocondriales<br />

tubulares.<br />

Incluye algas y plantas terrestres. Precursor: dos flagelos<br />

apicales, iguales, simétricos. Cloroplasto con 2 membanas;<br />

grana en algunos grupos <strong>de</strong> algas ver<strong>de</strong>s y en todas las<br />

plantas. Crestas mitocondriales aplanadas.<br />

Glaucophyta Glaucophyta<br />

Primitivo. Relación con algas rojas y Viridiplantae. Crestas<br />

mitocondriales aplanadas.


DISCICRISTATA<br />

CLASE EUGLENOPHYCEAE<br />

(Euglenofitas)<br />

• Niveles <strong>de</strong> organización: unicelulares<br />

• Organización celular: eucariota, pared: película proteica, a<br />

veces presentan lórica, gral. con 2 flagelos <strong>de</strong>siguales<br />

• Pigmentos: clorofila a (cl-b),xantofilas: diadinoxantina,<br />

zeaxantina, neoxantina.<br />

• Sustancia <strong>de</strong> reserva: paramilon<br />

• Reproducción: asexuada<br />

• Tamaño: <strong>de</strong> 5 µm a 400 µm<br />

• Hábito: planctónico. Mixotrofía muy frecuente, muchos<br />

heterótrofos


Euglenofitas<br />

• Unicelulares flagelados móviles, <strong>de</strong> forma variada. Dos<br />

flagelos uno mucho más largo (locomotor) que el otro que<br />

emergen <strong>de</strong> la Ampulla (canal y receptáculo).<br />

Ej. Euglena sp.<br />

Cloroplastos<br />

Paramilon<br />

Mancha ocular (gotas <strong>de</strong><br />

carotenoi<strong>de</strong>s) Flagelo<br />

locomotor<br />

Receptáculo<br />

Pirenoi<strong>de</strong> Flagelo no<br />

Núcleo emergente<br />

Canal<br />

Vacuolas<br />

contráctiles


Euglenofitas<br />

Or<strong>de</strong>n Eutreptiales: células con dos<br />

flagelos emergentes, <strong>de</strong> similar longitud;<br />

especies: límnicas, eurihalinas y marinas.<br />

Ej. Eutreptiella sp.<br />

Or<strong>de</strong>n Euglenales: células con dos flagelos, uno muy corto y el<br />

otro largo, emergente; especies límnicas, algunas eurihalinas;<br />

<strong>de</strong>snudas o tecadas. (ver siguiente diapositiva).


Euglenofitas - Or<strong>de</strong>n Euglenales<br />

1- Formas <strong>de</strong>snudas, géneros:<br />

Euglena (redon<strong>de</strong>adas, plásticas:<br />

cambiansuforma),Phacus (aplanadas<br />

dorsoventralmente) y Lepocinclis<br />

(redon<strong>de</strong>adas, rígidas)<br />

Gránulos <strong>de</strong> paramilon en bastón<br />

Estigma rojo (carotenoi<strong>de</strong>s)<br />

no asociado al cloroplasto=<br />

fototactismo<br />

2- Formas tecadas: secreción <strong>de</strong><br />

polisacáridos y glucoproteínas cubren<br />

externamente la célula,favoreciendo<br />

precipitado <strong>de</strong> minerales Fe y Mn<br />

formando una teca externa. Géneros:<br />

Trachelomonas, Strombomonas<br />

Euglena sp. Trachelomonas sp.<br />

célula<br />

teca


CHROMISTA<br />

División CRYPTOPHYTA<br />

CLASE CRYPTOPHYCEAE, (Criptofitas)<br />

• Niveles <strong>de</strong> organización: unicelulares<br />

• Organización celular: eucariota, pared proteica, presencia <strong>de</strong><br />

2 flagelos <strong>de</strong>siguales<br />

• Pigmentos: clorofila a y c 2, ficobilinas (en lumen tilacoidal),<br />

xantofilas: aloxanitna, monadoxantina<br />

• Sustancia <strong>de</strong> reserva: almidón<br />

• Reproducción: asexuada y sexuada (rara)<br />

• Tamaño: <strong>de</strong> 2 µm a 20 µm<br />

• Hábito: planctónico


Chromista: Clase CRYPTOPHYCEAE<br />

2 flagelos <strong>de</strong>siguales<br />

Ejectosomas<br />

Vestíbulo<br />

Citofaringe<br />

Cloroplastos<br />

Núcleo<br />

Gotas <strong>de</strong> lípido<br />

• La mayoría son unicelulares<br />

flagelados <strong>de</strong>snudos algunos<br />

sésiles. Células ovales y<br />

aplanadas. Apice truncado con<br />

dos flagelos <strong>de</strong> distinta longitud<br />

e inserción sub-apical.<br />

•Or<strong>de</strong>n Cryptomonadales. Ej.<br />

Cryptomonas sp., Rhodomonas sp.,<br />

Chilomonas sp., Pyrenomonas sp.


