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 .
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]
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 alta variabilidad en las concentraciones celulares globales, que van desde 10 7 a 10 5 litros -1 . [3]
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 que las picocianobacterias. [9] En entornos más oligotróficos, como Station ALOHA, los investigadores creen que aproximadamente el 80% de la biomasa de la clorofila α se debe a las células en el rango de tamaño pico . [2] y 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]
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 fluorescente in situ (FISH) han demostrado que los picoeukaryotes son bastante abundantes en las profundidades marinas . [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 delimitar y cuantificar las diferentes especies, por ejemplo, especies de Bathycoccus oceánico y costero [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]