Las algas forman un conjunto muy diverso de organismos fotosintéticos, unicelulares o pluricelulares, que viven principalmente en ambientes acuáticos y carecen de órganos verdaderos como raíz, tallo y hojas. En sentido científico moderno, “algas” no designa un grupo taxonómico único, porque reúne organismos procedentes de ancestros evolutivos diferentes.
La división de las algas puede explicarse de forma práctica mediante dos criterios complementarios: el nivel de organización, que distingue entre microalgas y macroalgas, y las características celulares, pigmentarias, reproductivas y filogenéticas, que permiten reconocer grupos como Chlorophyta, Rhodophyta, Phaeophyceae, diatomeas, dinoflagelados, euglenófitos y cianobacterias.
Qué son las algas
Los nuevos conocimientos aportados en los últimos años por diferentes disciplinas científicas han conducido a que hoy en día el término “algas” tenga más un valor cultural que un valor científico por agrupar a un conjunto homogéneo de vegetales.
Su inclusión dentro de los talófitos ha sido puesta en cuestión y actualmente no resulta fácil encontrar una definición de “alga” y de presentarlas de forma coherente, al haberse comprobado que forman un conjunto de organismos muy diversos y que provienen de ancestros muy distintos.
Las algas son un grupo de vegetales, es decir, de seres vivos eucariotas fotoautótrofos normalmente acuáticos y con una morfología menos compleja que las plantas superiores.
Las algas son unos organismos muy variados en cuanto a forma y complejidad, pudiendo ser microscópicas (de 3 - 10 micras como mínimo) o macroscópicas, pudiendo alcanzar los 70 m de longitud.
Las algas son vegetales formados por una única célula (unicelulares) o varias (pluricelulares), que realizan la fotosíntesis y que presentan una organización de tipo protofitíca o talofítica.
La mayoría vive en ambientes acuáticos ya sea en agua dulce o marina, pero también es posible encontrarlas creciendo sobre troncos de árboles, sobre nieve e incluso hasta en los desiertos.
Son organismos fotosintetizadores, esto quiere decir que utilizan la luz para fabricar materia orgánica.
Las algas pertenecen al reino Protista.
Las algas no pertenecen a ningún grupo taxonómico en concreto, porque en realidad están agrupadas dentro del reino de los protistas o protozoos y de las plantas o reino Plantae.
Características generales de las algas
Organización celular y nutrición
Las algas, con la excepción de las cianofíceas, son organismos cuyas células presentan un núcleo bien diferenciado portador del material genético y unos plastos que, entre otros pigmentos, contienen clorofila "a".
Es decir, son organismos eucariontes, autótrofos fotosintetizadores, con una vida generalmente acuática y que no pertenecen al grupo de los briófitos (musgos y hepáticas) ni al de los cormófitos (pteridófitos y plantas con flores).
Las cianobacterias o algas verde azuladas son en realidad un grupo de procariotas bacterianos autótrofos fotosintéticos.
Son los únicos organismos procariotas que realizan fotosíntesis oxigénica o con producción de oxígeno.
Las algas forman un conjunto de organismos fotosintéticos con niveles de organización y patrones de construcción semejantes.
Ausencia de órganos verdaderos
Su organización es relativamente sencilla, al no presentar órganos (raíz, tallo, hojas) diferenciados.
Se diferencian de las plantas superiores porque carecen de un sistema vascular y de diferenciación de la planta en raíz, tallo y hojas.
Las macroalgas, a diferencia de las plantas superiores, no poseen un auténtico sistema vascular, tampoco tienen raíces verdaderas, tallos ni hojas.
Para referirse a la planta, en ficología, disciplina que estudia las algas, se utilizad término talo, de allí que estos organismos se agrupen bajo el nombre de talofitas, es decir, plantas carentes de sistema vascular.
La posidonia aunque parezca un alga verde, en realidad es una planta marina.
Como las otras plantas superiores tiene el aparato vegetativo diferenciado en raíz, tallo y hojas.
Pigmentos y coloración
La coloración puede ser muy variada debido a que los plastos, además de clorofila "a", también contienen otras clorofilas y pigmentos (carotenos, xantofilas o ficobilinas).
Esta diferencia en la coloración por los diferentes pigmentos contenidos se hace palpable en su clasificación en algas verdes, pardas y rojas.
Todas poseen clorofila y sus colores se deben a la presencia de otros pigmentos.
No es recomendable utilizar una clasificación de las algas según su color ya que existen especies formadas por varios tipos de algas de diferentes coloraciones.
Microalgas y macroalgas
La forma más sencilla y rápida para hacer una clasificación de las algas sin errores es mediante la creación de dos grandes grupos: las microalgas o algas unicelulares o las macroalgas o algas multicelulares.
En cuanto a su tamaño las podemos dividir en dos grupos: las microalgas, que corresponde a las algas microscópicas, como las diatomeas (foto 1) o los dinoflagelados (éstos últimos conocidos por provocar las mareas rojas) y las macroalgas que son todas aquellas que podemos diferenciar a simple vista, sin la necesidad de utilizar un microscopio, como por ejemplo la lechuga de mar o el cochayuyo.
| Grupo | Característica principal | Ejemplos |
|---|---|---|
| Microalgas | Algas microscópicas, principalmente unicelulares | Diatomeas, dinoflagelados, euglenófitos |
| Macroalgas | Algas multicelulares visibles a simple vista | Lechuga de mar, cochayuyo, sargazos |
Microalgas
La mayoría de las algas son unicelulares, móviles o inmóviles.
