Heterosigma akashiwo es una especie de alga microscópica de la clase Raphidophyceae . [1] [2] Es un alga marina nadadora que forma episódicamente agregaciones superficiales tóxicas conocidas como floración de algas nocivas . El nombre de la especie akashiwo proviene del japonés y significa " marea roja ". [1]
Los sinónimos incluyen Olisthodiscus luteus (Hulburt 1965) y Entomosigma akashiwo (Hada 1967). [3] H. akashiwo y H. inlandica han sido reconocidas como dos especies de Heterosigma . Sin embargo, Hara y Chihara (1987) describieron ambos especímenes como una sola especie, describiéndolos válidamente como H. akashiwo . [4]
Las células de H. akashiwo son relativamente pequeñas, con un diámetro que varía entre 18 y 34 μm. [5] Tienen un color marrón dorado y se presentan en grupos. La morfología es muy variable, pero no parece variar significativamente entre ubicaciones. Un cultivo puede contener células individuales planas o redondas. [5] Las técnicas moleculares para la identificación (incluida la PCR cuantitativa ) son preferibles a la fijación microscópica tradicional, que puede lisar las células. [5]
Heterosigma akashiwo se ha identificado en las costas de Estados Unidos, Canadá, Chile, Países Bajos, Escocia, Irlanda, Suecia, Noruega, Japón, Corea del Sur, Hong Kong, Australia, Nueva Zelanda y Sudáfrica. [1] [6] [7] [8] La mayor parte de la literatura sugiere que H. akashiwo está asociado con aguas poco profundas a 10 m de la superficie, pero esta no es una regla universal. [7]
Heterosigma akashiwo es un alga mixotrófica que complementa la absorción de nutrientes y la fotosíntesis con la ingestión de bacterias. [9] Cada célula puede contener entre 18 y 27 cloroplastos. [5] Se ha observado que estas células se deslizan y giran bajo examen microscópico, pero las células no móviles se han asociado con floraciones tóxicas. [5] [7] Las floraciones son claramente visibles desde el aire y aparecen como un área roja en agua azul. [7] El crecimiento óptimo ocurre a 25 °C y 100 μE m −2 s −1 , condiciones que se asocian con una toxicidad muy baja. [10] La toxicidad máxima ocurre (y el crecimiento relativamente lento) a 20 °C y 200 μE m −2 s −1 . [10] H. akashiwo se reproduce asexualmente por fisión binaria . [4]
Heterosigma akashiwo produce quistes como etapa de reposo. [2] [11] La germinación de estos quistes conduce a floraciones a gran escala, que pueden ser transferidas lateralmente por las mareas y las corrientes. [7] Una revisión de 2007 de estas floraciones en Puget Sound sugirió que la cría de salmón probablemente no era un fuerte impulsor de su incidencia o gravedad. [7] La temperatura del agua del fondo debe alcanzar al menos 15 °C para que se produzca la germinación. Las floraciones se asocian con mayor frecuencia a los meses de verano, y algunas áreas pueden ver dos floraciones en un año. [7] Se sabe que las floraciones son letales una vez que las concentraciones de células alcanzan de 3x10 5 a 7 x 10 5 células/L. [7] Los virus pueden actuar como un control natural sobre las poblaciones de floraciones, ya que se ha demostrado que los virus H. akashiwo (HaV) solo dejan vivas las algas resistentes. [12] De manera similar, ciertas bacterias también pueden reducir las poblaciones de H. akashiwo . [13]
El modo exacto de toxicidad de la floración es actualmente desconocido, pero el daño a las branquias que conduce a la hipoxia es la causa propuesta de muerte de los peces. [5] [7] H. akashiwo puede producir brevetoxinas , pero otros sugieren que las concentraciones de estas toxinas son demasiado bajas para explicar un efecto tan grande en las poblaciones de peces. [7] [14] Algunos han argumentado que la producción de especies reactivas de oxígeno como el peróxido de hidrógeno puede ser responsable del daño a las branquias. Sin embargo, la investigación sugiere que las concentraciones de peróxido de hidrógeno son demasiado bajas para tener efectos significativos en los peces. [15] La producción de moco es otro mecanismo propuesto, pero poco respaldado, para la mortalidad de los peces. [7] La toxina efectiva posiblemente sea químicamente inestable y, por lo tanto, difícil de detectar. [7] El pez sable parece no verse afectado por las floraciones de H. akashiwo , mientras que muchos otros peces marinos son diezmados. [7]
Las secuencias genéticas están muy conservadas entre las poblaciones del Pacífico y del Atlántico. Se pueden encontrar secuencias de sonda relevantes para el ARN de subunidades pequeñas . [5]
Heterosigma forma mareas doradas masivas que impactan la supervivencia de los organismos en cada nivel trófico. Se ha demostrado que esta alga mata peces de aleta , compromete el desarrollo de huevos de peces y erizos de mar y afecta a los copépodos , así como la supervivencia de las ostras . [16] Es probable que haya más impactos ecológicos en el plancton , los invertebrados y los peces salvajes, pero se desconocen. [7] La floración de H. akashiwo de 1997 en Columbia Británica , por ejemplo, coincidió con un aumento dramático en la mortalidad del salmón cautivo . [17] H. akashiwo contribuyó a la pérdida de más de 1000 toneladas de salmón del Atlántico en 2001. [6] Una floración en Puget Sound en 2006 provocó la pérdida de 2 millones de dólares de salmón de cultivo. [7] En 2014, una floración cerca de Port Hardy, Columbia Británica, mató a casi 280.000 salmones del Atlántico. [18] En 2018, una floración cerca de Columbia Británica mató a cerca de 250.000 salmones del Atlántico en dos granjas de mariscos. [19] En marzo de 2022, una floración de H. akashiwo , provocada por la contaminación de las aguas residuales, en el estuario del río Swartkops en Port Elizabeth , Sudáfrica, mató a miles de peces y crustáceos, comprometiendo el valor ecosistémico del estuario como un "criadero de peces" que beneficia la diversidad del ecosistema y la industria pesquera. [8] Un artículo de 1995 señaló que la distribución global de H. akashiwo está aumentando, al igual que la frecuencia de formación de floraciones de algas nocivas de H. akashiwo . [20]
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