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Hipnea

Hypnea es un género de algas rojas y un carragenófito (planta que produce el polisacárido carragenano ) muy conocido.

Taxonomía y nomenclatura

Hypnea es un género de algas rojas de la clase Florideophyceae, orden Gigartinales y familia Cystocloniaceae. Hay 99 especies listadas en Algaebase, de las cuales 78 están aceptadas taxonómicamente. [1] El género se clasificó originalmente en la familia Hypneaceae, [2] que se consideró distinta de Cystoclonoiaceae sobre la base de diferencias en su estructura de carposporofito, [3] [4] y la forma de los talos y las células corticales. Las diferencias en la química de la carragenina, con las especies Hypneaceae produciendo kappa-carragenina y Cystocloniaceae produciendo lambda-carragenina, fue otra razón para su distinción. [5] Sin embargo, estos criterios fueron cuestionados y el análisis molecular mostró posteriormente que las dos familias tenían caracteres vegetativos y reproductivos similares. [6] [7] Además, se demostró que la lambda-carragenina y la kappa-carragenina coexisten dentro del orden Gigartinales. [7] Esto llevó a que las dos familias se fusionaran en simplemente Cystocloniaceae.

Filogenética

La filogeografía de Hypnea valentiae en la India indica que las secuencias del espaciador transcrito interno -1 (ITS1) del ADN ribosómico nuclear tenían una distancia por pares de 4,35 x 10-1 de 3 parámetros Tamura (T3P) entre ellas, lo que indica diferencias evolutivas significativas acumuladas con el tiempo. [8] En comparación, la distancia T3P entre los géneros relacionados Kappaphycus y Eucheuma fue de 1,85 x 10–1. En la reconstrucción de la filogenia mediante inferencia bayesiana , ambos aislados formaron un clado bien sustentado junto con la única accesión disponible de este género en el locus ITS1, lo que indica la afiliación de ambos aislados en este género. El aislado de la costa oeste fue más basal en el filograma , lo que sugiere una posición filogenéticamente primitiva de esta población. Se espera que los códigos de barras de ADN generados recientemente de los aislados geográficos de esta carragenófita nativa en este estudio sean clave para rastrear sus rutas de dispersión posteriores , ya sean naturales o deliberadas. Este es el primer informe sobre la evaluación morfológica y molecular comparativa de Hypnea de la India.

Morfología

Hipnea cf. pannosa (Quod, 2016)

Hypnea se caracteriza por tener talos membranosos o cartilaginosos que pueden ser erectos o postrados. El talo presenta un eje principal con un ápice de formas variables (recto, curvado, en forma de zarcillo o bifurcado). Se producen varias formas de ramificación, siendo el tipo irregular el más común, con ramificaciones dicotómicas o laterales en algunas especies. El color del talo es muy variable, observándose amarillo, verde, rosa, rojo, marrón y negro. El tipo de hábitat puede influir en la longitud del talo, que varía de 0,5 a 50 cm. [9] El hábito del talo se utiliza para dividir las especies en dos grupos principales: aquellas con una altura de talo de >10 cm y aquellas que miden entre 2 y 3 cm. [9] Al igual que muchas otras especies de algas, Hypnea exhibe un alto grado de plasticidad fenotípica y diversidad críptica que hace que las especies sean difíciles de distinguir entre sí morfológicamente, ya que comparten muchos caracteres. [10] [11]

Distribución

El género se encuentra en los océanos Atlántico, Pacífico e Índico, siendo el Atlántico el que tiene más especies. En términos de países, China tiene el mayor número de especies, aunque ninguna es endémica. Otros países con muchas especies endémicas de Hypnea son Sudáfrica, Australia, Japón, Indonesia, Mauricio, Filipinas, India y Brasil. Hypnea musciformis tiene la distribución geográfica más amplia. [9]

Ecología

Hypnea se encuentra comúnmente presente en varios hábitats, desde zonas intermareales y submareales, así como en sitios con distintos grados de exposición. También se las puede encontrar creciendo como epífitas en otros organismos como el alga parda Sargassum . El género exhibe abundancia estacional que está altamente influenciada por variaciones estacionales similares en la luz, la temperatura y los niveles de marea. [12]

Historia de vida

Hypnea presenta un talo dioico y un ciclo de vida trifásico que consta de dos fases diploides y una fase haploide. El carposporofito diploide libera carposporas que se desarrollan en un tetrasporofito diploide que experimenta meiosis para formar cuatro tetrasporas haploides que formarán gametofitos masculinos y femeninos 50/50. Después de la fertilización de los gametos, se forma el carposporofito y el ciclo comienza de nuevo. [13] [9]

Composición química

Las carrageninas abundan en las paredes celulares de algunas algas rojas, donde proporcionan al talo una flexibilidad adicional para protegerlo de los impactos de la herbivoría, la acción de las olas y la desecación. Las variables ambientales como la temperatura, la cantidad de lluvia y la salinidad probablemente influyan en el rendimiento y la viscosidad de la carragenina.

