Aphanizomenon es un género de cianobacterias que habita los lagos de agua dulce y puede causar densas floraciones. Son organismos unicelulares que se consolidan en cadenas lineales (no ramificadas) llamadas tricomas. Los tricomas paralelos pueden luego unirse en agregados llamados balsas. [1] Dado que Aphanizomenon es un género del filo de las cianobacterias. Las bacterias del filo Cyanobacteria son conocidas por usar la fotosíntesis para crear energía y, por lo tanto, usan la luz solar como fuente de energía. [2] Las bacterias Aphanizomenon también juegan un papel importante en el ciclo del nitrógeno, ya que pueden realizar la fijación de nitrógeno . Estudios sobre la especie Aphanizomenon flos-aquaehan demostrado que puede regular la flotabilidad a través de cambios inducidos por la luz en la presión de turgencia . [3] También es capaz de moverse mediante deslizamiento, aunque aún no se conoce el mecanismo específico por el cual esto es posible.
Aphanizomenon | |
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Aphanizomenon flos-aquae | |
clasificación cientifica ![]() | |
Dominio: | Bacterias |
Filo: | Cianobacterias |
Clase: | Cianofíceas |
Pedido: | Nostocales |
Familia: | Aphanizomenonaceae |
Género: | Aphanizomenon A. Morren ex Bornet & Flahault, 1888 |
Especies | |
Aphanizomenon flos-aquae Aphanizomenon gracile Aphanizomenon issatschenkoi Aphanizomenon ovalisporum |
Ecología
Superar la limitación de fosfato
Aphanizomenon puede volverse dominante en un cuerpo de agua en parte debido a su capacidad para inducir la limitación de fosfato en otro fitoplancton mientras también aumenta la disponibilidad de fosfato para sí mismo a través de la liberación de cilindrospermopsina . [4] La cilindrospermopsina hace que otros fitoplancton aumenten su actividad de fosfatasa alcalina , aumentando la disponibilidad de fosfato inorgánico en el agua para Aphanizomenon durante los momentos en que el fosfato se vuelve limitante.
Fotosíntesis
Todas las especies del filo de las cianobacterias pueden realizar la fotosíntesis. Utilizan una fotosíntesis similar a las plantas, utilizando dos fotosistemas que se llama la Z-esquema . Esto es diferente de otras bacterias fotosintéticas que solo usan un fotosistema y no tienen tilacoides. Las especies de cianobacterias como Aphanizomenon también usan oxígeno como su aceptor final de electrones en la cadena de transporte de electrones , que también es diferente de otras bacterias fotosintéticas, que realizan un tipo de fotosíntesis llamado fotosíntesis anoxigénica . [5]
Fijación de nitrogeno
Los aphanizomenon son un tipo especial de cianobacterias llamadas heterocistos , que son capaces de producir nitrógeno biológicamente útil ( amonio ) mediante el proceso de fijación de nitrógeno a partir del nitrógeno atmosférico.
Una gran proporción (entre el 35 y el 50%) de nitrógeno fijo puede liberarse en el agua circundante, lo que proporciona una fuente importante de nitrógeno biológicamente disponible para el ecosistema. [6] [7] Dado que Aphanizomenon es una de las pocas especies de bacterias que pueden realizar la fijación de nitrógeno, otras especies bacterianas que usan iones de nitrógeno como reactivo comenzarán a depender de la especie como fuente de nitrógeno utilizable. Esto hará que se forme una floración bacteriana, que es una condición bajo la cual la cantidad de colonias bacterianas en un área aumentará repentinamente. [8]
Brote de algas
Aphanizomenon puede producir floraciones de algas a partir de la producción de nitrógeno utilizable, lo que hace que otras especies bacterianas formen colonias alrededor del Aphanizomenon. Las floraciones de algas formadas a partir de especies de Aphanizomenon tienden a ser muy tóxicas y crean una variedad de toxinas. Estas flores también pueden crear zonas muertas en el agua. Esto acaba siendo perjudicial para el ecosistema, ya que puede dañar a muchas de las plantas y animales que viven a su alrededor. [9]
Producción de toxinas
Las especies de Aphanizomenon pueden producir cianotoxinas que incluyen cilindrospermospina (CYN), lipopolisacáridos (LPS), anatoxina-a , saxitoxina y BMAA . [10] [11] Aunque no todos los Aphanizomenon producen cianotoxinas, muchos lo hacen. Los CYN son una toxina especialmente tóxica para el hígado y los riñones, que se cree que inhiben la síntesis de proteínas. Los LPS se encuentran en la membrana celular de las células bacterianas gramnegativas y se liberan cuando la membrana celular se degrada. La liberación de LPS en animales puede causar una respuesta inmune severa que hace que sea muy tóxico para los animales. La anatoxina-a es un tipo de anatoxina, normalmente se libera durante la proliferación de algas en los lagos, provocando la exposición de los animales que la rodean. La anatoxina-a es tóxica para los nervios de los animales y es muy letal para los humanos con una dosis letal que se cree que es inferior a 5 mg. [12] De manera similar a la anatoxina-a, los BMAA son otro tipo de neurotoxina que permanece en el interior de los animales durante más tiempo que la anatoxina-a. Seguirá afectando a los animales incluso después de que se apague la floración de algas. Por último, las saxitoxinas son otro tipo de neurotoxina que se sabe que es liberada por una especie de Aphanizomenon. Interrumpe las transmisiones nerviosas hacia y desde el cerebro, provocando que sea muy tóxico. [13]
Formación de colonias
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/6/65/Aphanizomenon_Bloom_Upper_Klamath_Lake_USGS.jpg/440px-Aphanizomenon_Bloom_Upper_Klamath_Lake_USGS.jpg)
Aphanizomenon puede formar grandes colonias como defensa contra el pastoreo de herbívoros, especialmente Daphnia en agua dulce. [14]
Ver también
- Anatoxina (desambiguación)
- Cilindrospermopsina
- Saxitoxina
- Cianotoxina
Referencias
- ^ "Phycokey - Aphanizomenon" . cfb.unh.edu . Consultado el 22 de abril de 2021 .