A veces las unicelulares forman agregados de células que no pierden su individualidad y se conocen con el nombre de colonias.
Los agregados celulares pueden ser circunstanciales y de tamaño variable; si el número de células es permanente durante toda su vida se les denomina cenobios.
Existen algas unicelulares, como Euglena, algas coloniales como Pandorina, algas filamentosas como Derbesia y otras pseudoparenquimáticas, como Ceramium.
Macroalgas
Hay algas muy grandes como los sargazos.
El término “alga” abarca desde células individuales hasta organismos multicelulares de 70 metros de longitud.
La variedad morfológica de las algas es tan superior o más que la de las plantas, y es que entre sus más de 30.000 especies conocidas, las hay de todos los tamaños imaginables: desde las mencionadas unicelulares a algas gigantes que sobrepasan los 100 metros.
Las macroalgas marinas, a las que se referirá este trabajo, presentan una gran diversidad de niveles de organización y procesos a partir de los cuales se adquiere la complejidad del talo.
Criterios utilizados para clasificar las algas
Los botánicos para clasificar a las algas se basan a nivel citológico en las características de los cloroplastos, tales como numero de membranas que puedan tener y de las características fitoquímicas de los plastidios, es decir, de los tipos de pigmentos fotosintéticos que almacenan las algas en los cloroplastos, así como con los tipos de sustancias de reserva o la composición de la pared celular.
La pared celular de las algas está compuesta de celulosa pero también de otros polisacáridos.
También se mira la estructura celular de las algas, fijándose en características como el número de flagelos, la tipología de dichos flagelos o el tipo de inserción.
Sin embargo, se pueden seguir otros criterios para clasificar a las algas, como la morfología del talo, es decir, el color, el tamaño y la textura del cuerpo del alga.
También se pueden estudiar los órganos reproductores y los elementos implicados en la reproducción de dicha alga.
Así, se pueden clasificar a las macroalgas en tres amplios grupos taxonómicos, llamados Divisiones, Clases, Órdenes, Géneros y hasta llegar al nivel mas bajo de clasificación taxonómica llamada Especies.
Los científicos utilizan la ciencia de la taxonomía para clasificar a los organismos animales y vegetales con características comunes.
Niveles de organización del talo
Los principales niveles de organización que encontramos entre las algas son: organismos unicelulares, cenobios o conjunto de células embebidas en un mucílago sin ninguna división del trabajo; colonias o incipiente agrupación de células en un talo; filamentos uniseriados, se refiere a talos constituidos por hileras de células que pueden ser simples o ramificados.
También encontramos talos constituidos por la unificación de filamentos y que forman pseudoparénquimas.
Los parénquimas verdaderos son aquellos talos cuya médula es el resultado de un cambio en la división celular.
Formas unicelulares, coloniales y cenobiales
La mayoría de las algas son unicelulares, móviles o inmóviles.
Chlamydomonas es un ejemplo de algas verdes unicelulares flageladas, aunque la gran mayoría de ellas son talófitas como Codium o Ulva.
Incluso hay algas verdes coloniales como Volvox y Pandorina.
Volvox es un género de algas verdes microscópicas y coloniales.
Formas filamentosas
Algunas especies de algas multicelulares están formadas por muy pocas células y con frecuencia forman filas de células que denominamos filamentos; por un cambio en el ángulo de placa metafásica de la división celular se originan individuos formados por filamentos ramificados.
En las tres grandes divisiones -Rhodophyta, Phaeophyta y Chlorophyta-existen especies filamentosas uniseriadas.
El filamento uniseriado es la unidad básica de construcción a partir de la cual se adquiere, por diversas rutas, la complejidad de los talos mayores.
Las Algas constituidas por filamentos ramificados pueden ser muy complejas, constituidas por numerosos filamentos, y alcanzar tamaños de varios metros como la feofícea Desmarestia, estas Algas ramificadas con un aspecto morfológico que parece que están formadas por tejidos son denominamos como seudoparenquimatosas.
Formas parenquimáticas
Si en el crecimiento de las algas la divisiones celulares tienen lugar en tres planos se forman verdaderos tejidos, parénquimas, así en la naturaleza existen numerosas Algas parenquimáticas algunas de las cuales presentan diferenciación de los tejidos que la componen en cuanto a la función que desarrollan.
El grupo de algas con mayor complejidad está en la División Phaeophyta, en el que encontramos una incipiente diferenciación celular y construcción de tubos cribosos (células alargadas y conectadas) cuya función es la conducción de sustancias a lo largo del talo.
Formas cenocíticas y sifonales
Más raramente las Algas pueden estar constituidas por una gran célula, o varias, multinucleadas, son las formas llamadas cenocíticas y sifonales.
