Microcystis
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Microcystis
Microcystis aeruginosa.jpeg
Microcystis aeruginosa
clasificación cientifica mi
Dominio:Bacterias
Filo:Cianobacterias
Clase:Cianofíceas
Orden:Chroococcales
Familia:Microcistáceas
Género:Microcystis
Kützing, 1833.
Especies

Muchos (ver más abajo)

Microcystis es un género de agua dulce cianobacterias que incluye el perjudicial de algas floración -Formar Microcystis aeruginosa . Muchos miembros de unacomunidad de Microcystis pueden producir neurotoxinas y hepatotoxinas , como microcistina y cianopeptolina . Las comunidades son a menudo una mezcla de aislamientos productores y no productores de toxinas. [1]

Etimología

El género Microcystis deriva del griego [2] mikros (pequeño) + kystis (vejiga)

Características físicas

Colonias flotantes de Microcystis en un matraz Erlenmeyer

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 (agregaciones de las cuales son visibles a simple vista) que comienzan en forma esférica, perdiendo coherencia para perforarse o formarse irregularmente 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 de un azul verdoso claro, que aparece oscuro o marrón debido a los efectos ópticos de las vesículas llenas de gas . [ cita requerida ]

Ecología

Colonia de Microcystis wesenbergii bajo microscopía de epifluorescencia con tinción de ADN SYTOX Green
Microcystis floas-aquae Kirch.

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 colonias grandes que contienen muchas células. Su capacidad para regular la flotabilidad es clave para su dominio de las aguas eutróficas , al posicionarse de manera óptima dentro de la zona fótica en una columna de agua estable. [ cita requerida ]

Debido a que pueden formar grandes floraciones en la superficie, se cree que pueden superar a otros fitoplancton al monopolizar la luz en la zona fótica. [ cita requerida ]

Microcystis spp. también son capaces de una fuerte absorción de fosfato y nitrógeno; se cree que influyen fuertemente en las proporciones de nitrógeno a fósforo (proporción N: P ). [4] Las células de Microcystis también son eficaces para asimilar el carbono de su entorno; durante las floraciones grandes, la fotosíntesis desenfrenada puede llevar el pH de las comunidades a <9.0. [5] Esfuerzos recientes han sugerido una combinación de mecanismos efectivos de concentración de carbono y una capacidad potencial para usar urea como fuente de carbono que permite que Microcystis persista en estas condiciones de pH alto.

En Sudáfrica, la presa Hartebeestpoort se ve muy afectada por Microcystis debido a los niveles elevados de fosfato y nitrato que fluyen desde las alcantarillas de Johannesburgo, una de las pocas ciudades del mundo que se extiende a ambos lados de una línea divisoria de aguas continentales, [6] por lo que se encuentra río 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. En 2014, la detección de la toxina microcistina en el agua tratada de Toledo (OH) provocó el cierre del suministro de agua a más de 400.000 habitantes. El avance de la toxina en el sistema se relacionó con la presencia de un virus que lisó las células y liberó la toxina de las partículas a la fase disuelta. [8]

Riesgos de salud

Las cianobacterias pueden producir neurotoxinas y hepatotoxinas , como microcistina y 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 Great Lakes Center for Fresh Waters and Human Health en Bowling Green State University (OH) con un enfoque en los problemas asociados con las floraciones de Microcystis en los Grandes Lagos Laurentian. Bajo el liderazgo del director inaugural George S. Bullerjahn, el centro involucra a científicos de nueve instituciones en seis estados y cuenta con el apoyo de fondos combinados de la National Science Foundation y el National Institute of Environmental Health Sciences.

Especies

Las especies de Microcystis incluyen: [12]

  • Microcystis aeruginosa
  • Microcystis argentea
  • Microcystis botrys
  • Microcystis elongata
  • Microcystis flos-aquae
  • Microcystis holsatica
  • Microcystis lutescens
  • Puerto deportivo Microcystis
  • Microcystis pallida
  • Microcystis panniformis
  • Microcystis salina
  • Microcystis thermalis
  • Microcystis viridis
  • Microcystis wesenbergii

Ver también

  • Pandorina ( analogía )