Cultivo y utilización

La Hypnea se cultiva en muchos países tropicales como Filipinas, Brasil, Bangladesh, India y Vietnam para la alimentación y por sus extractos de kappa-carragenina. [14] Después de Eucheuma/Kappaphycus, es la segunda fuente más importante de carragenina en los trópicos, sin embargo, solo se cultiva en entornos experimentales y no comercialmente. La tecnología necesaria para hacer esto todavía se está desarrollando y requiere más investigación. [15] La mayoría de las actividades de cultivo experimental se han realizado utilizando Hypnea musciformis , y su morfología altamente variable puede ser en parte responsable de la inconsistencia en los resultados de estos experimentos. [16] [17]

La carragenina tiene una amplia gama de aplicaciones, desde alimentos hasta usos farmacéuticos. Se han investigado los extractos de varias especies de Hypnea por sus propiedades antivirales, antibacterianas, antioxidantes y antifúngicas. [18] [19] [20]

Especies conocidas

Referencias

  1. ^ MD Guiry en Guiry, MD y Guiry, GM 26 de septiembre de 2018. AlgaeBase . Publicación electrónica mundial, Universidad Nacional de Irlanda, Galway. https://www.algaebase.org; consultado el 23 de enero de 2022.
  2. ^ Agardh, Jacob Georg (1848). Especies, géneros y ordines algarum: seu descripciones succinctae specierum, generum et rodinum, quibus algarum regnum constituitur / auctore Jacobo Georgio Agardh. Lundae: apud CWK Gleerum. doi : 10.5962/bhl.title.1576.
  3. ^ Kylin H (1930) Über die entwicklungsgeschichte der Florideen. Lunds Univ Årsskr NF Avd 2:1–127
  4. ^ Womersley HBS (1994) La flora bentónica marina del sur de Australia - Parte IIIA - Bangiophyceae y Florideophyceae (Acrochaetiales, Nemaliales, Gelidiales, Hildenbrandiales y Gigartinales sensu lato). Estudio de recursos biológicos de Australia, Canberra 508p
  5. ^ Chiovitti, Anthony; Kraft, Gerald T.; Bacic, Antony; Craik, David J.; Munro, Sharon LA; Liao, Ming-Long (1998). "Carrageninas de representantes australianos de la familia Cystocloniaceae (Gigartinales, Rhodophyta), con descripción de Calliblepharis celatospora sp. nov., y transferencia de Austroclonium a la familia Areschougiaceae". Revista de fisiología . 34 (3): 515–535. doi :10.1046/j.1529-8817.1998.340515.x. ISSN  0022-3646. S2CID  86478056.
  6. ^ Fredericq, Suzanne; Hommersand, Max. H.; Freshwater, D. Wilson (1996). "La sistemática molecular de algunas algas rojas marinas que contienen agar y carragenina basada en el análisis de la secuencia rbcL". Hydrobiologia . 326–327 (1): 125–135. doi :10.1007/bf00047797. ISSN  0018-8158. S2CID  34794358.
  7. ^ ab Saunders, Gary W; Chiovitti, Anthony; Kraft, Gerald T (1 de enero de 2004). "Secuencias de subunidades pequeñas de ADNr de representantes de familias seleccionadas de Gigartinales y Rhodymeniales (Rhodophyta). 3. Delineación de Gigartinales sensu stricto". Revista Canadiense de Botánica . 82 (1): 43–74. doi :10.1139/b03-110. ISSN  0008-4026.
  8. ^ Bast, F. Bhushan, S. y John, AA 2014. Evaluación morfológica y molecular del carragenofito nativo Hypnea valentiae (Cystocloniaceae, Gigartinales) en el subcontinente indio Phykos 44(1) 52-58 ISSN  0554-1182
  9. ^ abcd Yokoya, Nair S.; Nauer, Fabio; Oliveira, Mariana C. (25 de agosto de 2020). "Revisión concisa del género Hypnea JVLamouroux, 1813". Revista de fisiología aplicada . 32 (6): 3585–3603. doi :10.1007/s10811-020-02209-x. ISSN  0921-8971. S2CID  221310877.
  10. ^ Yamagishi, Yukimasa; Masuda, Michio (2000). "Una revisión taxonómica de un complejo Hypnea charoides-valentiae (Rhodophyta, Gigartinales) en Japón, con una descripción de Hypnea flexicaulis sp. nov". Investigación Ficológica . 48 (1): 27–35. doi :10.1111/j.1440-1835.2000.tb00127.x. ISSN  1322-0829.
  11. ^ Nauer, Fábio; Guimarães, Natália R.; Cassano, Valéria; Yokoya, Nair S.; Oliveira, Mariana C. (2014-10-02). "Especies de Hypnea (Gigartinales, Rhodophyta) de la costa sureste de Brasil basadas en estudios moleculares complementados con análisis morfológicos, incluyendo descripciones de Hypnea edenianasp. nov. y H. flavasp. nov". Revista Europea de Ficología . 49 (4): 550–575. doi : 10.1080/09670262.2014.981589 . ISSN  0967-0262. S2CID  83719031.
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  13. ^ Nauer, Fabio; Ayres-Ostrock, Lígia; Amorim, Ana María; Santos, Janaína Pires; Chow, Fungyi; Plastino, Estela M.; Oliveira, Mariana C. (15 de septiembre de 2018). "Historia de vida, crecimiento y contenido de pigmento de dos variantes morfológicas de Hypnea pseudomusciformis (Gigartinales, Rhodophyta)". Revista de Ficología Aplicada . 31 (2): 1271–1284. doi :10.1007/s10811-018-1630-z. ISSN  0921-8971. S2CID  52279029.
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