Otro proceso es el entrecruzamiento de filamentos, generalmente coenocíticos, que da como resultado talos complejos, pseudo parenquimatosos, como en Halimeda y Udotea, ambos con depósitos de carbonato de calcio, o como el caso de Codium, sin depósito de carbonato de calcio.
Divisiones principales de las algas
Hay muchos grupos de algas, englobados en la categoría de divisiones o filums.
Las macroalgas las podemos clasificar en 3 grandes grupos, las algas verdes (Phylum Chlorophyta), las algas pardas (Clase Pheophyceae) y las algas rojas (Phylum Rhodophyta).
| Grupo | Nombre taxonómico | Pigmentos característicos | Ambiente predominante |
|---|---|---|---|
| Algas verdes | Chlorophyta | Clorofila a y b | Agua dulce y ambientes marinos |
| Algas rojas | Rhodophyta | Ficoeritrina, ficocianina y clorofila a | Principalmente ambientes marinos |
| Algas pardas | Ochrophyta, clase Phaeophyceae | Fucoxantina y otros pigmentos xantofílicos | Principalmente ambientes marinos |
Algas verdes: división Chlorophyta
Existen el grupo de las clorófitas o algas verdes, las cuales son clasificadas a veces como plantas o como protistas.
Esta división representan aproximadamente entre 6.000 y 7.000 especies.
Se las conoce con el nombre de algas verdes o clorófitas, debido al intenso color verde que les otorga el pigmento de la clorofila a y b.
Evolutivamente corresponden a los organismos más antiguos y la primera alga verde aparece en el registro fósil hace más de 2.000 millones de años.
Se las considera predecesoras de las plantas verdes terrestres.
Del mismo modo, comparten hábitats de agua dulce y hábitats marinos, gracias a su buena capacidad de adaptación.
Estas especies generalmente se distribuyen en la zona intermareal media a baja y en pozas características de algunas playas de fondos duros.
En Chile, las mas conocidas corresponden a las lechugas de mar y algunos filamentos en pozas intermareales como las de la clase Clorophyceae y del órden Ulvales: Ulva spp, Enteromorpha spp y Chaetomorpha spp entre otras.
Chlamydomonas es un ejemplo de algas verdes unicelulares flageladas, aunque la gran mayoría de ellas son talófitas como Codium o Ulva.
Incluso hay algas verdes coloniales como Volvox y Pandorina.
Codium es un alga comestible conocida popularmente como «ramallo de mar» o «alga percebe», por su increible sabor
Organización y crecimiento de las algas verdes
Uno de los procesos más comunes a partir del cual se adquiere la complejidad del talo es, entre las especies de la división Chlorophyta, por la unión de filamentos de manera paralela, llamada anastomosis de filamentos, por medio del cual se forman láminas de una capa, como en el caso de Anadyomene.
Cuando la división celular de los filamentos cambia, también se conforman parénquimas verdaderos que dan origen a talos laminares de una o varias capas, como en Monostroma y Ulva.
Ciclo de vida de Ulva
Estas especies poseen un ciclo de vida Haplodiplóntico isomórfico, es característico de algas verdes como la lechuga de mar.
Este ciclo de vida presenta dos fases de vida libre de igual morfología en el ambiente.
Estas dos fases se llaman fases de gametofito y esporofito, haploide y diploide respectivamente.
De esta manera, durante la primera fase esporofitica (diploide), el alga produce esporas por meiósis y durante la segunda, el alga produce gametos por mitosis.
En este ciclo de vida, en las primeras etapas de vida libre el esporofito (A), y la membranus hallus, o el cuerpo de la planta, crea una estructura de adhesión uniéndola a la piedra o sustrato.
Dentro de este tejido reproductivo se generan los esporangios (B), dentro de cada esporangio por meiosis se generan las zoosporas cuadriflageladas (C), característica que les permiten la natación libre a cortas distancias en el medio acuoso.
Estas esporas son liberadas al medio ambiente, donde germinan, pierden los flagelos, se asientan y crecen hasta la siguiente generación.
Esta nueva generación es llamada la segunda fase o la fase gametofitica (D).
Aquí por medio de mitosis se da origen a los gametofitos haploides (femenino y masculino) en donde al hacerse reproductivo el tejido se generan los gametangios (E) que estos también realizan mitosis dando origen a isogametos (gametos de igual morfología) que son haploides y al realizan la plasmogamia (unión del citoplasma entre un gameto masculino y femenino), estos después se fusionan y realizan la Singamia (F), desde el núcleo se fusionan dando origen a un cigoto diploide (G), que al germinar da origen a un nuevo individuo adulto diploide que crecen para volverse parte de la siguiente generación de esporofitos repitiéndose el ciclo de vida.
La lechuga de mar se ve igual en la fase de gametofitos que en la fase de esporofitos.
Debido a esto, la lechuga de mar es el mejor ejemplo para un ciclo de vida con alteración isomórfica de generaciones.
Algas rojas: división Rhodophyta
Las algas rojas o rodófitos están dentro del grupo de las plantas y poseen una complejidad estructural elevada.
Las algas rodófitas o algas rojas suelen englobarse dentro del grupo de las plantas.
Son de una complejidad estructural relativamente elevada; y ciertos autores incluso afirman que hay algas rojas con verdaderos tejidos.
