Microcystis es un género de cianobacterias de agua dulce que incluye laformación de algas Microcystis aeruginosa . Muchos miembros de una comunidad de Microcystis pueden producir neurotoxinas y hepatotoxinas , como microcistina y cianopeptolina . Las comunidades suelen ser una mezcla de aislamientos productores y no productores de toxinas. [1]
El género Microcystis deriva del griego [2] mikros (pequeño) + kystis (vejiga)
Como implica la derivación etimológica, Microcystis se caracteriza por células pequeñas (de unos pocos micrómetros de diámetro), que poseen vesículas llenas de gas (que también carecen de vainas individuales). [2] Las células generalmente se organizan en colonias (cuyas agregaciones son visibles a simple vista) que comienzan con una forma esférica, perdiendo coherencia para perforarse o tener una forma irregular con el tiempo. Estas colonias están unidas por un mucílago espeso compuesto de compuestos polisacáridos complejos , que incluyen xilosa , manosa , glucosa , fucosa , galactosa y ramnosa , entre otros compuestos. [3]
La coloración del protoplasto es azul verdoso claro, pareciendo oscuro o marrón debido a los efectos ópticos de las vesículas llenas de gas . [ cita necesaria ]
Microcystis es capaz de producir grandes floraciones superficiales mediante una combinación de división rápida y regulación de la flotabilidad mediante la producción de vesículas llenas de gas. En la naturaleza, Microcystis puede existir como células individuales o en grandes colonias que contienen muchas células. Su capacidad para regular la flotabilidad es una de las claves de su dominio de las aguas eutróficas , al posicionarse de manera óptima dentro de la zona fótica en una columna de agua estable. [ cita necesaria ]
Debido a que pueden formar grandes floraciones en la superficie, se cree que pueden competir con otros fitoplancton al monopolizar la luz en la zona fótica. [ cita necesaria ]
Microcystis spp. también son capaces de absorber eficientemente fosfato y nitrógeno; se cree que están fuertemente influenciados por las proporciones de nitrógeno a fósforo ( relación N:P ). [4] Las células de Microcystis también son eficientes para asimilar carbono de su entorno; Durante las grandes floraciones, la fotosíntesis desenfrenada puede llevar el pH de las comunidades a <9,0. Esfuerzos recientes han sugerido que una combinación de mecanismos efectivos de concentración de carbono y una capacidad potencial para usar urea como fuente de carbono y nitrógeno permite que Microcystis persista en estas condiciones de alto pH. [5]
En Sudáfrica, la presa Hartebeestpoort se ve muy afectada por Microcystis debido a los elevados niveles de fosfato y nitrato que fluyen de las alcantarillas de Johannesburgo, una de las pocas ciudades del mundo que se extiende a ambos lados de una cuenca continental, [6] por lo que se encuentra aguas arriba de las principales presas y ríos. [7]
En América del Norte, las floraciones de Microcystis han causado problemas en numerosos sistemas de agua dulce durante las últimas dos décadas. Estos incluyen grandes lagos (Erie, Okeechobee) y pequeñas masas de agua regionales como el Grand Lake St Marys de Ohio. En 2014, la detección de la toxina microcistina en el agua tratada de Toledo (OH) provocó el corte del suministro de agua a más de 400.000 residentes. La irrupción de la toxina en el sistema se relacionó con la presencia de un virus que lisaba las células y liberaba la toxina de las partículas a la fase disuelta. [8]
Las cianobacterias pueden producir neurotoxinas y hepatotoxinas , como la microcistina y la cianopeptolina . [9] [10] También se ha informado que Microcystis produce un compuesto (o compuestos) que pueden tener efectos de alteración endocrina. [11] En 2018, se fundó el Centro de Aguas Dulces y Salud Humana de los Grandes Lagos en la Universidad Estatal de Bowling Green (OH) con un enfoque en los problemas asociados con las floraciones de Microcystis en los Grandes Lagos Laurentianos. Bajo el liderazgo del director inaugural George S. Bullerjahn , el centro involucra a científicos de nueve instituciones en seis estados y cuenta con el respaldo de fondos combinados de la Fundación Nacional de Ciencias y el Instituto Nacional de Ciencias de la Salud Ambiental.
Las especies de Microcystis incluyen: [12]