Aphanizomenon es un género de cianobacterias que habita lagos de agua dulce y puede causar floraciones densas . Son organismos unicelulares que se consolidan en cadenas lineales (no ramificadas) llamadas tricomas. Los tricomas paralelos pueden luego unirse en agregados llamados balsas. [1] Las cianobacterias como Aphanizomenon son conocidas por usar la fotosíntesis para crear energía y, por lo tanto, usan la luz solar como fuente de energía. [2] Las bacterias Aphanizomenon también juegan un papel importante en el ciclo del nitrógeno, ya que pueden realizar la fijación de nitrógeno . Los estudios sobre la especie Aphanizomenon flos-aquae han demostrado que puede regular la flotabilidad a través de cambios inducidos por la luz en la presión de turgencia . [3] También es capaz de moverse mediante deslizamiento, aunque aún no se conoce el mecanismo específico por el cual esto es posible.
Aphanizomenon puede volverse dominante en un cuerpo de agua en parte debido a su capacidad de inducir la limitación de fosfato en otro fitoplancton mientras que también aumenta la disponibilidad de fosfato para sí mismo a través de la liberación de cilindrospermopsina . [4] La cilindrospermopsina hace que otro fitoplancton aumente su actividad de fosfatasa alcalina , aumentando la disponibilidad de fosfato inorgánico en el agua para Aphanizomenon durante los momentos en que el fosfato se vuelve limitante.
Todas las especies del filo de las cianobacterias pueden realizar la fotosíntesis. Utilizan una fotosíntesis similar a la de las plantas, utilizando dos fotosistemas, lo que se denomina esquema Z. Esto es diferente de otras bacterias fotosintéticas que solo utilizan un fotosistema y no tienen tilacoides. Las especies de cianobacterias como Aphanizomenon también utilizan el oxígeno como su aceptor final de electrones en la cadena de transporte de electrones , que también es diferente de otras bacterias fotosintéticas, que realizan un tipo de fotosíntesis llamada fotosíntesis anoxigénica . [5]
Los aphanizomenon son un tipo especial de cianobacterias llamadas heterocistos , que son capaces de producir nitrógeno biológicamente útil ( amonio ) mediante el proceso de fijación de nitrógeno a partir del nitrógeno atmosférico.
Una gran proporción (entre el 35 y el 50%) del nitrógeno fijado puede liberarse en el agua circundante, lo que proporciona una fuente importante de nitrógeno biológicamente disponible para el ecosistema. [6] [7] Dado que Aphanizomenon es una de las pocas especies de bacterias que pueden realizar la fijación de nitrógeno, otras especies bacterianas que utilizan iones de nitrógeno como reactivo comenzarán a depender de la especie como fuente de nitrógeno utilizable. Esto provocará la formación de una floración bacteriana, que es una condición bajo la cual el número de colonias bacterianas en un área aumentará repentinamente. [8]
Aphanizomenon puede producir floraciones de algas al producir nitrógeno utilizable, lo que hace que otras especies bacterianas formen colonias alrededor de Aphanizomenon. Las floraciones de algas formadas por especies de Aphanizomenon tienden a ser muy tóxicas y crean una variedad de toxinas. Estas floraciones también pueden crear zonas muertas en el agua. Esto termina siendo malo para el ecosistema, ya que puede dañar a muchas de las plantas y animales que viven a su alrededor. [9]
Las especies de Aphanizomenon pueden producir cianotoxinas, incluyendo cilindrospermospina (CYN), lipopolisacáridos (LPS), anatoxina-a , saxitoxina y BMAA . [10] [11] Aunque no todos los Aphanizomenon producen cianotoxinas, muchos lo hacen. Las CYN son una toxina que es especialmente tóxica para el hígado y el riñón, y se cree que inhibe la síntesis de proteínas. Los LPS se encuentran en la membrana celular de las células bacterianas gramnegativas y se liberan cuando la membrana celular se degrada. La liberación de LPS en animales puede causar una respuesta inmune severa que hace que sea muy tóxico para los animales. La anatoxina-a es un tipo de anatoxina, que normalmente se libera durante las floraciones de algas en lagos, lo que provoca la exposición de los animales a su alrededor. La anatoxina-a es tóxica para los nervios de los animales y es muy letal para los humanos, con una dosis letal que se cree que es inferior a 5 mg. [12] De manera similar a la anatoxina-a, las BMAA son otro tipo de neurotoxina que permanece en el interior de los animales durante más tiempo que la anatoxina-a. Seguirá afectándolos incluso después de que se acabe la floración de algas. Por último, las saxitoxinas son otro tipo de neurotoxina que se sabe que libera una especie de Aphanizomenon. Interrumpen las transmisiones nerviosas hacia y desde el cerebro, lo que las hace muy tóxicas. [13]
Aphanizomenon puede formar grandes colonias como defensa contra el pastoreo de herbívoros, especialmente Daphnia en agua dulce. [14]
Guiry, MD; Guiry, GM "Aphanizomenon". AlgaeBase . Publicación electrónica mundial, Universidad Nacional de Irlanda, Galway.