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Desmidiales

Los desmidiales , comúnmente llamados desmidos ( del gr. desmos , enlace o cadena), son un orden de las Charophyta , una división de algas verdes en la que surgieron las plantas terrestres ( Embryophyta ). [2] Los desmidos consisten en algas verdes microscópicas unicelulares (a veces filamentosas o coloniales). Debido a que los desmidos son muy simétricos, atractivos y se presentan en una diversidad de formas, son temas populares para los microscopistas , tanto aficionados como profesionales. [3]

Los desmidos pertenecen a la clase Zygnematophyceae . Aunque a veces se agrupan como una sola familia Desmidiaceae , [4] la mayoría de las clasificaciones reconocen de tres a cinco familias, generalmente dentro de su propio orden, Desmidiales. [5]

Los Desmidiales comprenden alrededor de 40 géneros y entre 5.000 [6] y 6.000 [7] especies , que se encuentran principalmente, pero no exclusivamente, en agua dulce . En general, los desmidos prefieren aguas ácidas (pH entre 4,8 y 7,0), por lo que se pueden encontrar muchas especies en las fisuras entre parches de musgo sphagnum en las marismas. [3] Como los desmidos son sensibles a los cambios en su entorno, son útiles como bioindicadores de la calidad del agua y del hábitat. [8]

Nomenclatura

El término "desmid" normalmente se refiere a un grupo de algas microscópicas, en su mayoría unicelulares, de la clase Zygnematophyceae. Dentro de los desmidos, normalmente se hace una distinción entre desmidos "saccodermos" y "placodermos". Los saccoderm desmids, correspondientes a la familia Mesotaeniaceae en el orden Zygnematales , consisten en células que no están constreñidas en el medio, carecen de líneas de sutura medianas y no tienen poros secretores de mucílago en la pared celular. Mientras tanto, los placodermos desmidos, correspondientes al orden Desmidiales, constan de células con dos mitades simétricas y poros secretores de mucílago en la pared celular. [9] Aquí, el término "desmids" y "placoderm desmids" se utilizarán indistintamente para referirse a los Desmidiales.

Morfología

La estructura de estas algas es unicelular , y carece de flagelos . Aunque la mayoría de las especies desmid son unicelulares, algunos géneros forman cadenas de células llamadas filamentos. Unos pocos géneros forman colonias no filamentosas, con células individuales conectadas por hilos o restos de las paredes celulares originales. [10]

La célula de un desmido a menudo se divide en dos compartimentos simétricos separados por un puente estrecho o istmo, donde se encuentra el núcleo esférico. Cada semicélula alberga un cloroplasto grande, a menudo plegado, para la fotosíntesis . Se pueden encontrar uno o más pirenoides . Estos forman carbohidratos para el almacenamiento de energía. La pared celular, de dos mitades (llamadas semicélulas), que en algunas especies de Closterium y Penium son de más de una pieza, tiene dos capas distintas, la interior compuesta principalmente de celulosa, la exterior es más fuerte y gruesa, a menudo provisto de espinas, gránulos, verrugas, etc. Está formado por una base de celulosa impregnada con otras sustancias, incluidos compuestos de hierro, que son especialmente prominentes en algunas especies de Closterium y Penium y no es soluble en una solución amoniacal de óxido de cobre.

Los desmids asumen una variedad de formas altamente simétricas y generalmente atractivas, entre aquellas configuraciones alargadas, en forma de estrella y redondas, que proporcionan la base para su clasificación. [11] El más grande de ellos puede ser visible a simple vista. [7]

Los desmidos poseen cristales característicos de sulfato de bario en cada extremo de la celda [12] que exhiben un movimiento browniano continuo . La función de estos cristales es completamente desconocida. [13]

Muchos desmidos también secretan mucílago gelatinoso y translúcido de los poros de la pared celular que actúa como agente protector. Estos poros están, como en Micrasterias , distribuidos uniformemente a lo largo de la pared celular pero siempre parecen estar ausentes en la región del istmo, o, en formas muy ornamentadas, como muchos géneros de Cosmarium , agrupados simétricamente alrededor de las bases de las espinas. , verrugas, etc., de los que dispone la célula.