CHROMISTA<br />

OCHROPHYTA<br />

Clase CHRYSOPHYCEAE (Crisofitas)<br />

• Niveles <strong>de</strong> organización: unicelulares<br />

(Ochromonas sp) y coloniales (Dinobryon sp)<br />

• Organización celular: eucariota, en general<br />

células <strong>de</strong>snudas (sin pared) o con escamas<br />

silíceas o lóricas, presencia <strong>de</strong> 2 flagelos <strong>de</strong>siguales<br />

• Variedad <strong>de</strong> ejectisomas (función: <strong>de</strong>fensa)<br />

• Pigmentos: clorofila a y c 1, c 2, xantofilas:<br />

fucoxantina, BFU, diadinoxantina<br />

• Sustancia <strong>de</strong> reserva: crisolaminarina, gotas<br />

lipidícas<br />

• Reproducción: asexuada y sexuada (rara)<br />

• Tamaño: <strong>de</strong> 2 µm a 20 µm<br />

• Hábito: planctónico, sistemas oligotróficos


CHRYSOPHYCEAE<br />

Taxonomía: Este grupo ha sufrido numerosas re-clasificaciones<br />

• Clase Chrysophyceae: generalmente<br />

planctónicas, uno o dos flagelos <strong>de</strong>siguales,<br />

generalmente <strong>de</strong>snudas, con lórica hialina o<br />

gelatinosa. Ej. Chromulina sp., Dinobryon sp.,<br />

Ochromonas sp.<br />

• Clase Dictyochophyceae: radialmente<br />

simétricas, flagelos muy <strong>de</strong>siguales, uniceculares o<br />

cenobiales. Ej. Pedinella sp.<br />

• Clase Synurales: Unicelulares o coloniales,<br />

cubierta o “pared” celular: típicas escamas silíceas,<br />

comunes en plancton límnico. Ej. Mallomona sp.<br />

Mallomona sp: arriba: microscopía electrónica <strong>de</strong><br />

escamas <strong>de</strong> sílice, abajo: fotografía y esquema <strong>de</strong> la célula<br />

Colonia <strong>de</strong> Dinobryon sp.


CHROMISTA<br />

OCHROPHYTA<br />

CLASE BACILLARIOPHYCEAE<br />

(Diatomeas)<br />

• Niveles <strong>de</strong> organización: unicelulares y coloniales<br />

(filamentosas)<br />

• Organización celular: eucariota y pared <strong>de</strong> sílice: frústulo<br />

• Pigmentos: clorofila a , c 2 (c 1, c 3) y xantofilas: fucoxantina,<br />

diatoxantina, diadinoxantina<br />

• Sustancia <strong>de</strong> reserva: crisolaminarina y lípidos<br />

• Reproducción: fisión binaria y sexual (flagelo atípico: en<br />

gametos <strong>de</strong> diatomeas céntricas, 9+0). No existen estructuras<br />

flageladas en diatomeas pennadas


Bacillariophyceae<br />

Pared celular ditinctiva = frústulo<br />

Pared celular o frústulo, formada por dos tecas silíceas: hipovalva e epivalva


Bacillariophyceae<br />

Pared celular o frústulo, formada por dos tecas silíceas: hipovalva e epivalva<br />

Gran diversidad en la simetría y morfología <strong>de</strong> las valvas<br />

CINTURAS<br />

CONECTIVAS<br />

EPIVALVA<br />

NODULO<br />

CENTRAL<br />

RAFE<br />

NODULO<br />

POLAR<br />

HIPOVALVA<br />

Ornamentación <strong>de</strong> la<br />

pared:<br />

alto valor taxonómico


Bacillariophyceae<br />

Se distinguen dos categorías:<br />

Morfogénesis Reproducción sexual<br />

1. CÉNTRICAS a partir <strong>de</strong> un centro discoi<strong>de</strong> oogamia<br />

(annulus), simetría radial gameto ♂ flagelado<br />

plastos: muchos y discoi<strong>de</strong>s<br />

Diatomeas céntricas coloniales:<br />

forman “filamentos”. Ej. Género<br />

frecuente en sistemas límnicos<br />

Aulacoseira sp.


Bacillariophyceae<br />

Morfogénesis Reproducción sexual<br />

2. PENNADAS a partir <strong>de</strong> una costilla axial en general isogamia<br />

(esternón), simetría bilateral<br />

plastos: 1 o 2 largos, parietales Nunca presentan flagelos<br />

2.1.: PENNADA SIN RAFE (grupo parafilético)<br />

2.2.: PENNADA CON RAFE (grupo monofilético)


Bacillariophyceae<br />

2 GRUPOS EVOLUTIVOS (Sims et al 2006):<br />

1. COSCINODISCOPHYTINA diatomeas céntricas (excepto Thalassiosirales)<br />

2. BACILLARIOPHYTINA:<br />

2.a. BACILLARIOPHYCEAE diatomeas céntricas<br />

con simetría bi o multipolar y<br />

Thalassiosirales<br />

2.b. MEDIOPHYCEAE pennadas con y sin rafe<br />

Línea 1= tienen rimopórtula marginal<br />

Línea 2 = incluye las que tienen rimopórtula<br />

central, fultopórtula y pennadas (con y sin rafe)