Este grupo de algas posee mas de 3.000 especies.
Estás, también realizan funciones fotosintéticas y contienen clorofila de tipo A y D, además de otros pigmentos accesorios como las ficobilinas y los carotenoides.
Se caracterizan por poseer pigmentos ficobilínicos que les confieren el color rojizo (ficoeritrina y ficocianina), y ocultan el color del pigmento de las clorofilas (verde) que todas las algas poseen, por eso domina el color rojizo en sus tejidos.
La mayoría de las especies crecen cerca de las costas tropicales y subtropicales en la zona intermareal y submareal en el borde costero.
Sin embargo existen algunas que son de agua dulce.
En este grupo se encuentran más de 6.000 especies, casi todas de tipo marino y cuya principal característica es que pueden encontrarse a más de 130 metros de profundidad.
Lythophyllum, o literalmente «hoja de piedra», es un alga con capacidad biogénica de depositar carbonato de calcio en sus células formando rocas.
Importancia de las algas rojas
Las rodófitas se utilizan como alimentos y muchas de sus variedades también se utilizan para fabricar agar: una gelatina natural.
Algas rojas que proporcionan una serie de ficocoloides, principalmente el agar-agar y carragenina que son de importancia comercial.
En Chile las mas conocidas son: la «chasca», el «pelillo», la «chicoria» y las “lugas”.
Complejidad estructural de Rhodophyta
En las especies de la división Rhodophyta, los procesos para la adquisición de complejidad son: en el caso de las uniaxiales, por medio de la organización radial de los primeros filamentos laterales que conforman talos polisifónicos (organizados por hileras de células del mismo largo y en orden radial) como en Polysiphonia; por agregación de las laterales como en Spyridia; por agregación de las células básales de las laterales como en Dasya; o por compactación de las laterales como en el caso de Hypnea, la cual presenta una estructura interna medular.
En las especies cuyo crecimiento es multiaxial, encontramos talos medulares como Jania, costrosos como Mesophyllumo huecos como Champia.
Entre los parenquimatosos están las láminas como Porphyra.
Ciclo de vida de las algas rojas
Estas especies poseen un ciclo de vida Haplodiplóntico Trifásico Isomórfico, es característico de algas rojas como el pelillo y las lugas.
Se caracteriza por poseer tres tipos de individuos de vida libre que viven en el ambiente de diferente ploidía (haploíde o diploíde) y de similar morfología externa, eso le da el nombre al ciclo de vida.
Los gametofitos masculinos, femeninos que son haploides (n) y los esporofitos que son diploides (2n)
La primera fase del ciclo (A), correspondiente a los gametofitos, liberan al ambiente gametos dioicos (hay individuos machos y hembras) a través de mitosis que se adhieren al sustrato creciendo y haciendose reproductivos en algunas épocas del año, principalmente en verano.
Así, el individuo masculino adulto forma ramillas espermatangiales en la zona apical (borde de la lámina) desde donde se liberan los espermacios, (gametos masculinos), los cuales a la deriva en el agua llegan hasta el carpogonio (B, gameto femenino) a través de el tricógino (estructura especializada para dirigir el gameto masculino hasta el femenino).
Hay que mencionar que en este grupo de algas sus gametos no poseen flagelos que permitan dar movimiento propio a estas células reproductivas como en otros grupos de algas.
Una vez en el carpogonio ubicado dentro del tejido femenino (C), ocurre la fecundación (Singamia) y se origina el carpoesporofito (D), estructura reproductiva similar al zigoto y correspondiente a la segunda fase del ciclo de vida.
Porphyra y el ciclo heteromórfico
Existen otros tipos de ciclos de vidas como el de Porphyra (luche).
Las láminas de Porphyra pueden ser circulares o lineales y medir de 5cm hasta más de un metro.
Su color también varía, de rosado en especies que viven enteramente sumergidas, rojas, amarillas, cafés y verdes en especies intermareales.
Estas especie poseen un ciclo de vida complejo llamado Haplodiplóntico Heteromórfico, Se caracteriza por poseer dos tipos de individuos de vida libre que viven en el ambiente de diferente ploidía (haploíde o diploíde) y de diferente morfología externa, eso le da el nombre al ciclo de vida.
Los gametofitos que son haploides (n) y los esporofitos que son diploides (2n).
En este ciclo de vida se caracteríza por poseer una fase microscópica diploide y se llama conchocelis (A), la cual consiste en ramas filamentosas.
Bajo condiciones específicas, los filamentos forman ramas hinchadas llamadas conchosporangios (B), la cual extruye o vierte sus contenidos como células individuales sin paredes - conchosporas.
La meiosis se lleva a cabo en cada conchospora (C), la cual se desarrollará hasta llegar a constituir talos adultos de Porphyra, la fase de Gametofito (D).
Algas pardas: división Ochrophyta, clase Phaeophyceae
Los feófitos o algas pardas son organismos protistas principalmente marinos, pero todos son pluricelulares, pues no existe ninguna alga parda unicelular.
Este grupo posee unas 1.500 especies de algas marinas de color pardo conocidas también como feofitas (porque pertenecen a la clase Phaeophyceae).