En la capa interior de la pared el poro es un canal simple, pero en la exterior, excepto en Closterium , el canal está rodeado por una zona cilíndrica especialmente diferenciada, no compuesta de celulosa, por la que pasa el canal. Esto se denomina órgano poroso. Los canales están sin duda en todos los casos ocupados por hilos de mucílago en proceso de excreción. En la superficie interior de la pared terminan en hinchazones en forma de lente o de botón, mientras que desde el extremo exterior del órgano poroso a veces surgen delicadas masas de mucílago radiantes o en forma de maza a través de las cuales pasa el canal y que parecen ser de carácter más o menos permanente. Sin embargo, en la mayoría de los casos estos están ausentes o sólo están representados por pequeños botones perforados.

Reproducción

Los desmidos se reproducen más comúnmente por fisión asexual . Durante la división celular, las dos mitades de una célula se separan y cada mitad se convierte en una nueva célula. Después de la división, una celda puede ser asimétrica ya que la mitad recién formada es más pequeña que la mitad original. [9]

En condiciones adversas, los desmidos pueden reproducirse sexualmente mediante un proceso de conjugación , que también se encuentran entre otros taxones estrechamente relacionados en Zygnematophyceae . [14] La reproducción sexual es rara y nunca se ha observado que muchas especies se reproduzcan sexualmente. [10]

Clasificación

Clasificación de las familias y géneros de los Desmidiales: [1]

La familia Gonatozygaceae se incluye en ocasiones dentro de las Peniaceae , reduciendo el número de familias de cuatro a tres. [5] Anteriormente se incluía una quinta familia , Mesotaeniaceae, en Desmidiales, [15] pero el análisis de la estructura de la pared celular y las secuencias de ADN muestran que el grupo está más estrechamente relacionado con Zygnemataceae , por lo que ahora se coloca junto con esa familia en el orden. Zygnematales . [5] Sin embargo, las Zygnemataceae pueden haber surgido en las Mesotaeniaceae . [dieciséis]

Hábitat y distribución

Una turbera de esfagno en el Parque Nacional Frontenac , Quebec, Canadá

Los desmidos se encuentran en hábitats de agua dulce en todo el mundo, pero prefieren los pantanos, turberas y otros humedales pobres en nutrientes. [3] Generalmente tienen requisitos ecológicos estrictos: la mayoría de las especies prefieren aguas con bajas cantidades de calcio y magnesio disueltos, bajos niveles de salinidad y pH algo ácido. [9] [3] En aguas con mayores cantidades de nutrientes, los desmids rápidamente quedan superados en competencia . [8] Las especies desmid se encuentran generalmente adheridas a la vegetación acuática, como la Utricularia , o ticoplanctónica ; es decir, flotando libremente en la columna de agua después de haber sido perturbado. [10]

Aunque los Desmidiales son cosmopolitas, varias especies parecen estar restringidas a continentes o reinos biogeográficos ; Es probable que esto se deba a que los desmidos tienen requisitos ecológicos estrictos y no producen esporas en reposo , lo que hace menos probable una dispersión exitosa. [17] Por lo tanto, se pueden agrupar en varias regiones, cada una con sus propias floras desmid características. El reino indo-malaya hasta el norte de Australia, por ejemplo, se caracteriza por especies como Micrasterias ceratofera , mientras que África ecuatorial se caracteriza por especies como Allorgeia incredibilis . [17]

Ecología

Aunque los desmidos son increíblemente diversos, encontrándose hasta cientos de ellos en un solo sitio, [9] sus interacciones con el medio ambiente son relativamente desconocidas. [7] Los desmidos albergan una amplia gama de parásitos, particularmente parásitos fúngicos llamados quitridios . [7] También son pastados por heterótrofos acuáticos microscópicos , como crustáceos , rotíferos y ciliados . [7]

