Los picoeucariotas son organismos eucariotas picoplanctónicos de 3,0 µm o menos de tamaño. Se distribuyen por los ecosistemas marinos y de agua dulce del mundo y constituyen una contribución significativa a las comunidades autótrofas . Aunque el prefijo SI pico- podría implicar un organismo más pequeño que el tamaño atómico , el término probablemente se usó para evitar confusiones con las clasificaciones de tamaño existentes del plancton .
Caracteristicas
Estructura celular
Los picoeucariotas pueden ser autótrofos y heterótrofos y , por lo general, contienen un número mínimo de orgánulos . Por ejemplo, Ostreococcus tauri , un picoeukaryote autótrofo que pertenece a la clase Prasinophyceae , contiene solo el núcleo , una mitocondria y un cloroplasto , empaquetados firmemente dentro de una membrana celular . Los miembros de una clase heterotrófica, los Bicosoecida , contienen de manera similar solo dos mitocondrias, una vacuola alimentaria y un núcleo. [1]
Distribuciones
Estos organismos se encuentran a lo largo de las columnas de agua. Los picoeucariotas autótrofos están restringidos a los 100-200 m superiores (la capa que recibe luz) y a menudo se caracterizan por un máximo de células agudo cerca de la capa máxima de clorofila profunda (DCML) [2] y disminuyen significativamente por debajo. [3] Los grupos heterótrofos se encuentran a mayores profundidades y, por ejemplo, en el Océano Pacífico , se han encontrado en las cercanías de respiraderos hidrotermales a profundidades de hasta 2000–2550 m. Se encuentran algunos linajes heterótrofos, no estratificados, en todas las profundidades desde la superficie hasta los 3000 m. [1] Muestran una alta diversidad filogenética [4] [5] y una alta variabilidad en las concentraciones celulares globales, que van desde 10 7 a 10 5 litros -1 . [3]
Diversidad
Los picoeucariotas autótrofos que se encuentran comúnmente en la naturaleza son miembros de grupos como las Prasinophyceae [6] (una especie de alga verde ) y las Haptophyceae . [4] [7] A pesar de su pequeño tamaño, se ha descubierto que estos organismos contribuyen con> 10% de la productividad primaria neta acuática global total . [8] Aunque son mucho menos abundantes que el picoplancton fotosintético cianobacteriano , se ha demostrado que son tan importantes en términos de biomasa y producción primaria como las picocianobacterias. [9] En entornos más oligotróficos, como la estación ALOHA , los investigadores creen que aproximadamente el 80% de la biomasa de clorofila α se debe a células en el rango de tamaño pico . [2] y ahora se sabe que los picoeukaryotes constituyen una gran fracción de la biomasa y la productividad en esta fracción de tamaño en ambientes de mar abierto [10] e incluso en el carbono exportado en el North Atlantic Bloom. [11] El análisis de las secuencias de ADNr indica que los picoeucariotas oceánicos heterótrofos pertenecen a linajes como Alveolata , stramenopiles , choanoflagelados y Acantharea . [5] En estos linajes, muchos grupos aún no tienen representantes cultos. Los experimentos de pastoreo han demostrado que los nuevos picoeukaryotes de stramenopile son bacterívoros. [4]
Ecología
Dado que el tamaño de estos organismos determina cómo interactúan con su entorno, no es de extrañar que no se sepa que formen agregados orgánicos de hundimiento significativos. [12] Su contribución al ciclo del carbono es difícil de evaluar porque es difícil separarlos mediante técnicas como la filtración. [13] Experimentos recientes de hibridación in situ fluorescente (FISH) han demostrado que los picoeukaryotes son bastante abundantes en las profundidades del mar . [1] Una mayor resolución con el desarrollo de mejores técnicas de FISH indica que el estudio y la detección deberían ser más fáciles. [14] Además, qPCR ha sido un enfoque valioso para delinear y cuantificar las diferentes especies, por ejemplo, especies oceánicas y costeras de Bathycoccus [15] y Ostreococcus . [16] La investigación también ha demostrado que los picoeukaryotes tienen una fuerte correlación con las concentraciones de clorofila tanto en los reservorios meso-autotróficos como en los reservorios hipereutróficos. [17] Además, los experimentos de enriquecimiento de nitrógeno sugieren que los picoeukaryotes tienen una ventaja sobre las células más grandes cuando se trata de adquirir nutrientes debido a su gran superficie por unidad de volumen. Han demostrado una mayor eficacia en la absorción de fotones y nutrientes de entornos de bajos recursos. [8]
Características biológicas
Los picoeucariotas fotosintéticos, al igual que otras especies planctónicas en la zona fótica del océano, están expuestos a variaciones de luz durante el ciclo diel y debido al desplazamiento vertical en la capa mixta de la columna de agua. Tienen reacciones biológicas especializadas para ayudarlos a lidiar con densidades excesivas de luz, como el ciclo de xantofila . [18] Sin embargo, también hay muchos tipos de picoeukaryotes no fotosintéticos que se extienden hacia las profundidades del océano y no tienen estas vías bioquímicas. [19]
Ver también
- Bacterioplancton
- Lista de especies de picoplancton eucariotas
- Fitoplancton
Notas
- ↑ a b c Moreira, D .; P. López-García (2002). "La ecología molecular de eucariotas microbianos revela un mundo oculto". Tendencias en microbiología . 10 (1): 31–38. doi : 10.1016 / S0966-842X (01) 02257-0 . PMID 11755083 .
