El picoplancton es la fracción de plancton compuesta por células de entre 0,2 y 2 μm que pueden ser fotótrofas y heterótrofas tanto procarióticas como eucariotas:
Prevalecen entre las comunidades microbianas de plancton de ecosistemas marinos y de agua dulce. Tienen un papel importante al constituir una porción significativa de la biomasa total de las comunidades de fitoplancton.
En general, el plancton se puede clasificar según sus características fisiológicas, taxonómicas o dimensionales. Posteriormente, una clasificación genérica de un plancton incluye:
Sin embargo, existe un esquema más simple que clasifica el plancton basándose en una escala de tamaño logarítmica:
Esto se amplió aún más para incluir picoplancton (0,2 a 2 μm) y femtoplancton (0,02 a 0,2 μm), así como plancton neto y ultraplancton. Ahora que se ha caracterizado el picoplancton, tiene sus propias subdivisiones adicionales, como fotótrofos y heterótrofos procarióticos y eucariotas, que se encuentran repartidos por todo el mundo en varios tipos de lagos y estados tróficos. Para diferenciar entre picoplancton autótrofo y picoplancton heterótrofo, los autótrofos podrían tener pigmentos fotosintéticos y la capacidad de mostrar autofluorescencia, lo que permitiría su enumeración bajo microscopía de epifluorescencia. Así es como se conocieron por primera vez los diminutos eucariotas. [1]
En general, el picoplancton desempeña un papel esencial en los lagos dimicíticos oligotróficos porque son capaces de producir y, en consecuencia, reciclar materia orgánica disuelta (DOM) de una manera muy eficiente en circunstancias en las que la competencia de otros fitoplancter se ve perturbada por factores como la limitación de nutrientes y los depredadores. El picoplancton es responsable de la productividad más primaria en los giros oligotróficos y se distingue del nanoplancton y el microplancton . [2] Por su tamaño pequeño, tienen una mayor relación superficie-volumen, lo que les permite obtener los nutrientes escasos 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 utiliza aquí de forma bastante vaga, ya que el nanoplancton y el microplancton son sólo 10 y 100 veces más grandes, respectivamente, aunque es algo más preciso cuando se considera el volumen que la longitud.
El picoplancton contribuye en gran medida a la biomasa y la producción primaria en los ecosistemas marinos y lacustres 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 parte del picoplancton en sistemas oligotróficos de agua dulce también es alta y representa el 70 por ciento de la producción total anual de carbono. [4] El picoplancton marino constituye un mayor porcentaje de la producción de biomasa y carbono en zonas 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 producción de biomasa y carbono también aumenta a medida que aumenta la profundidad de la zona eufótica . Esto se debe al uso de fotopigmentos y a la eficiencia en el uso de luz azul-verde a estas profundidades. [4] Las densidades de población de 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 desempeña un papel importante en el circuito microbiano de estos sistemas al ayudar a proporcionar energía a niveles tróficos superiores . [4] Son pastados por 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 en el ciclo de nutrientes en todos los océanos principales, donde existen en su mayor abundancia . Tienen muchas características que les permiten sobrevivir en estas regiones oligotróficas (pocas en nutrientes) y con poca luz, como el uso de varias fuentes de nitrógeno, incluidos nitrato, amonio y urea. [6] Su pequeño tamaño y su gran superficie permiten la adquisición eficiente de nutrientes, la absorción de luz incidente y el crecimiento del organismo. [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 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 mundial. [7] Las altas contribuciones a la productividad primaria se realizan tanto en zonas oligotróficas como en zonas profundas de los océanos. [6] El picoplancton es dominante en la biomasa en las regiones de océano abierto. [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 heterótrofos . [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]
Los científicos marinos han comenzado lentamente a comprender en los últimos 10 o 15 años 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 más utilizados para identificar y enumerar el picoplancton son la microscopía de fluorescencia y el recuento visual. Sin embargo, ambos métodos están obsoletos debido a que requieren mucho tiempo y son inexactos. 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 eficaces para medir nanoplancton y picoplancton fototrófico autofluorescente. Sin embargo, medir rangos de tamaño muy pequeños de picoplancton ha resultado a menudo difícil de medir, razón por la cual ahora se utilizan dispositivos de carga acoplada (CCD) y cámaras de vídeo para medir picoplancton pequeño, aunque se utiliza una cámara CCD de escaneo lento. más eficaz para detectar y dimensionar partículas diminutas, como bacterias, teñidas con fluorocromo. [10]