Referencias

  1. ^ ab Guiry, MD; Guiry, GM (2023). "Base de algas". Universidad Nacional de Irlanda . Consultado el 29 de abril de 2023 .
  2. ^ Gontcharov AA, Marin BA, Melkonian MA (enero de 2003). "Filogenia molecular de algas verdes conjugadas (Zygnemophyceae, Streptophyta) inferida de comparaciones de secuencias de ADNr de SSU". J. Mol. Evolución . 56 (1): 89-104. Código Bib : 2003JMolE..56...89G. doi :10.1007/s00239-002-2383-4. PMID  12569426. S2CID  35734083.
  3. ^ abcd Prescott, GW (1948). "Desmids". Revisión botánica . 14 (10): 644–676. doi :10.1007/BF02861551. JSTOR  4353406.
  4. ^ Kanetsuna, Y. (2002). "Nuevos e interesantes desmidos (Zygnematales, Chlorophyceae) recolectados en Asia". Investigación Ficológica . 50 (2): 101-113. doi :10.1046/j.1440-1835.2002.00263.x. S2CID  85054464.
  5. ^ abc Brook, AJ; Williamson, DB (2010). Una monografía sobre algunos Desmids británicos . Londres: The Ray Society. ISBN 978-0-903874-42-7.
  6. ^ Van den Hoek, C., DG Mann y HM Jahns, 1995. Algas: Introducción a la fisiología , página 468. (Cambridge: Cambridge University Press). ISBN 0-521-30419-9 
  7. ^ abcde Brook, Alan J., 1981. La biología de los Desmids , página 1. (Berkeley: University of California Press). ISBN 0-520-04281-6 
  8. ^ ab Coesel, Peter FM (2001). "La importancia de los desmidos como indicadores del estado trófico de las aguas dulces". Conservación de la Biodiversidad . 10 : 177–187.
  9. ^ abcd Matthews, Robin A. (2023). "Algas de agua dulce en el noroeste de Washington, Volumen III. Desmids, Parte A". Una colección de libros y monografías de acceso abierto . Universidad de Washington Occidental.
  10. ^ abc Hall, John D.; McCourt, Richard M. (2014). "Capítulo 9. Conjugación de algas verdes, incluidas las desmids". En Wehr, John D.; Vaina, Robert G.; Kociolek, J. Patrick (eds.). Algas de agua dulce de América del Norte: ecología y clasificación (2 ed.). Elsevier Inc. ISBN 978-0-12-385876-4.
  11. ^ van Egmond, Wim. "Desmids". Revista Micscape Microscopía y Microscopio .
  12. ^ Actas de la Royal Society -Minerales biológicos formados a partir de sulfatos de estroncio y bario. II. Cristalografía y Control de Morfología Mineral en Desmids
  13. ^ AJ Brook; A. Fotheringham; J. Bradly; A. Jenkins (1980). "Acumulación de bario por desmidos del género Closterium (Zygnemaphyceae)". Revista psicológica británica . 15 (3): 261–264. doi : 10.1080/00071618000650251 .
  14. ^ Kapraun DF (abril de 2007). "Estimaciones del contenido de ADN nuclear en linajes de algas verdes: clorofita y estreptofita". Ana. Bot . 99 (4): 677–701. doi :10.1093/aob/mcl294. PMC 2802934 . PMID  17272304. 
  15. ^ Speer, BR "Desmidiales: Los desmids". Museo de Paleontología de la Universidad de California . Consultado el 10 de septiembre de 2017 .
  16. ^ Gitzendananner, Mateo A.; Soltis, Pamela S.; Wong, Gane K.-S.; Ruhfel, Brad R.; Soltis, Douglas E. (2018). "Análisis filogenómico de plastidios de plantas verdes: mil millones de años de historia evolutiva". Revista americana de botánica . 105 (3): 291–301. doi : 10.1002/ajb2.1048 . ISSN  0002-9122. PMID  29603143.
  17. ^ ab Coesel, Peter FM (1996). "5. Biogeografía de los desmidos". Hidrobiología . 336 (1–3): 41–53. doi :10.1007/BF00010818. S2CID  11752270.

Otras lecturas

enlaces externos