Su color se debe a la presencia del pigmento fucoxantina, que, junto con otros pigmentos xantofílicos, enmascara el color verde de la clorofila en las células vegetales.
Las algas pardas son mucho menos numerosas, predominando en las zonas superficiales y son escasas a grandes profundidades.
En el mundo se encuentran en las zonas agitadas de los mares polares y subtropicales, aunque hay algunas en las profundidades oceánicas y en aguas de temperaturas de aproximadamente 20 C.
Estas especies generalmente se distribuyen en la zona intermareal baja y en el submareal hasta llegar a grandes profundidades (hasta 40m).
Si bien existen algas de pequeño tamaño como filamentos de Ectocarpales, son las algas de mayor tamaño conocido, las Laminariales llamadas comunmente Kelps, pueden llegar a forman bosques submarinos, como los Sargazos.
En este grupo de algas encontramos los especímenes que alcanzan mayores dimensiones.
En Chile, las mas conocidas corresponden a los Huiros: como el género Lessonia spp, Macrocystis spp y el cochayuyo del género Durvillaea spp.
Complejidad estructural de las algas pardas
El grupo de algas con mayor complejidad está en la División Phaeophyta, en el que encontramos una incipiente diferenciación celular y construcción de tubos cribosos (células alargadas y conectadas) cuya función es la conducción de sustancias a lo largo del talo.
Existen algas cuya complejidad se da a partir de la diferenciación de las células de la corteza interna como en Fucus, o por un mersitodermo superficial (conjunto de células superficiales con actividad meristemática) como en Macrocystis.
Ciclo de vida de Macrocystis
El ciclo de vida Haplodiplóntico Heteromórfico es característico del Huiro (Macrocystis pyrifera).
Este ciclo de vida presenta dos fases de vida libre de diferente morfología en el ambiente.
Estas dos fases se llaman fases de gametofito y esporofito, haploide y diploide respectivamente.
De esta manera, durante la primera fase esporofitica (diplode), el alga produce esporas por meiósis y durante la segunda, el alga produce gametos por mitosis.
Alterna una generación macroscópica diploide (esporofito adulto) con una etapa microscópica haploide (gametofito).
Ambas generaciones son independientes una de otra.
El esporofito adulto (A) es de gran tamaño (> 2 m).
En la época fértil, los esporofitos adultos presentan áreas de coloración oscura, donde se encuentran los soros, en donde courre la meiosis (B).
Desde esos soros se liberan las esporas (microscópicas y haploides) al medio (zooesporas, C), aquí que después de asentarse al sustrato, dan origen a gametofitos (D) femeninos y masculinos fértiles (microscópicos y haploides) que mediante el proceso de fecundación (Singamia, E) originan un esporofito (microscópico y diploide) que posteriormente crece hasta alcanzar el tamaño adulto (F), completando el ciclo de vida.
Ciclo de vida de Durvillaea
Por otro lado, el ciclo de vida Diplóntico, es característico de Cochayuyo (Durvillaea spp).
Tiene solo una fase independiente, la fase gametofítica diploide (A), que corresponde al alga que vemos en las zonas costeras rocosas.
La especie es dioica (hay individuos machos y hembras en plantas separadas), con fases sexuales pequeñas y de corta duración (B).
Los gametos se diferencian dentro de conceptáculos ovoides.
Los conceptáculos masculinos, forman los anteridios y los conceptáculos femeninos, originan a los oogonios, estas celulas se forman por meiosis (C).
Una vez ocurrida la fecundación (Singamia) el cigoto (D) es liberado al agua de mar, posteriormente el cigoto sedimenta (E), se fija al sustrato (F) y crece una nueva macroalga (G).
Otros grupos tradicionalmente considerados algas
Euglenófitos: división Euglenophyta
Las algas pertenecientes a la división Euglenophyta son algas generalmente unicelulares organizadas generalmente de forma monadal.
Son típicamente algas dulceacuícolas.
Se conocen unas 800 especies que se incluyen en una sola clase: Euglenofíceas.
Son muy frecuentes en aguas dulces eutroficas (es decir, ricas en nutrientes), como charcas, estanques, balsas de depuradoras, etc.
Tienen capacidad para vivir de forma heterótrofa en la oscuridad utilizando una fuente de carbono orgánico y reduciendo o perdiendo completamente los plastos.
Pueden servir como organismos bioindicadores de la calidad del agua.
Ejemplos: Euglena, con periplasto flexible.
Trachelomonas, con lóriga (pared de secrección externa separada de la MP).
Diatomeas: división Bacillariophyta
Las diatomeas son algas unicelulares clasificadas como protistas, que se caracterizan por tener un armazón de sílice, que no es más que su pared celular.
Se trata del grupo de algas unicelulares más abundante formador de fitoplancton.
Fragilaria es un género de diatomeas de agua dulce.
En su mayoría crecen en agua dulce y salada e incluso sobre tierra húmeda.
En el mar suelen localizarse en las regiones con bajas temperaturas, nadando libremente.
De hecho, esta especie de alga, junto con los dinoflagelados o dinophyta son los principales constituyentes del fitoplancton.