Variantes en diatomeas pennadas<br />

se indican algunos ejemplos para cada caso, (N. Maidana com. pers.):<br />

1- Rafe en ambas valvas (ej. Géneros Navicula, Amphora, Diatonella,<br />

Gomphonema, Pleurosigma, etc)<br />

2- Rafe en una sola valva (mono-rafidiales) (ej. Achnanthes,<br />

Cocconeis)<br />

3- Rafe reducido (ej. Eunotia, Actinella)<br />

4- Nódulo central expandido (ej. Amphipleura, Frustulia, Diploneis)<br />

5- Canal rafidiano, uno en cada valva (ej. Nitzschia) o ro<strong>de</strong>ando la<br />

valva (ej. Stenopterobia, Surirella)<br />

6- Sin rafe (arrafidales) (ej. Fragilaria y géneros próximos, Synedra)


CHROMISTA – otros grupos<br />

OCHROPHYTA<br />

Clase RAPHIDOPHYCEAE; Clase TRIBOPHYCEAE (xantofitas)<br />

Clase Raphidophyceae: unicelular<br />

•Flagelos: dos <strong>de</strong>siguales, uno anterior piloso y otro posterior corto y liso<br />

•Plastos : discoi<strong>de</strong>s dos o más<br />

•Pigmentos: clorofila a , c 2 , c 1 , c 3 clorofila a, c2, xantofilas: fucoxantina, HFU,<br />

BFU, diadinoxantina, diatoxantina<br />

•Reservas: lípidos<br />

•Pared celular: celulosa<br />

•Ejemplos: Gonyostomum sp.<br />

Clase Tribophyceae (antiguamente: Xanthophyceae): unicelular, colonial,<br />

filamentosa, cenocítica.<br />

•Flagelos: cuando presentes son dos <strong>de</strong>siguales y subapicales.<br />

•Plastos : discoi<strong>de</strong>s dos o muchos, color ver<strong>de</strong>-amarillo<br />

generalmente planctónicas, uno o dos flagelos <strong>de</strong>siguales.<br />

•Pigmentos: clorofila a, xantofilas: diadinoxantina, diatoxantina,<br />

vaucheraxantina…………<br />

•Reservas: lípidos<br />

•Pared celular: celulosa<br />

•Ejemplos: Goniochlori sp., Tribonema sp.


ALVEOLATA<br />

CLASE DYNOPHYCEAE<br />

(Dinoflagelados)<br />

• Niveles <strong>de</strong> organización: unicelulares flagelados y pocas especies<br />

coloniales (coccoi<strong>de</strong>s o filamentosas)<br />

• Organización celular: eucariota, pared <strong>de</strong> placas <strong>de</strong> celulosa,<br />

presencia <strong>de</strong> 2 flagelos <strong>de</strong>siguales (en la mayoría <strong>de</strong> los grupos:<br />

uno longitudinal y otro transversal)<br />

• Pigmentos: clorofila a , c 2, xantofilas: peridinina, dinoxantina,<br />

diadinoxantina<br />

• Sustancia <strong>de</strong> reserva: almidón y aceites<br />

• Metabolitos: toxinas (marea roja)<br />

• Reproducción: asexuada y sexuada (rara), cistes <strong>de</strong> resistencia<br />

• Tamaño: <strong>de</strong> 5 µm a mm<br />

• Hábito: planctónico.<br />

Mixotrofía (fagotrofia) importante<br />

Prorocentrum minimum<br />

Ceratium hirudinella


DINOFLAGELADOS<br />

Flagelos: distintos en ubicación (sulcus y cintura) y uso. Movimiento<br />

distinctivo: rotación (flagelo transversal) y traslación (flagelo posterior)<br />

epiteca<br />

cíngulo<br />

hipoteca<br />

sulcus<br />

Dinoflagelado tecado en vista ventral<br />

Cuerno apical<br />

Poro<br />

flagelar Pared celular:<br />

Placas<br />

FLAGELOS<br />

pue<strong>de</strong> estar<br />

formada por<br />

PLACAS DE<br />

CELULOSA


DINOFLAGELADOS<br />

•Clase Dinophyceae: los dos flagelos en<br />

posición circular (alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> la célula “cintura”)<br />

y otro posterior. Ej. Ceratium sp, Peridinium sp.<br />

•Clase Adinophyceae: células aplanadas (dos<br />

mita<strong>de</strong>s cóncavas), flagelos próximos. Ej.<br />

Prorocentrum sp.<br />

Adinophyceae<br />

Epiteca<br />

Singulo<br />

2 Flagelos<br />

Hipoteca<br />

Dinophyceae


VIRIDIPLANTAE<br />

División CHLOROPHYTA<br />

(Clorofitas o algas ver<strong>de</strong>s)<br />

• Niveles <strong>de</strong> organización: unicelular y colonial (coccales, cenobiales) y<br />

filamentoso<br />

• Organización celular: eucariota y pared <strong>de</strong> celulosa<br />

• Pigmentos: clorofila a y b, xantofilas: luteína, violaxantina, zeaxantina;<br />

en Prasinophyceceae: neoxantina, prasinoxantina, MgDVP<br />

• Plastos: diversidad <strong>de</strong> formas (discoi<strong>de</strong>, laminar, reticulado) y número<br />

