Dinoflagellata

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Dinoflagelados
Dinophysis acuminata.jpg
Dinophysis acuminata
Clasificación científica
Dominio: Eucariota
Reino: Protista
(sin clasif.) Alveolata
Filo: Dinoflagellata
Bütschli 1885
Clases
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Dinoflagellata o dinoflagelado es un extenso grupo de protistas flagelados. El nombre proviene del griego dinos, girar y del latín, flagellum, látigo. Estos microorganismos son unicelulares (aunque pueden formar colonias) y forman parte del fitoplancton marino y de agua dulce. La mayoría son fotosintéticos y poseen pigmentos con clorofila a y c2 y carotenoides. Al ser su nutrición principalmente autótrofa son productores primarios por lo que, junto a las diatomeas, constituyen el nivel trófico primario en la cadena alimentaria acuática. Ciertas especies fotosintéticas como las zooxantelas, son endosimbiontes de animales invertebrados como los corales, anémonas y almejas y protozoos marinos desarrollando una relación mutualista con los arrecifes coralinos. Otros son heterótrofos o mixótrofos y se alimentan de otros dinoflagelados, protozoos y diatomeas, además, algunas formas son parásitas (véase por ejemplo, Oodinium y Pfiesteria). Sus poblaciones se distribuyen en función de la temperatura, salinidad y profundidad del agua. Algunos dinoflagelados pueden emitir luz a través de la bioluminiscencia, otros son responsables de las mareas rojas y floraciones algales nocivas (FAN) o bloom de algas.

Morfología[editar]

Estructura de un dinoflagelado: 1-placa de la teca, 2-cíngulo con el flagelo transversal, 3-sulcus con el flagelo longitudinal.
Representación esquemática de tres especies de dinoflagelado.

El rasgo más característico de los dinoflagelados es la presencia de dos flagelos disimilares que les proporciona movimientos característicos. Uno de ellos rodea la célula transversalmente, se denomina flagelo transversal y le permite un movimiento giratorio distintivo del cual proviene el nombre dinoflagelado (del griego dinos, girando). El otro está localizado en el lado posterior de forma longitudinal, funciona como timón y es responsable de su movimiento vertical, éste se denomina flagelo longitudinal. En muchas especies estos flagelos se alojan en ranuras, denominadas cíngulo, la transversal y sulcus, la longitudinal. Los dinoflagelados tienen una cubierta celular compleja llamada anfiesma, integrada por vesículas planas denominadas alveolos. En algunas especies, éstas se apoyan en placas de celulosa entrelazadas que componen una especie de armadura llamada teca. La teca o cobertura de la pared celular exhibe diversas formas en la morfología externa dependiendo de la especie y a veces de la etapa del dinoflagelado. Sin embargo, hay dos tipos de teca en la pared celular de los dinoflagelados que los distingue. Las células sin armadura o "desnudas" tienden a ser frágiles y a deformarse fácilmente, mientras que la pared celular de los dinoflagelados armados es más rígida e inflexible. En muchas especies también se encuentran extrusomas fibrosas. Algunas de estas características morfológicas y genéticas indican una relación cercana entre Dinoflagellata, Apicomplexa y Ciliophora, que son designados colectivamente Alveolata.

Los dinoflagelados fotosintéticos presentan cloroplastos en forma de discos o varillas con clorofilas a y c2 y algunas xantofilas específicas. Las distintas combinaciones de pigmentos les proporcionan una coloración amarilla, pardo amarillenta, parda, verde azul, etc. Los pirenoides se encuentran junto al cloroplasto y en ellos se almacenan almidones. La mayoría de los cloroplastos de estos organismos están rodeados por tres membranas, lo que sugiere que proceden probablemente de la ingestión de algún alga. Sin embargo, algunos tienen cloroplastos con diferente pigmentación y estructura, algunos de los cuales conservan un núcleo. Esto sugiere que los cloroplastos fueron incorporados por varios acontecimientos endosimbióticos que implicaban formas ya coloreadas o secundariamente descoloridas. El descubrimiento de plástidos en los filos de Apicomplexa sugiere que originaron a través de una endosimbiosis secundaria de un alga roja como antepasado común.

La célula de los dinoflagelados contiene los orgánulos más comunes tales como el retículo endoplasmático, aparato de Golgi, mitocondrias, gránulos de lípidos y almidón y vacuolas endoplasmáticas. Además, se han encontrado algunos orgánulos sensibles a la luz que les permiten determinan la dirección e intensidad de la luz y núcleos con un nucléolo prominente. Muchos disponen de tricocistos que disparan filamentos mucilaginosos.