Un dato curioso es que las diatomeas planctónicas son las responsables de casi un cuarto de la fotosíntesis realizada en nuestro planeta.
Dinoflagelados: división Dinophyta
Los dinoflagelados son un grupo de protozoos flagelados que forman parte del fitoplancton de agua dulce y marino.
Peridinium está provisto de dos flagelos de distinto tipo o heterocontos.
Los dinoflagelados o dinófitas son un grupo de algas unicelulares o cenobiales que característicamente presentan dos largos flagelos (finamente barbulados), si bien algunas especies carecen de flage.
Este tipo de algas poseen dos flagelos localizados entre dos endiduras surcales entre placas.
De entre ellas casi la mitad son fotosintéticos o mixotrofas, pero muchas otras viven mediante una relación simbiótica, ya se ha con hongos e incluso otros tipos de algas.
También son conocidas por contaminar las aguas bajo determinadas condiciones climáticas.
Los dinoflagelados son conocidos por provocar las mareas rojas.
Crisofitas: división Chrysophyta
Chrysophyceae o algas doradas: son en su mayoría, fotoautótrofas y suelen vivir en lagos y lagunas de aguas dulces, aunque también cuentan con especies son marinas.
Generalmente se presentan como formas unicelulares flageladas que forman colonias.
Xantofitas: división Xanthophyta
Xanthophyta o algas verde-amarillentas:las más de 600 especies de algas verde-amarillentas suelen encontrarse en agua dulce, sobre todo en pantanos formando pequeñas colonias.
Del mismo modo, la mayoría de las algas pertenecientes a este grupo poseen dos flagelos que aparecen a ambos extremos de la célula.
Criptófitas: división Cryptophyta
Las criptófitas son un pequeño grupo de algas que comprende unos 24 géneros que agrupan unas 200 especies unicelulares, flageladas (unas pocas cenobiales), presentes en aguas marinas y continentale.
Haptófitas: división Haptophyta
Las algas pertenecientes a la división Haptophyta o Prymnesiophyta son organismos unicelulares, de organización principalmente monadal, pero también cocal, o cenobial, de colores amarillentos o par.
Cianobacterias
Las cianobacterias o algas verde azuladas son en realidad un grupo de procariotas bacterianos autótrofos fotosintéticos.
Son los únicos organismos procariotas que realizan fotosíntesis oxigénica o con producción de oxígeno.
Microcystis es una cianobacteria de agua dulce productora de toxinas.
Por su naturaleza bacteriana, las cianobacterias no son algas eucariotas, aunque tradicionalmente se las haya llamado algas verdeazuladas.
Morfología de las algas
Las algas presentan una morfología muy variada desde las formas unicelulares inmóviles, Chlorella, a organismos con tejidos con funciones similares a los haces conductores, Laminaria, que pueden alcanzar varios metros de tamaño.
Podemos distinguir varias formas desde el punto de vista morfológico.
La forma de las algas es entonces el resultado, por un lado, de los patrones de construcción que restringen la diversidad morfológica, y por el otro, de la plasticidad fenotípica de las especies que incrementa la diversidad de la manifestación de los grupos.
La morfología se puede analizar a partir de la forma de los talos adultos, o bien, como un proceso de transformación intrínseca delimitado por reglas de crecimiento y regulado por el ambiente.
Partes del talo
Su cuerpo vegetativo se conoce como “Talo” (base-estipe-lamina).
Las algas usualmente viven adheridas al sustrato mediante una estructura denominada “disco adhesivo o grampón”, el cual puede tener diversas formas y tamaños.
También podemos encontrar el “estipe” que sale del disco y permite mantener el alga erguida.
Puede ser una estructura delicada o incluso formar un tubo flexible como en el caso del cochayuyo o el huiro negro, lo cual permite hacer frente al movimiento de las corrientes o el oleaje.
La zona aplanada de las algas se denomina lámina o fronda, y en algunos casos está especializada en la captura de la luz, mientras que en otras se especializa en brindar flotabilidad o incluso para reproducción.
Reciben el nombre de filoides las estructuras semejantes a hojas, cauloides las semejantes a tallos y rizoides los órganos de fijación semejantes a raíces.
Pero los rizoides no absorben sales; los cauloides no transportan agua ni tienen que mantener erguida a la planta al ser la densidad del agua lo que la mantiene; mientras que los filoides no transpiran, pero absorben sales directamente del medio por toda su superficie.
Formas externas
La variedad de morfologías en las algas es tremenda, algunas especies poseen principalmente láminas en su estructura (foto 12) y carecen de estipe (cómo el caso de Luche).
Otras tienen formas filamentosas (foto 10), formas costrosas (foto 11), fuertemente adheridas al sustrato, y formas tubulares (foto 13).
Algunas algas también incorporan carbonato de calcio en su estructura interna, como por ejemplo las algas coralinas (Fotos 14 y 15).
No siendo raro encontrar en el talo de algunas algas estructuras que se parecen a las de las plantas superiores, pero siempre con funciones muy diferentes.
Formas de crecimiento y construcción del talo
Esencialmente el crecimiento de las algas se puede dividir en dos grandes vías: crecimiento uniaxial (a partir de una sola célula apical) y crecimiento multiaxial (a partir de múltiples células apicales).