- ^ "Historia de vida y ecología de las cianobacterias" . ucmp.berkeley.edu . Consultado el 27 de abril de 2021 .
- ^ Konopka, A .; TD Brock ; AE Walsby (1978). "Regulación de flotabilidad por algas planctónicas de color verde azulado en el lago Mendota, Wisconsin". Arco. Hydrobiol . 83 : 524–537.
- ^ Yehonathan Bar-Yosef; Assaf Sukenik; Ora Hadas; Yehudit Viner-Mozzini y Aaron Kaplan (2010). "Esclavitud en el cuerpo de agua por Aphanizomenon ovalisporum tóxico , induciendo fosfatasa alcalina en fitoplancton". Biología actual . 20 (17): 1557-1561. doi : 10.1016 / j.cub.2010.07.032 . PMID 20705465 .
- ^ Mullineaux, Conrad W. (21 de enero de 2014). "Interruptores de transporte de electrones y captación de luz en cianobacterias" . Fronteras en la ciencia de las plantas . 5 : 7. doi : 10.3389 / fpls.2014.00007 . ISSN 1664-462X . PMC 3896814 . PMID 24478787 .
- ^ Adam, B .; Klawonn, I .; Svedén, JB; Bergkvist, J .; Nahar, N .; Walve, J .; Littmann, S .; Whitehouse, MJ; Lavik, G .; Kuypers, MM; Ploug, H. (2015). "Fijación de N2, liberación de amonio y transferencia de N a la red alimentaria microbiana y clásica dentro de una comunidad de plancton" . El diario ISME . 10 (2): 450–459. doi : 10.1038 / ismej.2015.126 . PMC 4737936 . PMID 26262817 .
- ^ Ploug, Helle; Musat, Niculina; Adam, Birgit; Moraru, Christina L .; Lavik, Gaute; Vagner, Tomas; Bergman, Birgitta; Kuypers, Marcel MM (2010). "Flujos de carbono y nitrógeno asociados con la cianobacteria Aphanizomenon sp. En el Mar Báltico" . El diario ISME . 4 (9): 1215-1223. doi : 10.1038 / ismej.2010.53 . PMID 20428225 .
- ^ "Floración bacteriana, agua turbia, pico de amoníaco / nitrito: ¿qué hago?" . el cuarto de los pescados . 2019-12-09 . Consultado el 27 de abril de 2021 .
- ^ EPA de EE. UU., OW (3 de junio de 2013). "Floraciones de algas nocivas" . EPA de EE . UU . Consultado el 10 de mayo de 2021 .
- ^ "Cianobacterias / Cianotoxinas" . EPA de EE . UU . 2015. Archivado desde el original el 17 de octubre de 2015 . Consultado el 25 de octubre de 2015 .
- ^ "Aphanizomenon (cyanoScope) · iNaturalist" . iNaturalist . Consultado el 27 de abril de 2021 .
- ^ Departamento de Salud de Minnesota. "Anatoxina-a y agua potable" (PDF) . Consultado el 7 de mayo de 2021 .
- ^ "Saxitoxina - una descripción general | Temas de ScienceDirect" . www.sciencedirect.com . Consultado el 8 de mayo de 2021 .
- ^ " Floraciones de Aphanizomenon : control alternativo y cultivo por Daphnia pulex " (PDF) . Simposio especial núm. 3 de la Sociedad Americana de Limnología y Oceanografía: 299-304. 1980.
Guiry, MD; Guiry, GM (2008). " Aphanizomenon " . AlgaeBase . Publicación electrónica mundial, Universidad Nacional de Irlanda, Galway.