Los dinoflagelados tienen un núcleo de forma peculiar, denominado dinocarión, en el cual los cromosomas se fijan a la membrana nuclear. Los cromosomas están muy organizados, contienen una gran cantidad de ADN, carecen de histonas y no presentan una verdadera interfase. Esta clase de núcleo fue una vez considerado una forma intermedia entre el nucleoide de los procariontes y los núcleos verdaderos de los eucariontes y fue llamado mesocarión, pero ahora se considera una forma avanzada más que primitiva.

Ciclo vital[editar]

Ciclo vital de un dinoflagelado: 1-fisión binaria, 2-reproducción sexual, 3-planozigoto, 4-hipnozigoto, 5-planomeiocito.

En la mayoría de los dinoflagelados el núcleo es dinocarión durante todo el ciclo vital. Son generalmente haploides y se reproducen sobre todo por fisión binaria, pero la reproducción sexual también ocurre. Ésta tiene lugar por la fusión de dos individuos para formar un zigoto, puede seguir siendo móvil o formar un quiste inmóvil, que más adelante experimenta una meiosis para producir nuevas células haploides. Así por ejemplo, cuando las condiciones llegan a ser críticas, generalmente por falta de alimento o por inexistencia de luz, dos dinoflagelados se fusionarán formando un planozigoto. Éste continúa su movilidad hasta que después de unos días pierde sus flagelos. Luego se encuentra otra etapa no muy diferente de la hibernación llamada hipnozigoto. La membrana se expande abriendo la teca, el protoplasma se contrae y se forma una nueva teca más dura en el cual algunas veces se forman espinas. El quiste recién formado se deposita en el fondo marino. Cuando las condiciones vuelven a ser favorables, rompe su teca, pasa por una etapa temporal denominada planomeiocito y después retorna rápidamente a la forma dinoflagelada a principio del ciclo.

Ecología[editar]

La proliferación de los dinoflagelados junto con otras bacterias y ciliados puede llegar a ser tóxica, a este fenómeno se le conoce como floraciones algales nocivas (FAN) o pueden producir descoloraciones en el agua tornándola roja por la biomasa y pigmento de estos organismos, este otro fenómeno es conocido como mareas rojas y no es tóxico. La causa de éstas puede ser natural por factores como la salinidad, cantidad de luz, turbulencia y temperatura pero de igual forma la actividad humana es un elemento importante en la proliferación de estos organismos en su hábitat. Uno de los procesos naturales en los que el ser humano ha intervenido y a la vez perjudicado ha sido el ciclo de nitrógeno. A causa de éste se afecta la acidificación, eutrofización y proliferación de algas nocivas dentro de distintos cuerpos de agua.

Algunas fuentes principales de nitrógeno inorgánico lo son aguas residuales sin tratamiento, infiltración en basureros, campos de cultivo, bosques quemados, emisiones a la atmósfera de combustibles fósiles y residuos de granjas de animales, estos desechos provienen de diferentes fuentes pero terminan en un mismo lugar, en lagos, ríos y océanos. La acidificación se presenta cuando hay desbalances en el valor del pH del agua de los ríos y lagos. Entre sus efectos negativos se encuentra la disminución de la diversidad, fotosíntesis y productividad del fitoplancton, disminución en la actividad alimentaria y diversidad en animales acuáticos. Al ser afectados estos productores primarios y consumidores de la cadena alimentaria en el ecosistema acuático se afectan los eslabones, se desequilibran los niveles tróficos de esta cadena y se pone en riesgo todo el ecosistema acuático.