Además de esta diversidad en patrones de construcción se añade la variedad en patrones de ramificación (alterna, radial, opuesta etc.), ritmos de crecimiento (continuo, discontinuo, rítmico, etc.), orientación de los talos (erectos o postrados), estrategia de crecimiento (unitarios, clónales) y condiciones ambientales en las que crecen las poblaciones; esto origina una gran diversidad deformas entre las algas.
El crecimiento uniaxial puede producir filamentos y talos polisifónicos, mientras que el crecimiento multiaxial puede originar talos medulares, costrosos, huecos o parenquimatosos.
En las especies de la división Rhodophyta, los procesos para la adquisición de complejidad son: en el caso de las uniaxiales, por medio de la organización radial de los primeros filamentos laterales que conforman talos polisifónicos.
En las especies cuyo crecimiento es multiaxial, encontramos talos medulares como Jania, costrosos como Mesophyllumo huecos como Champia.
Modularidad y clonalidad
Cabe preguntarse si existe la modularidad en las algas, y en su caso, definir si todas ellas lo son.
Si consideramos que las algas son modulares, entonces es necesario definir cuál es la unidad que iterativamente llega a construir un talo.
Es de esperarse que, dada la diversidad de los niveles de organización en las algas, se den diferentes nociones de módulo.
Este aspecto es fundamental, dado que a partir de la definición de cuál es la unidad básica de construcción se podrá abordar el estudio demográfico de los genets, o bien del organismo modular.
En la arquitectura de organismos modulares se reconocen dos grandes tipos de crecimiento: a) en el que se mantiene una individualidad fisiológica y morfológica con orientación vertical, como los árboles, y b) en el que el crecimiento puede o no mantener la unidad fisiológica y morfológica entre sus partes, y su orientación es horizontal, a este último tipo de plantas se les conoce como organismos clónales, como los pastos.
Ambos tipos de crecimiento modular son producto de un cigoto, y dan como resultado un organismo modular que Harper llama "genet".
En el crecimiento clonal se forman más de un individuo de composición genética idéntica que puede o no mantener continuidad fisiológica.
Reconocer la existencia del crecimiento clonal ha tenido consecuencias en el estudio de la dinámica de poblaciones, de la morfología, del desarrollo y evolución de dichos organismos.
Reproducción y ciclos biológicos
Al tratarse las algas de unos organismos muy diversos, su biología también lo es y especialmente su forma de reproducción.
En general, se puede decir que las algas pueden multiplicarse vegetativame.
Los ciclos de vida pueden ser haplodiplónticos isomórficos, haplodiplónticos heteromórficos, trifásicos o diplónticos.
En los ciclos haplodiplónticos se alternan fases haploides y diploides, mientras que la diferencia entre los ciclos isomórficos y heteromórficos depende de si las fases presentan una morfología semejante o diferente.
Los gametofitos producen gametos y los esporofitos producen esporas.
Las diferencias entre los ciclos de las algas verdes, rojas y pardas reflejan la diversidad evolutiva de los grupos reunidos tradicionalmente bajo el nombre de algas.
Ciclo de vida de Rhodophyta (Algas Rojas)
Distribución y ambientes donde viven
Las algas pueden ocupar todos los tipos de ambientes donde encuentren iluminación y humedad suficiente, siendo el medio marino uno de ello, donde se fijan principalmente sobre sustratos duro (roca, guijarros, conchas, etc.) y muy pocas especies están adaptadas a hacerlo en sustratos sedimentarios.
Habitan tanto en ambientes marinos como dulceacuícolas, ya sea en arenas, suelos o cascadas, entre otros.
Las macroalgas ocurren en dos tipos de hábitas principales; el intermareal y el submareal.
El habitat intermareal se caracteríza por la zona que acupan los organismos entre la mínima y máxima marea.
Por otro lado la zona submareal se caracteriza por ser el habitat que se encuentra siempre sumergida y que se extiende desde la zona de mas baja marea hasta la plataforma continental correspondiente.
Distribución en los fondos marinos
El número de macroalgas que pueblan los fondos marinos españoles se calcula entre 1.500 y 2.000, incluyendo los fondos peninsulares e insulares.
Las algas rojas son las más abundantes en número, aunque solamente son aparentes en algunas zonas litorales y a gran profundidad, o en ambientes con luz escasa.
Las algas pardas son mucho menos numerosas, predominando en las zonas superficiales y son escasas a grandes profundidades.
Por su parte, las algas verdes son poco abundantes, aunque dominan en determinadas situaciones.
Los tres grupos de algas antes citados conviven entre sí y dan lugar a comunidades que están presentes en todos los mares y océanos y que caracterizan el paisaje de los fondos marinos con iluminación suficiente.
Las especies que configuran estas comunidades varían de forma muy marcada con la situación geográfica, con la profundidad y con los factores ambientales (hidrodinamismo, salinidad, temperatura, sedimentación, etc.), sin olvidar los factores provocados por el hombre (contaminación, especies invasoras, etc.).
Comunidades algales
Las comunidades algales generalmente presentan una gran complejidad y diversidad y crean una estructura tridimensional en la que se pueden distinguir una serie de estratos, lo mismo que sucede en los bosques terrestres.