- ^ a b Campbell, Lisa y Daniel Vaulot. Estructura de la comunidad fotosintética del picoplancton en el océano pacífico norte subtropical cerca de Hawai (estación ALOHA). Archivado el 20 de mayo de 2011 en la Wayback Machine Deep-Sea Research Part I, vol. 40, núm. 10, págs. 2043-2060 (1993). Consultado el 30 de abril de 2008.
- ^ a b Hall, JA y WF Vincent. Estructura vertical y horizontal en las comunidades de picoplancton de un sistema de afloramiento costero. Marine Biology 106, 465-471 (1990). Consultado el 30 de abril de 2008.
- ^ a b c Massana, R. et al. Revelando los organismos detrás de las nuevas secuencias de ADN ribosómico eucariotas del océano. Microbiología aplicada y ambiental, 4554-4558 (2002). Consultado el 30 de abril de 2008.
- ↑ a b Moon-van der Staay, S. et al. Las secuencias oceánicas de ADNr 18S del picoplancton revelan una diversidad eucariota insospechada. Nature 409, 607 - 610 (2001). Consultado el 30 de abril de 2008.
- ^ Worden AZ (2006). "Diversidad de picoeukaryotes en aguas costeras del Océano Pacífico" . Ecología microbiana acuática . 43 (2): 165-175. doi : 10.3354 / ame043165 .
- ^ Cuvelier ML, et al. (2010). "Metagenómica dirigida y ecología del fitoplancton eucariota no cultivado de importancia mundial" . Proc Natl Acad Sci USA . 107 (33): 14679–84. Código Bibliográfico : 2010PNAS..10714679C . doi : 10.1073 / pnas.1001665107 . PMC 2930470 . PMID 20668244 .
- ^ a b Fouilland, E. et al. Productividad y crecimiento de una población natural del eucariota de vida libre más pequeña bajo deficiencia y suficiencia de nitrógeno. Ecología microbiana 48, 103-110 (2004). Consultado el 30 de abril de 2008.
- ^ Worden AZ, Nolan JK, Palenik B (2004). "Evaluación de la dinámica y ecología del picofitoplancton marino: la importancia del componente eucariota". Limnología y Oceanografía . 49 (1): 168-179. Código Bibliográfico : 2004LimOc..49..168W . CiteSeerX 10.1.1.527.5206 . doi : 10.4319 / lo.2004.49.1.0168 .
- ^ Cuvelier ML, et al. (2010). "Metagenómica dirigida y ecología del fitoplancton eucariota no cultivado de importancia mundial" . Proc Natl Acad Sci USA . 107 (33): 14679–84. Código Bibliográfico : 2010PNAS..10714679C . doi : 10.1073 / pnas.1001665107 . PMC 2930470 . PMID 20668244 .
- ^ Omand, MM; d'Asaro, EA; Lee, CM; Perry, MJ; Briggs, N .; Cetini, I .; Mahadevan, A. (2015). "La subducción impulsada por remolinos exporta carbono orgánico particulado de la floración primaveral" . Ciencia . 348 (6231): 222–225. Bibcode : 2015Sci ... 348..222O . doi : 10.1126 / science.1260062 . PMID 25814062 .
- ^ Waite, Anya M .; Safi, Karl A .; Hall, Julie A .; Nodder, Scott D. (2000). "Sedimentación masiva de picoplancton incrustado en agregados orgánicos" . Limnología y Oceanografía . 45 (1): 87–97. doi : 10.4319 / lo.2000.45.1.0087 . JSTOR 2670791 .
- ^ Worden, AZ y col. (2004). Evaluación de la dinámica y la ecología del picofitoplancton marino: la importancia del componente eucariota. Limnología y Oceanografía 49 : 168-79.
- ^ Biegala, IC et al. Evaluación cuantitativa de picoeucariotas en el entorno natural mediante el uso de sondas de oligonucleótidos específicos de taxón en asociación con amplificación de señal de tiramida-Hibridación de fluorescencia in situ y citometría de flujo. Microbiología aplicada y ambiental, 5519-5529 (2003). Consultado el 30 de abril de 2008.
- ^ Limardo, Alexander J .; Sudek, Sebastián; Choi, Chang Jae; Poirier, Camille; Rii, Yoshimi M .; Blum, Marguerite; Roth, Robyn; Goodenough, Ursula; Church, Matthew J .; Worden, Alexandra Z. (2017). "La biogeografía cuantitativa de picoprasinofitos establece distribuciones de ecotipos y contribuciones significativas al fitoplancton marino" . Microbiología ambiental . 19 (8): 3219–3234. doi : 10.1111 / 1462-2920.13812 . PMID 28585420 .
- ^ doi: 10.1038 / ismej.2010.209
- ^ Wang, Baoli y col. Las distribuciones del picoplancton otoñal en relación con los factores ambientales en los embalses a lo largo del río Wujiang en la provincia de Guizhou, suroeste de China. Hydrobiologia 598: 35–45 (2008). Consultado el 30 de abril de 2008.
- ^ Dimier, Celine. et al. Propiedades fotofisiológicas del picoeukaryote marino Picochlorum RCC 237 (Trebouxiophyceae, Chlorophyta). J. Phycol. 43, 275–283 (2007). Consultado el 30 de abril de 2008.
- ^ No, Fabrice; Gausling, Rudolf; Azam, Farooq; Heidelberg, John F .; Worden, Alexandra Z. (2007). "Distribución vertical de la diversidad picoeukaryotic en el Mar de los Sargazos". Microbiología ambiental . 9 (5): 1233-1252. doi : 10.1111 / j.1462-2920.2007.01247.x . PMID 17472637 .
enlaces externos
- MicrobeWiki Un sitio en un Wiki de biología dirigido por Kenyon College