Una gran acumulación de fósforo y nitrógeno en los cuerpos de agua, los cambios climáticos, el aumento en la radiación ultravioleta son otros factores por los que se producen estas floraciones, ya que estos elementos promueven su desarrollo y mantenimiento. Las toxinas de los dinoflagelados podrían ser producidas a través de simbiosis con bacterias, selección natural, reservas de nitrógeno, metabolitos secundarios, como mecanismos de defensa o competencia. Las FAN tienen una gran importancia ecológica ya que los animales que se alimentan de estos microorganismos tóxicos, se intoxican, enferman, mueren y transmiten el tóxico a través de la cadena alimentaria que a su vez afecta a los humanos que ingieran estos organismos contaminados, reducen el oxígeno disuelto en el agua y causan la muerte de cientos de peces y corales. De igual manera, tienen una gran importancia social ya que constituyen una amenaza a la salud de las personas, la economía, el turismo, la pesca y la acuicultura. En términos de salud las personas pueden sufrir diferentes intoxicaciones como la Intoxicación Paralizante por Moluscos, Intoxicación Neurotóxica por Moluscos, Intoxicación Diarreica por Moluscos, Intoxicación Amnésica por Moluscos, Ciguatera o Veneno Ciguatérico de Pescado y a consecuencia de éstos, algunos efectos y síntomas que pueden presentar son cuadros neuróticos, parestesia bucal, dolor abdominal, cefalea, alteración del pulso, insuficiencia respiratoria, paros cardiorrespiratorios y hasta la muerte. La pesca se ve afectada ya que los peces y otros animales están contaminados, el turismo disminuye ya que las facilidades recreacionales no están en condiciones saludables y la economía se ve afectada por ambos elementos y muchos más. Debido a la intensidad de ocurrencias de las floraciones algales nocivas mundialmente, se han creado distintas organizaciones nacionales e internacionales dedicadas a la investigación, manejo y prevención de dicho fenómeno. Su estudio es de gran importancia y aportación al conocimiento científico, al desarrollo de métodos, herramientas, modelos, pronósticos y tecnologías en los programas de investigación.

Debe tenerse en cuenta que no todas las floraciones de dinoflagelados son peligrosas. Los parpadeos azulados visibles en el agua del océano por la noche son producidos a menudo por las floraciones de dinoflagelados bioluminescentes, que emiten ráfagas cortas de luz como mecanismo de defensa.

Fósiles[editar]

Fósiles de Polykrikos (Dinoflagelado, izquierda) y Strombidium (Ciliado, derecha).

Quistes de dinoflagelados se encuentran como microfósiles a partir del período Triásico hace 245 a 208 millones de años, aumentando su número y diversidad y formando una parte importante de la microflora marina del Jurásico medio, aunque se encuentran restos quimicos de dinosporina (sustancia que compone a los dinoflagelados) en rocas del Silurico. La presencia de dinosteranes, un esterol mayormente asociado con los dinoflagelados, sustenta una radiación Mesozoica de estos microorganismos, lo cual muestra que hubo un aumento dramático entre el Periodo Pérmico y el Cretáceo (Hackett et al., 2004) hasta el día de hoy. Puesto que ciertas especies se adaptan a distintas condiciones del agua superficial, estos fósiles se pueden utilizar para reconstruir las condiciones superficiales oceánicas (Sluijs et al., 2005).

Clasificación[editar]

Clase Dinophyceae (Bütschli,1885) Pascher,1914
Clase Blastodiniophyceae Fensome et al.,1993
Clase Noctiluciphyceae Fensome et al.,1993
Clase Syndiniophyceae Loeblich III,1976

Enlaces externos[editar]

Referencias[editar]

  • Faust, M.A. and Gulledge, R.A. 2002. Identifying Harmful Marine Dinoflagellates. Contributions from the United States National Herbarium 42: 1 - 144.
  • Hoek, C. van den, Mann, D. G. and Jahns, H. M. (1995). Algae : An introduction to phycology, Cambridge University Press, UK.
  • Dinoflagellates. MIRACLE. URL accessed on 5 February 2006.
  • Sluijs, A., Pross, J., Brinkhuis, H. (2005). From greenhouse to icehouse; organic-walled dinoflagellate cysts as paleoenvironmental indicators in the Paleogene. Earth-Science Reviews 68, 281-315.
  • Rapport, Josh. "Dinoflagellate reproduction." DinoflagellateHabitat, Ecology, and Behavior (05 Jan. 2005). URL accessed on 5 February 2006.
  • http://www.aad.gov.au/asset/mme/movies/DinoFlag.mov
  • Anderson, D.M., Reguera, B., Pitcher, G.C., Enevoldsen, H.O. (2010). The IOC International Harmful Algal Bloom Program. Oceanography, 23(3), 72-85.
  • Freer, E., Vargas- Montero, M. (2003). Floraciones algales nocivas en la costa pacífica de Costa Rica: Toxicología y sus efectos en el ecosistema y salud pública. Acta Médica Costarricense, 45(004), 158- 164.
  • Camargo, J.A., Alonso, A. (2007). Contaminación por nitrógeno inorgánico en los ecosistemas acuáticos: Problemas medioambientales, criterios de calidad del agua e implicaciones del cambio climático. Ecosistemas, 16(2), 1-13.
  • Hackett, J.D., Anderson, D.M., Erdner, D.L. & Bhattacharya, D. (2004). Dinoflagellates: A Remarkable Evolutionary Experiment. American Journal of Botany, 91(10), 1523-1534.