Referencias

  1. ^ Rinta-Kanto, JM; Ouellette, AJA; Boyer, GL; Twiss, MR; Bridgeman, TB; Wilhelm, SW (junio de 2005). "Cuantificación de Microcystis spp. Tóxicas durante las floraciones de 2003 y 2004 en el lago Erie occidental mediante PCR cuantitativa en tiempo real" . Ciencia y tecnología ambientales . 39 (11): 4198–4205. Código Bibliográfico : 2005EnST ... 39.4198R . doi : 10.1021 / es048249u . ISSN  0013-936X . PMID  15984800 .
  2. ^ a b "Cianobacterias: Microcystis" . El disco de sílice Secchi . Connecticut College: el disco SilicaSecchi. Archivado desde el original el 26 de marzo de 2008 . Consultado el 24 de junio de 2011 .
  3. ^ Thomas Rohrlack, Manfred Henning y Johannes-Günter Kohl (1999). "Mecanismos del efecto inhibidor de la cianobacteria Microcystis aeruginosa sobre la tasa de ingestión de Daphnia galeata" (PDF) . Revista de investigación del plancton . 73 (5): 980–984. doi : 10.1021 / np900818c . PMID 20405925 .  Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
  4. ^ Xie, Liqiang; Xie, Ping; Li, Sixin; Tang, Huijuan; Liu, Hong (2003). "La baja proporción TN: TP, ¿una causa o un resultado de las floraciones de Microcystis ?" . Investigación del agua . 37 (9): 2073-2080. doi : 10.1016 / S0043-1354 (02) 00532-8 . PMID 12691892 . 
  5. ^ Krausfeldt, Lauren E .; Granjero, Abigail T .; Castro González, Héctor F .; Zepernick, Brittany N .; Campagna, Shawn R .; Wilhelm, Steven W. (17 de mayo de 2019). "La urea es una fuente de carbono y nitrógeno para Microcystis aeruginosa: seguimiento de la incorporación de 13C en condiciones de pH de floración" . Fronteras en microbiología . 10 : 1064. doi : 10.3389 / fmicb.2019.01064 . ISSN 1664-302X . PMC 6536089 . PMID 31164875 .   
  6. ^ Turton, AR, Schultz, C., Buckle, H, Kgomongoe, M., Malungani, T. y Drackner, M. 2006. Oro, antes de la tierra y el agua quemada: la hidropolítica de Johannesburgo. En Desarrollo de recursos hídricos, vol. 22., núm. 2; 313-335.
  7. ^ Turton, AR 2015. Sentado sobre los cuernos de un dilema: el agua como recurso estratégico en Sudáfrica. En @Liberty, No 6, Edición 22. Johannesburgo: Instituto Sudafricano de Relaciones Raciales. Disponible en línea http://irr.org.za/reports-and-publications/atLiberty/files/liberty-2013-sitting-on-the-horns-of-a-dilemma-2013-water-as-a-strategic- resource-in-south-africa Archivado el 4 de octubre de 2017 en la Wayback Machine.
  8. ^ Steffen, Morgan M .; Davis, Timothy W .; McKay, R. Michael L .; Bullerjahn, George S .; Krausfeldt, Lauren E .; Stough, Joshua MA; Neitzey, Michelle L .; Gilbert, Naomi E .; Boyer, Gregory L .; Johengen, Thomas H .; Gossiaux, Duane C. (20 de junio de 2017). "Examen ecofisiológico del lago Erie Microcystis Bloom en 2014: vínculos entre la biología y el cierre del suministro de agua de Toledo, OH" . Ciencia y tecnología ambientales . 51 (12): 6745–6755. Código bibliográfico : 2017EnST ... 51.6745S . doi : 10.1021 / acs.est.7b00856 . ISSN 0013-936X . PMID 28535339 .  
  9. ^ Tooming-Klunderud, Ave (2007). "Sobre la evolución de agrupaciones de genes de péptido sintetasa no ribosómico en cianobacterias" . Universidad de oslo. Cite journal requiere |journal=( ayuda )
  10. ^ Karl Gademann, Cyril Portmann, Judith F. Blom, Michael Zeder y Friedrich Jüttner (2010). "Producción de toxinas múltiples en la cianobacteria microcystis: aislamiento del inhibidor de proteasa tóxico cianopeptolina 1020" (PDF) . J. Nat. Prod . 73 (5): 980–984. doi : 10.1021 / np900818c . PMID 20405925 .  Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
  11. ^ Rogers, Emily D .; Henry, Theodore B .; Twiner, Michael J .; Gouffon, Julia S .; McPherson, Jackson T .; Boyer, Gregory L .; Sayler, Gary S .; Wilhelm, Steven W. (marzo de 2011). "El perfil de expresión génica global en larvas de pez cebra expuestos a Microcystin-LR y Microcystis revela efectos disruptores endocrinos de las cianobacterias" . Ciencia y tecnología ambientales . 45 (5): 1962–1969. Código Bibliográfico : 2011EnST ... 45.1962R . doi : 10.1021 / es103538b . ISSN 0013-936X . PMID 21280650 .  
  12. ^ "Género del navegador de taxonomía: Microcystis" . AlgaeBase . Consultado el 24 de junio de 2011 .
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