El primer estrato lo forman las algas incrustantes calcáreas, sobre las cuales se instala un estrato formado por una capa cespitosa de pequeñas algas cuyos talos pueden estar calcificados o no.
Las especies de estos dos estratos son esciáfilas, ya que los estratos siguientes tamizan mucho la luz.
El estrato “arbustivo” estaría formado por algas erectas bajas, mientras que el “arbóreo” lo formarían las algas de mayor porte, como son las grandes feofíceas y rodofíceas.
Sobre estos dos últimos sustratos se instala un importante número de especies epífitas.
Las condiciones ambientales de cada porción de litoral harán que cada estrato esté formado por un conjunto de especies diferentes.
El componente animal de estas comunidades, aunque no caracteriza tanto el paisaje como el algal, tiene también una importante diversidad específica.
Producción, estacionalidad e importancia ecológica
Al igual que los vegetales terrestres, la mayoría de las algas presentan a lo largo del año unos períodos de crecimiento máximo y otros en los que éste se reduce drásticamente.
Estos períodos vienen determinados por el ciclo anual de los dos factores limitantes del crecimiento algal: la intensidad de luz y la disponibilidad de nutrientes, alcanzándose los máximos de ambos factores en momentos del año diferentes.
Durante el verano se produce la máxima iluminación y los nutrientes alcanzan sus niveles más bajos, mientras que en el invierno los niveles de nutrientes serán máximos y mínima la iluminación.
Como consecuencia, las algas superficiales tienen un ciclo anual de producción con la fase de crecimiento localizada en invierno y primavera, mientras que en las algas de más profundidad ese crecimiento se produce en el verano.
El principal rol ecológico de las algas marinas es su función productiva en los ecosistemas costeros de aguas someras.
Son la base de las cadenas tróficas en estos ecosistemas y gran parte de la energía producida por las algas es consumida directamente por los consumidores primarios, como moluscos pastoreadores (Caracol negro: Tegula atra) y peces herbívoros (Borrachilla: Scartichthys viridis y Baunco: Girella laevifrons).
Además, los generos de las algas pardas como: Lessonia, Macrocystis y Durvillaea, sirven de sustrato, lugar de refugio, lugar de asentamiento larval y crianza de juveniles para numerosos invertebrados (i.e Annelidos, Arthropodos y Moluscos) se reconocen aproximadamente 153 grupos de especies asociados a discos de adhesión de estas algas pardas.
El fitoplancton es básico para la vida sobre la tierra: producen del 30% al 50% del oxigeno de la atmósfera.
Relación entre morfología y función
La importancia del estudio de la morfología en los trabajos ecológicos ha sido ampliamente mencionada en la literatura ficológica.
Los estudios se han basado en la forma externa del talo y su anatomía, y las distintas consecuencias que cada forma tiene en su interacción con el medio, es decir, la relación que existe entre la forma y la función.
Por ejemplo, Norton y otros autores se centraron en el análisis de la modificación de la forma como resultado de ciertas presiones ambientales.
Las algas que se desprenden del substrato y terminan su ciclo de vida como flotantes adquieren una forma redondeada debido a la pérdida de la polaridad que les da el estar fijas en algún punto.
Otro enfoque ha sido analizar la forma desde un punto de vista geométrico, Mark Hay estudia las características geométricas de algunas algas y las asocia al área fotosintética de los talos.
También desde un punto de vista biomecánico, al igual que Neushul, Hay demuestra la importancia de la rugosidad de la lámina en talos de las grandes laminariales, como un elemento que afecta la difusión de nutrientes.
La forma del talo también influye en la exposición a la luz, la resistencia al oleaje, la captación de nutrientes y la disponibilidad de superficies para otros organismos.
Algas comestibles
Alrededor de 300 especies son utilizadas con fines alimenticios, terapéuticos o comerciales.
Las rodófitas se utilizan como alimentos y muchas de sus variedades también se utilizan para fabricar agar: una gelatina natural.
Alga nori.
Arame.
Cochayuyo.
Wakame.
Dulse.
Espagueti de mar.
Kombu.
Hiziki.
Kelp.
Agar-agar.
Distinción entre clasificación tradicional y filogenética
Los nuevos conocimientos aportados en los últimos años por diferentes disciplinas científicas han conducido a que hoy en día el término “algas” tenga más un valor cultural que un valor científico por agrupar a un conjunto homogéneo de vegetales.
Los grupos tradicionalmente considerados como "algas" están remarcados en diferentes colores que aluden a sus pigmentos fotosintéticos característicos.
Las algas no pertenecen a ningún grupo taxonómico en concreto, porque en realidad están agrupadas dentro del reino de los protistas o protozoos y de las plantas o reino Plantae.
Por esta razón, las expresiones “algas verdes”, “algas rojas” y “algas pardas” son útiles para describir conjuntos morfológicos y ecológicos, pero no siempre representan divisiones evolutivas equivalentes.
La clasificación moderna considera, además de la apariencia externa, la estructura de los plastidios, la composición de los pigmentos, las sustancias de reserva, la pared celular, los flagelos, la reproducción y las relaciones de parentesco.