(1 a muchos), ubicación (parietal, central)<br />

• Sustancia <strong>de</strong> reserva: almidón (en gránulos y pirenoi<strong>de</strong>s)<br />

• Reproducción: asexuada y sexuada<br />

• Tamaños: pico a mm<br />

• Flagelos: cuando presentes son 2 (o múltiplo) iguales, apicales, lisos


1- Prasinophyceae<br />

2- Ulvophyceae<br />

3- Trebouxiophyceae<br />

4- Chlorophyceae<br />

5- Charophyceae<br />

Principales grupos evolutivos en Chlorophyta<br />

Ejemplos<br />

Pyramimonas,<br />

Tetraselmis<br />

Stichococcus,<br />

Golenkinia<br />

Volvox,<br />

Chamydomonas,<br />

Scene<strong>de</strong>smus,<br />

Dunaliella<br />

Zygnematales<br />

(Spirogyra,<br />

Micrasterias);<br />

Chara,<br />

Klebsormidium,<br />

Coleochaete<br />

Orientación <strong>de</strong> raíces flagelares (R.F.)<br />

Carac. celulares<br />

Rizoplasto, escamas<br />

Rizoplasto, Sin<br />

escamas, R.F.= CCW<br />

Rizoplasto, escamas<br />

raramente,<br />

R.F.= CW o DO<br />

Rizoplasto<br />

raramente, escamas,<br />

R.F.= asimétricas<br />

Mitosis/<br />

Citocinesis<br />

Variable<br />

Marino o terrestre, bentónico, formas macroscópicas en general<br />

Semi-cerrada/<br />

surco<br />

Cerrada/surco,<br />

ficoplasto,<br />

placa celular<br />

Abierta/surco,<br />

fragmoplasto,<br />

placa celular<br />

Habitat,<br />

primario<br />

Marino<br />

Límnico/<br />

terrestre<br />

Límnico/<br />

terrestre<br />

Límnico,<br />

terrestre<br />

Ciclo <strong>de</strong> vida en todos (excepto Ulvophyceae) = zigótico, meiosis<br />

Simplificado <strong>de</strong> Graham & Wilcox 2000


TIPOS DE CLOROPLASTOS DE ACUERDO A SU MORFOLOGÍA<br />

En copa espiralados estrellados reticulados<br />

Lámina,<br />

parietales<br />

Lámina,<br />

axiales<br />

N = núcleo<br />

Ch = cloroplasto<br />

P = pirenoi<strong>de</strong>


Chlorophyta: Or<strong>de</strong>n VOLVOCALES<br />

• Organismos unicelulares o coloniales<br />

con 2-4 flagelos. Ej. Pandorina (izq.) y<br />

Chlamydomonas (<strong>de</strong>r). Otros:<br />

Eudorina, Volvox.<br />

Colonia<br />

Sustancia<br />

gelatinosa<br />

Célula<br />

individual<br />

Papila<br />

membranosa<br />

Papila<br />

citoplasmática<br />

Cloroplasto<br />

en copa<br />

Núcleo<br />

Pirenoi<strong>de</strong><br />

2 flagelos<br />

Estigma


Chlorophyta: Or<strong>de</strong>n CHLOROCOCCALES<br />

• Organismos unicelulares o coloniales, sin flagelos (en estado<br />

vegetativo) sin vacuolas contráctiles. Ej. Oocystis parva (izq.)<br />

y Scene<strong>de</strong>smus protuberans (<strong>de</strong>r).<br />

Célula<br />

vegetativa<br />

Cenobio<br />

Sustancia<br />

gelatinosa<br />

Restos<br />

membrana célula<br />

madre<br />

Pirenoi<strong>de</strong><br />

Espinas


Chlorophyta: Or<strong>de</strong>n ZYGNEMATALES,<br />

ejemplo: Familia Desmidiaceae<br />

• Organismos unicelulares o coloniales, sin flagelos. Con un plano<br />

<strong>de</strong> simetría especular que divi<strong>de</strong> a las células en dos mita<strong>de</strong>s<br />

simétricas (hemicélulas).<br />

Ej. Micrasterias sp. Cloroplasto único con forma <strong>de</strong> plato y<br />

numerosos pirenoi<strong>de</strong>s. Otros géneros: Closterium, Cosmarium,<br />

