El picoplancton es la fracción del plancton compuesta por células entre 0,2 y 2 μm que pueden ser fotótrofas y heterótrofas procariotas y eucariotas:
Son frecuentes en las comunidades de plancton microbiano de los ecosistemas de agua dulce y marinos y desempeñan un papel importante al constituir una parte significativa de la biomasa total de las comunidades de fitoplancton.
En general, el plancton se puede clasificar en función de sus características fisiológicas, taxonómicas o dimensionales. Posteriormente, una clasificación genérica del plancton incluye:
Sin embargo, existe un esquema más simple que clasifica el plancton según una escala de tamaño logarítmica:
Esta clasificación se amplió aún más para incluir el picoplancton (0,2–2 μm) y el femtoplancton (0,02–0,2 μm), así como el plancton neto y el ultraplancton. Ahora que se ha caracterizado el picoplancton, tiene sus propias subdivisiones, como fotótrofos y heterótrofos procariotas y eucariotas, que se encuentran distribuidos por todo el mundo en varios tipos de lagos y estados tróficos. Para diferenciar entre el picoplancton autótrofo y el picoplancton heterótrofo, los autótrofos podrían tener pigmentos fotosintéticos y la capacidad de mostrar autofluorescencia, lo que permitiría su enumeración bajo microscopio de epifluorescencia. Así es como se conocieron por primera vez los eucariotas diminutos. [1]
En general, el picoplancton desempeña un papel esencial en los lagos dimíticos oligotróficos porque pueden producir y luego reciclar materia orgánica disuelta (DOM) de una manera muy eficiente en circunstancias en las que la competencia de otros fitoplancton se ve perturbada por factores como la limitación de nutrientes y depredadores. El picoplancton es responsable de la mayor productividad primaria en los giros oligotróficos y se distingue del nanoplancton y el microplancton . [2] Debido a que son pequeños, tienen una mayor relación superficie-volumen, lo que les permite obtener los escasos nutrientes en estos ecosistemas. Además, algunas especies también pueden ser mixotróficas . Las células más pequeñas (200 nm) son del orden de nanómetros, no picómetros. El prefijo SI pico- se usa aquí de manera bastante vaga, ya que el nanoplancton y el microplancton son solo 10 y 100 veces más grandes, respectivamente, aunque es algo más preciso cuando se considera el volumen en lugar de la longitud.
El picoplancton contribuye en gran medida a la biomasa y la producción primaria en los ecosistemas marinos y de lagos de agua dulce . En el océano, la concentración de picoplancton es de 10 5 –10 7 células por mililitro de agua del océano. [3] El picoplancton de algas es responsable de hasta el 90 por ciento de la producción total de carbono diaria y anual en los ecosistemas marinos oligotróficos . [4] La cantidad de producción total de carbono por el picoplancton en los sistemas oligotróficos de agua dulce también es alta, representando el 70 por ciento de la producción anual total de carbono. [4] El picoplancton marino representa un mayor porcentaje de biomasa y producción de carbono en zonas que son oligotróficas, como el océano abierto, en comparación con las regiones cercanas a la costa que son más ricas en nutrientes. [4] [5] Su porcentaje de biomasa y producción de carbono también aumenta a medida que aumenta la profundidad en la zona eufótica . Esto se debe a su uso de fotopigmentos y la eficiencia en el uso de luz azul-verde a estas profundidades. [4] Las densidades poblacionales del picoplancton no fluctúan a lo largo del año, excepto en algunos casos de lagos más pequeños donde su biomasa aumenta a medida que aumenta la temperatura del agua del lago. [5]
El picoplancton también juega un papel importante en el circuito microbiano de estos sistemas al ayudar a proporcionar energía a los niveles tróficos superiores . [4] Son pasto de una variedad de organismos, como flagelados , ciliados , rotíferos y copépodos . Los flagelados son su principal depredador debido a su capacidad de nadar hacia el picoplancton para consumirlos. [5]
El picoplancton es importante para el ciclo de nutrientes en todos los océanos principales, donde se encuentra en su mayor abundancia . Tiene muchas características que le permiten sobrevivir en estas regiones oligotróficas (con pocos nutrientes) y poca luz, como el uso de varias fuentes de nitrógeno, incluidos el nitrato, el amonio y la urea. [6] Su pequeño tamaño y gran superficie permiten una eficiente adquisición de nutrientes, absorción de luz incidente y crecimiento de los organismos. [7] Un tamaño pequeño también permite un mantenimiento metabólico mínimo. [8]
El picoplancton, específicamente el picoplancton fototrófico, desempeña un papel importante en la producción de carbono en los ambientes oceánicos abiertos, lo que contribuye en gran medida a la producción global de carbono . [6] Su producción de carbono contribuye al menos al 10% de la productividad primaria neta acuática global. [7] Las altas contribuciones a la productividad primaria se realizan tanto en las zonas oligotróficas como en las profundas de los océanos. [6] El picoplancton es dominante en la biomasa en las regiones oceánicas abiertas. [9]
El picoplancton también forma la base de las redes alimentarias microbianas acuáticas y es una fuente de energía en el circuito microbiano . Todos los niveles tróficos en una red alimentaria marina se ven afectados por la producción de carbono del picoplancton y la ganancia o pérdida de picoplancton en el medio ambiente, especialmente en condiciones oligotróficas. [8] Los depredadores marinos del picoplancton incluyen flagelados y ciliados heterotróficos . [6] Los protozoos son un depredador dominante del picoplancton. [8] El picoplancton a menudo se pierde a través de procesos como el pastoreo, el parasitismo y la lisis viral . [8]
En los últimos 10 o 15 años, los científicos marinos han comenzado a comprender lentamente la importancia de incluso las subdivisiones más pequeñas del plancton y su papel en las redes alimentarias acuáticas y en el reciclaje de nutrientes orgánicos e inorgánicos. Por lo tanto, poder medir con precisión la biomasa y la distribución del tamaño de las comunidades de picoplancton se ha vuelto ahora bastante esencial. Dos de los métodos predominantes que se utilizan para identificar y enumerar el picoplancton son la microscopía de fluorescencia y el recuento visual. Sin embargo, ambos métodos están obsoletos debido a su naturaleza imprecisa y que requieren mucho tiempo. Como resultado, últimamente han surgido métodos más nuevos, más rápidos y más precisos, incluida la citometría de flujo y la microscopía de fluorescencia analizada por imágenes. Ambas técnicas son eficientes para medir el nanoplancton y el picoplancton fototrófico autofluorescente. Sin embargo, medir rangos de tamaño muy diminutos de picoplancton ha demostrado ser a menudo difícil de medir, por lo que ahora se utilizan dispositivos acoplados a carga (CCD) y cámaras de video para medir picoplancton pequeño, aunque una cámara basada en CCD de barrido lento es más eficaz para detectar y dimensionar partículas diminutas como bacterias teñidas con fluorocromo. [10]