Bacillaryophyta (Diatomeas)

Bacillaryophyta (Diatomeas)

• Las diatomeas son comunes en casi todos los entornos acuáticos.
• Morfológicamente, son organismos simples, sin flagelos, unicelulares o en pequeñas acumulaciones celulares.
• Las diatomeas presentan una gran diversidad, con entre 10,000 y 12,000 especies descritas.
• Son probablemente los eucariotas más abundantes en los ambientes acuáticos.
• Las diatomeas son los fotosintetizadores acuáticos más importantes en términos de contribución a la productividad global.
• Dominan el fitoplancton en aguas frías y ricas en nutrientes, particularmente en zonas de surgencia en los océanos.
• Las diatomeas son especialmente importantes en aguas antárticas, donde el krill las come directamente.
• El krill es un pequeño crustáceo que forma la base de la dieta de ballenas, focas, pingüinos y peces
• Algunas diatomeas generan toxinas, principalmente ácido domoico y puede provocar floraciones tóxicas.
• Estas floraciones se parecen a las inducidas por dinoflagelados y algunas cianofitas.
• La mayoría de las diatomeas realizan fotosíntesis y poseen clorofila a, clorofila cy pigmentos accesorios como el -caroteno, la fucoxantina, la diadinoxantina y la diatoxantina.
• Las sustancias de reserva incluyen gotas de lípidos y un hidrato de carbono soluble llamado crisolaminarina.
• Algunas diatomeas pueden vivir en medios con poca luz y altas concentraciones de materia orgánica, como los fondos marinos.
• Las diatomeas tienen un metabolismo heterótrofo en estas condiciones.
• La pared celular de las diatomeas (teca = frústula) se compone principalmente de sílice (SiO2) hidratada y pequeñas cantidades de materia orgánica.
• El frústulo consta de dos mitades desiguales que encajan una dentro de la otra, denominadas epiteca (la porción externa) e hipoteca (la porción interna).
• Debido a que el sílice es resistente a los ataques enzimáticos, las diatomeas son menos sensibles al daño de los microorganismos.

Reproducción de Diatomeas

• Las diatomeas alternan la multiplicación asexual (aumento del número de individuos mediante divisiones mitóticas) y la reproducción sexual (división por meiosis, con recombinación genética).
• Mientras que una diatomea está dividida por mitosis, la otra mitad de la teca termina en una célula.
• La pared heredada actúa constantemente como epiteca, mientras que cada célula crea una nueva hipoteca.
• Esto crea un escenario donde la mitad de las células de cada generación se vuelve gradualmente más pequeña.
• Cuando la división celular ya no es posible, la diatomea comienza la reproducción sexual, que restaura el tamaño original de las células.

Valor Industrial y Origen

• La composición y rigidez de las paredes celulares otorgan a las diatomeas un gran valor industrial.
• Grandes depósitos fósiles de diatomeas (diatomita = roca sedimentaria rica en diatomeas) se extraen para su uso como filtros, abrasivos y aislantes térmicos.
• También se utilizan en pinturas para aumentar la visibilidad de las señales.
• Estos sirven como bioindicadores para fechar rocas sedimentarias en la prospección de yacimientos petrolíferos y de gas.
• También sirven como indicadores de cambios ambientales.
• Las diatomeas constituyen un grupo muy distintivo, especialmente por su falta de flagelos (salvo el gameto masculino uniflagelado de algunas).
• El análisis filogenético molecular, los pigmentos fotosintéticos que poseen y la ultraestructura celular indican que las diatomeas están relacionadas con algas heterocontas (con dos flagelos desiguales), como las algas pardas. Las diatomeas surgieron a través de la endosimbiosis secundaria.
• Un eucariota no fotosintético toma y mantiene como endosimbionte a un eucariota fotosintético, presumiblemente un alga roja, que ha ganado un cloroplasto.

Genoma de Thalassiosira pseudonana

• El genoma nuclear completo (34 millones de pares de bases), el genoma plastidial (129.000 pares de bases) y el genoma mitocondrial (44.000 pares de bases) han sido secuenciados en la diatomea marina Thalassiosira pseudonana.
• Los resultados de los análisis genómicos comparativos con otros organismos revelan numerosos rasgos distintivos de las diatomeas.
• Ciertos genes son necesarios para la producción de paredes celulares de sílice y el transporte de ácido silícico (H4SiO4).
• También son necesarios para las enzimas biosintéticas de diversos tipos de ácidos grasos poliinsaturados y para un ciclo completo de la urea.
• Todos estos genes permiten a las diatomeas prosperar en entornos acuáticos.