Staurastrum<br />

Hemicélula<br />

Sutura<br />

Lóbulos


Chlorophyta: varios grupos nivel filamentoso<br />

• Varios ór<strong>de</strong>nes (entre estos<br />

Ulothricales y Oedogoniales) filamentos<br />

uniseriados y gametos bitetraflagelados.<br />

Ej.:Ulothrix sp.<br />

•Zygnematales filamentosas:<br />

Reproducción por conjugación, sin<br />

flagelos<br />

Ej. Spirogyra sp.(<strong>de</strong>r.),<br />

Zygnema sp.(abajo)<br />

Envoltura<br />

gelatinosa<br />

Cloroplasto parietal<br />

Filamento<br />

Pirenoi<strong>de</strong>s


Grupos fitoplanctónicos señales pigmentarias<br />

Grupos<br />

Cyanobacteria<br />

Euglenophyta<br />

Cryptophyta<br />

Chrysophyceae<br />

Diatomeas<br />

Dinoflagelados<br />

Chlorophyceae<br />

Prasinophyceae<br />

(Grupo III)<br />

Clorofilas<br />

Cl a, (Cl b, Cl d)<br />

Divinil-clorofilas a y b<br />

Cl a, Cl b<br />

Cl a, Cl c 2<br />

(MgDVP)<br />

Cl a, Cl c 1 , c 2<br />

Cl a, Cl c 1 , c 2 , c 3<br />

(MgDVP)<br />

Cl a, Cl c 1 , c 2 , c 3<br />

(MgDVP, c 2 -MGDG)<br />

Grupo c/Chl b<br />

Chlo: Cl a, Cl b<br />

Pras: Cl a, Chl b,<br />

MgDVP<br />

Principales xantofilas y ficobilinas<br />

Zeaxantina, echinenone, myxoxantofila,<br />

oscillaxantina, cantanxantina, FICOBILINAS<br />

Diadinoxantina, heteroxantina, neoxantina,<br />

diatoxantina<br />

Aloxantina, crocoxantina, FICOBILINAS<br />

Fucoxantina, violaxantina, anteraxantina<br />

Fucoxantina, diadinoxantina, diatoxanhtin<br />

Peridinina, fucoxantina, HFU, BFU,<br />

geroxantina, zeaxantina<br />

Chlo: lutein, violaxantina, neoxantina,<br />

zeaxantina, anteraxantina<br />

Pras: prasinoxantina, micromonol, micromonal,<br />

urioli<strong>de</strong>, luteína, zeaxantina<br />

Jeffrey et al 1997 y otras fuentes


CLAVE SIMPLICADA PARA DIFERENCIAR ALGUNOS<br />

GRUPOS ALGALES<br />

CLAVE RESUMIDA - PRINCIPALES GRUPOS DE FITOPLANCTON (Divisiones y Clases)<br />

1 Ausencia <strong>de</strong> plastos (contenido celular homogéneo) (procariotas)<br />

(Unicelulares, coloniales o filamentosos) CYANOBACTERIA<br />

1’ Presencia <strong>de</strong> plastos (eucariotas) 2<br />

2 Plastos ver<strong>de</strong>s. Reacción positiva con lugol. Unicelulares, coloniales: con o sin dos flagelos iguales apicales.<br />

Filamentosas: simples o ramificadas CHLOROPHYTA<br />

2’ Plastos ver<strong>de</strong>s o <strong>de</strong> otro color. Reacción negativa con lugol 3<br />

3 Plastos ver<strong>de</strong>s o amarillentos, organismos generalmente unicelulares 4<br />

3’ Plastos dorados o marrones, organismos unicelulares 6<br />

4 Organismos unicelulares con numerosos plastos discoi<strong>de</strong>s amarillo-verdosos<br />

con o sin dos flagelos <strong>de</strong>siguales (pocas coloniales o filamentosas) XANTHOPHYCEAE<br />

4’ Organismos flagelados con plastos verdosos 5<br />

5 Con dos flagelos apicales <strong>de</strong>siguales y pared celular compuesta por escamas <strong>de</strong> sílice CHRYSOPHYCEAE<br />

5’ Organismos unicelulares con numerosos plastos discoi<strong>de</strong>s, un solo flagelo apical visible<br />

(incluye grupo <strong>de</strong> Euglenophyceae tecados: tecas marrón-terracota) EUGLENOPHYCEAE<br />

6 Organismos unicelulares, sin flagelos, plastos dorados pared <strong>de</strong> sílice (dos tecas)<br />

(plastos discoi<strong>de</strong>s en Centrales, plastos parietales alargados en Pennales) BACILLARIOPHYCEAE<br />

6’ Organismos unicelulares con dos flagelos <strong>de</strong>siguales 7<br />

7 Dos flagelos <strong>de</strong>siguales ubicados en posición subapical, uno o dos plastos oscuros CRYPTOPHYCEAE<br />

7’ Dos flagelos <strong>de</strong>siguales y <strong>de</strong> diferente orientacion (uno transversal y otro longitudinal).<br />

Celula con gran<strong>de</strong>s placas <strong>de</strong> celulosa y dos surcos (transversal y longitudinal) don<strong>de</strong><br />

se ubican los flagelos DINOPHYCEAE


Terminaciones <strong>de</strong> las palabras según categoría taxonómica:<br />

División o Phylum - phyta (ej: Chlorophyta)<br />

Clase -phyceae (ej. Chlorophyceae)<br />

Or<strong>de</strong>n -ales (ej. Volvocales)<br />

Familia -aceae (ej. Volvocaceae)<br />

Género sin regla (ej. Volvox)<br />

Especie sin regla (ej. aureus: Volvox aureus)


División:Clases<br />

EUCARIOTAS<br />

Euglenophyta<br />

Ochrophyta:<br />

Bacillariophyceae<br />

Chrysophyceae<br />

Cryptophyta<br />

Dinophyta<br />

Chlorophyta<br />

Mitosis – algunas características<br />

Envoltura<br />

nuclear<br />

I<br />

+<br />

(+)<br />

P<br />

D<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+ (+)<br />

Tipo <strong>de</strong> huso<br />

intranuclear<br />

I= intacta, P= perforada, D = <strong>de</strong>saparece<br />

+<br />

Citoplasmática<br />

Nuclear y citopl.<br />

Nuclear y citopl.<br />

Tuneles citopl.<br />

Nuclear y citopl. o<br />

intranuclear<br />

citocinesis<br />

constricción<br />

Constricción<br />

(variantes)<br />

constricción<br />

Constricción<br />

(variantes)<br />

constricción<br />

Ficoplasto o<br />

Fragmoplasto<br />

o surcada


Reproducción sexual y ciclos <strong>de</strong> vida<br />

Cyanobacteria<br />

Euglenophyta<br />

Ochrophyta:<br />

Bacillariophyceae<br />

Chrysophyceae<br />

Cryptophyta<br />

Dinophyta<br />

Chlorophyta<br />

Tipo <strong>de</strong><br />

singamia<br />

Au<br />

Au<br />

A, I, O<br />

A<br />

Au<br />

I, Ani<br />

I, Ani, O<br />

zigótica<br />

+<br />

+<br />

+<br />

Lugar <strong>de</strong> la meiosis<br />

espórica<br />

+ 1<br />

gamética<br />

Au =ausente o <strong>de</strong>sconocida, A = autogamia, I= isogamia,<br />

Ani = anisogamia, O= oogamia<br />

+<br />

+<br />

+<br />

somática<br />

+ 1<br />

1- (macroalgas)


PHAMEROZOICO (543 ma)<br />

Eon<br />

CENOZOICO (65ma)<br />

Era<br />

MESOZ. (251ma)<br />

PALEOZOICO (251ma)<br />

Per<br />

TERC.(65) CUATER(1.6)<br />

Época<br />

Reciente<br />

Mioceno<br />

Paleoceno<br />

Cretácico<br />

Jurásico<br />

Carboníf.<br />

Devónico<br />

Silúrico<br />

Cámbrico<br />

PRINCIPALES EVENTOS EVOLUTIVOS DE LAS ALGAS<br />

ALGAS<br />

Algas invasoras, producto <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s<br />

humanas<br />

Máxima diversidad silicoflagelados<br />

marinos<br />

Aparecen diatomeas <strong>de</strong> agua dulce y<br />

con rafe. Euglenofitas mo<strong>de</strong>rnas.<br />

Aparecen algunas chrysophytas,<br />

Algas ver<strong>de</strong>s: gran diversificación,<br />

charophytas, grupos límnicos; aparecen<br />

las diatomeas marinas y terrestres.<br />

Aparecen diatomeas pennadas<br />

Máxima diversificación <strong>de</strong><br />

dinoflagelados, antiguas diatomeas<br />

(bentónicas, costeras)<br />

Aparecen Botryoccocus sp.,<br />

coccolitofóridos<br />

Primeras <strong>de</strong>smidiaceas (algas ver<strong>de</strong>s)<br />

Registros <strong>de</strong> charophytas,<br />

dinoflagelados. Primeras euglenofitas<br />

Diversificación algas rojas.<br />

Desarrollo <strong>de</strong>l fitoplancton.<br />

Per= período Números = en millones <strong>de</strong> años<br />

CLIMA&AMBIENTE<br />

humanos<br />

Temperaturas mo<strong>de</strong>rada, glaciaciones<br />

en el hemisferio sur<br />

Extinción <strong>de</strong> dinosaurios<br />

Alto nivel <strong>de</strong>l mar. Se separan África y<br />

Sudamérica.<br />

Diversificación <strong>de</strong> angiospermas<br />

Clima suave; mares continentales.<br />

Dominan gimnospermas<br />

Clima cálido, gran<strong>de</strong>s humedales,<br />

dominan anfibios, origen <strong>de</strong> reptiles<br />

Gran<strong>de</strong>s mares continentales, dominan<br />

peces, aparecen insectos<br />

Clima suave, aparecen plantas<br />

vasculares<br />

Clima suave, mares continentales<br />

Tomado y modificado <strong>de</strong> Graham&Wilcox, 2000; Sims et al 2006


PRECÁMBRICO (4500 ma)<br />

Eon<br />

Era<br />

PROTEROZOICO<br />

(2500ma)<br />

ARCHEA (4500ma) Suberas<br />

900<br />

1600<br />

2500<br />

3300<br />

3900<br />

4500<br />

ALGAS<br />

Primeras evi<strong>de</strong>ncias <strong>de</strong> ancestros <strong>de</strong><br />

dinoflagelados (acritarcos).<br />

Cloroplastos: Endosimbiosis secundaria<br />

y terciaria. Registros <strong>de</strong> organismos<br />

similares a ocrofitas.<br />

Primeras algas multicelulares rojas y<br />

ver<strong>de</strong>s. Filamentos <strong>de</strong> cyanobacteria<br />

Primeros eucariotas fotosintetizadores:<br />

cloroplastos (Endosimbiosis primaria).<br />

Cyanobacyteria: clorofila a, tilacoi<strong>de</strong>s;<br />

surge fotosíntesis oxidante.<br />

Primeros eucariotas heterótrofos<br />

Antiguas cyanobacterias<br />

Bacterias fotosintetizadoras anaeróbicas<br />

CLIMA&AMBIENTE<br />

Aparecen invertebrados<br />

O2: Atmósfera oxidante<br />

Transición: atmósfera reductora a<br />

oxidante; acumulación <strong>de</strong> oxígeno en<br />

atmósfera. Proceso <strong>de</strong> fotosintesis más<br />

rápido que <strong>de</strong>scomposición<br />

Atmósfera reductora<br />

Números = en millones <strong>de</strong> años<br />

Tomado y modificado <strong>de</strong> Graham&Wilcox, 2000; Sims et al 2006


Información variada


nombre<br />

Discobolocito<br />

Ejectisoma<br />

Cuerpos<br />

mucíferos<br />

Nematocistos<br />

Caracterización <strong>de</strong> los extrusomas en diversos grupos<br />

Estado no activo<br />

(en célula)<br />

Cuerpos<br />

esféricos con un<br />

poro<br />

Cinta espiralada<br />

apretada,<br />

bipartita<br />

Vesícula en<br />

forma <strong>de</strong> saco<br />

llena <strong>de</strong>l material<br />

amorfo<br />

Cápsula ahusada<br />

con tubo doblado<br />

Estado <strong>de</strong> extrusión<br />

Disco sólido con<br />

larga cola<br />

Estrucutra en forma<br />

<strong>de</strong> tubo, más largo<br />

que en estado no<br />

activo<br />

Mucílago amorfo<br />

Cápsula con el tubo<br />

evertido<br />

Modo <strong>de</strong><br />

extrusión<br />

<strong>de</strong>sconocido<br />

La cinta se<br />

<strong>de</strong>spliega<br />

Secreción <strong>de</strong>l<br />

mucus a través<br />

<strong>de</strong> un poro<br />

Eversión <strong>de</strong>l tubo<br />

Grupo<br />

Flagelados en<br />

general<br />

Flagelados en<br />

general,<br />

Chrysophyceae,<br />

Cryptophyceae<br />

Flagelados en<br />

general,<br />

Euglenophyta<br />

Dinoflagelados<br />

Diversas fuentes


Toxinas<br />

Lipopolisacáridos<br />

Hepatotoxinas<br />

Ácido okadaico<br />

Neurotoxinas<br />

TOXINAS EN EL FITOPLANCTON<br />

Características/efecto/GRUPO TAXONÓMICO<br />

Endotoxinas: en envolturas celulares <strong>de</strong>l alga. Baja toxicidad, fiebre. <br />

CYANOBACTERIA<br />

Péptidos cíclicos; ej: microcistina, nodularina. Inhibición irreversible <strong>de</strong> la<br />

fosfatasa <strong>de</strong>l hígado; tumores, diarreas CYANOBACTERIA<br />

Dinophysis-toxina-1. Inhibidor <strong>de</strong> diversas fosfatasas DINOFLAGELADOS<br />

Anatoxina-a (alcaloi<strong>de</strong>). Bloquean actividad neuromuscular. Tb.<br />

Saxitoxinas en algunas CYANOBACTERIA<br />

Saxitoxinas. Familia <strong>de</strong> compuestos que bloquean flujo <strong>de</strong> Na en<br />

membrana celular = resultado parálisis, potente toxina.<br />

DINOFLAGELADOS<br />

Ácido domoico: amnesia, muerte neuronal DIATOMEAS (marinas)


Algas heterocontas 1<br />

Haptophyta<br />

Cryptophyta<br />

Dinophyta<br />

Euglenophyceae<br />

Choanoflagellida<br />

Denominanciones utilizadas para las algas “pardo-doradas” o<br />

“antiguas-cromofitas”<br />

1950 y 1960<br />

Chromophycées,<br />

Chromaphycophyta<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

1962 y 1989<br />

Chromaphyta<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

1968<br />

Chromophyta<br />

+<br />

+<br />

+<br />

1981<br />

Chromista<br />

+<br />

+<br />

+<br />

1995<br />

Ochrophyta y<br />

Heterokontophyta<br />

1: incluye: Diatomophyceae (=Bacillariophyceae), Bolidophyceae, Parmophyceae, Pelagophyceae,<br />

Dictyochophyceae, Pinguiophyceae, Raphidophyceae, Phaethamniophyceae, Chrysomerophyceae,<br />

Tribophyceae, Phaeophyceae, Eustigmatophyceae, Chrysophyceae y Schizocladiophyceae<br />

1950 Chromophycées (Cha<strong>de</strong>faud); y 1960 Chromaphycophyta (Cha<strong>de</strong>faud)<br />

1962, 1989 Chromaphyta (Christensen)<br />

1968 Chromophyta (Bourrelly)<br />

1981 Chromista (Cavalier-Smith)<br />

1995 Ochrophyta (Cavalier-Smith), Heerokontophyta (Hoek et al)<br />

OCHROPHYTA + CRYPTOPHYTA + HAPTOPHYTA + DINOPHYTA = CHROMOPHYTA<br />

+<br />

Modificado: <strong>de</strong> Reviers 2004


Clasificación <strong>de</strong> fitoplancton según clase <strong>de</strong> tamaño (Sieburth et al 1978)<br />

Máxima dimensión Grupo géneros/clase (ejemplos)<br />

linear (µm)<br />

0.2 – 2 PICOFITOPLANCTON Synechoccocus (Cya), Micromonas (Chlo)<br />

2 – 20 NANOFITOPLANCTON Chlamydomonas (Chlo), Phacus (Eug), Navicula (dia)<br />

20 – 200 MICROFITOPLANCTON Synedra (Dia), Peridinium (Dino), Euglena (Eug)<br />

200 – 2000 MESOFITOPLANCTON Anabaena (Cya), Closterium (Chlo)<br />

> 2000 MACROFITOPLANCTON Microcystis (Cya), Volvox (Chlo<br />

Grupos algales<br />

encontrados en las tallas<br />

más comunes <strong>de</strong>l<br />

fitoplancton <strong>de</strong> agua<br />

dulce<br />

(modificado <strong>de</strong> Jeffrey &<br />

Hallegraeff, 1990)<br />

Cyanobacteria<br />

Cyanobacteria con chl-b<br />

Bacillariophyceae<br />

Chlorophyta<br />

Prasinophyceae<br />

Cryptophyta<br />

Dinophyta<br />

Euglenophyta<br />

Chrysophyceae<br />

Haptophyceae<br />

Raphidophyceae<br />

MICRO<br />

(20 –200 µm)<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

NANO<br />

(2-20 µm)<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

PICO<br />

(0.2 – 2 µm)<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+<br />

+


Origen <strong>de</strong> las algas<br />

(procariotas y eucariotas)<br />

y su rol en el<br />

establecimiento <strong>de</strong> la<br />

atmósfera oxidante<br />

Desarrollo <strong>de</strong> cianobacterias:<br />

evento más importante en la<br />

evolución <strong>de</strong><br />

vida en la tierra.<br />

Tomado <strong>de</strong> Graham&Wilcox 2000<br />

EUCARIOTAS MULTICELLULARES<br />

CÉLULAS EUCARIOTAS<br />

Surge FOTOSÍNTESIS<br />

AERÓBICA, Cyanobacteria<br />

Procariotas heterótrofos<br />

Evolución orgánica<br />

Evolución química<br />

Formación <strong>de</strong> la Tierra<br />

OXÍGENO<br />

OXÍGENO originado por<br />

FOTOSÍNTESIS<br />

ATMÓSFERA SIN OXÍGENO<br />

OXÍGENO ACUMULADO EN ATMÓSF.


Estrategias <strong>de</strong> vida en el fitoplancton<br />

Tomado y simplificado <strong>de</strong> Reynolds (1991, 1997)<br />

Estrategia C S R<br />

Volumen 5 – 5000 10 4 – 10 6 500 – 10 5<br />

S/V 0.3 – 3.0 0.03 – 0.3 0.3 – 2.0<br />

Tasa <strong>de</strong> crecimento (día -1 (µm<br />

) 0.8 –1.8 0.2 – 0.9 0.8 – 1.8<br />

3 )<br />

(µm-1 )<br />

Movilidad Variable Ninguna Escasa<br />

Tasa <strong>de</strong> sedimentación (m.d -1 ) Media Baja o negativa Media – alta<br />

Suceptibilidad a la predación Alta Baja Media<br />

C: colonizadores<br />

S: estrés tolerantes<br />

R: ru<strong>de</strong>rales<br />

S/V: relación superficie celular<br />

(µm 2 )/volumen celular (µm 3 )<br />

Este mo<strong>de</strong>lo conceptual está basado en el <strong>de</strong> Grime (1977)<br />

propuesto para plantas terrestres. En su aplicación para el<br />

fitoplancton Reynolds, modifica el concepto <strong>de</strong> la estrategia C


Disminuye la<br />

disponibilidad <strong>de</strong> nutrientes<br />

LUZ Disminuye I*<br />

Aumenta mezcla (Z mix )<br />

C R<br />

sucesión<br />

S<br />

Factores abióticos<br />

Esquema <strong>de</strong> tres estrategas (C-S-R) para el fitoplancton<br />

(Tomado y modificado <strong>de</strong> Reynolds, 1997; Smayda & Reynolds, 2001)

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