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Taxonomía y morfología de los principales géneros y especies de
Cianobacterias productoras de toxinas
Oscar Parra & Viviana Almanza
CURSO: FLORACIONES DE ALGAS NOCIVAS (FAN) EN SISTEMAS ACUATICOS CONTINENTALES
Tabla contenido
Generalidades de Cyanophyceae, algas verde azules y/o cianobacterias.
Diversidad morfológica y taxonómica
CYANOPHYCEAE Algas verde azules y/o cianobacterias
Es un grupo procarionte.
La mayoría son fotoautotróficas pero algunas puede ser heterotróficas en
ausencia de luz
Cosmopolita: Ambientes dulceacuícolas, océanos, desiertos, etc.
Mayoritariamente se observan en ambientes dulceacuícolas.
Son también parasitas o simbiontes ( Ej. simbionte de líquenes)
Contienen alrededor de 150 géneros y 2000 especies.
A. Estromatolitos de la Bahía de los Tiburones (Sharks Bay), Australia.
B. Un corte de una de esas estructuras.
C. Ampliación que muestra las cianobacterias principal
www.biologia.edu.ar
CIANOBACTERIAS: aparición de la vida fotosintética
NIVELES DE ORGANIZACION
Unicelular Colonial
Filamentoso
con células diferenciadas
con ramificaciones
CELULA DE CIANOBACTERIAS
Bonilla ( 2012)
Vacuola de gas
Cianoficina
Carboxisoma
ADN bacterial
Membrana celular
Pared celular Pared celular
Membrana exterior
(mucilago)
Tilacoides
(membrana
fotosintética)
Formas celulares en cianobacterias
CELULA DE CIANOBACTERIAS
http://evcdb.blogspot.com
Vaina
gelatinosa
Pared
celular
Pared
Celular de
nueva
formación
ADN bacterial
Tilacoides
(membrana
fotosintética)
Carboxisoma Vacuola de gas Ribosomas
Revestimiento celular: 1.- Vaina mucilaginosa (polisacáridos hidratados y proteínas).
2.- Pared celular bacteriana (Mureína y ácido diaminopimélico). Compuesta por :
1.- Pared celular bacteriana
4 capas (Peptidoglicano)
2.- Membrana celular.
http://www.genomasur.com
Pigmentos:
Clorofila a nunca b y c
Xantofilas
β- carotenos
Ficoeritrinas (pigmento rojo)
Ficocianinas (pigmento azul)
Aloficocianina (1 rojo y 2 azules)
Ficobilinas
Reproducción:
1.-Asexual (fisión binaria)
2.- Vegetativa
Endoesporas (Dermocarpa y Pleurocapsa)
Exoesporas (Chamaesiphon)
Hormoesporas (Hormogonio)
Productos de reserva:
•Gránulos de polifosfato
•Lípidos (Gotas de aceite en pequeñas cantidades)
•Gránulos de almidón (almidón cianofíceo): Carbohidratos
•Gránulos de cianoficina: polipeptidos (Aspartina; Argenina)
•Heterocistos: cumplen la función de fijar nitrógeno atmosférico.
•Acinete o acineto: células de resistencia; reproducción.
Filamento de Nostoc con acineto, células vegetativas y
heterociste
Filamento de Anabaena planctonica (1000 aumentos). De
izquierda a derecha acinete y heterocito.
Estructuras características
Walsby (2007)
a: heterocitos intercalares
b: heterocitos intercalares pareados
c y d: dos tipos de heterocitos terminales o
apicales
e: acinete intercalar
f: intercalar pareado
g: subterminal, luego del heterocito apical.
Los heterocitos apicales (c, d y g) tienen un
solo nódulo polar.
Distribución y posición de las células diferenciadas
•Hormogonio: Pequeños pedazos de tricoma, se originan por la muerte de
células (necridios o discos de separación) en medio del tricoma. Después de
ser liberados, crecen y generar nuevos individuos.
Aerótopo o vesiculas de gas: conjunto de vesículas de gas que cumplen la
función de regular la posición del organismo.
Walsby (1994); Sivertsen et al. (2009) www.drugswell.com; http://www.plingfactory.de/
Microcystis (X 31500) Aphanizomenon flos-aquae (∼ 150,000×)
Se dividen en 4 grupos en relación a su morfología, presencia/ausencia
de células especializadas y la naturaleza de sus ramas en las formas
filamentosas. Grupos descritos por Komarek et al. (2003).
Chroococcales, Oscillatoriales, Nostocales, Stigonematales
DIVERSIDAD MORFOLÓGICA Y TAXONÓMICA
Bonilla, 2009
Orden Nivel Diferenciación
celular
Floración Toxinas
Chroococcales Unicelular
Colonia
No Acumulativ
a/dispersiva
Microcistina
Saxitoxina
Oscillatoriales Filamento No Dispersiva Microcistina
Nostocales Filamento Heterocito
Acinete
Acumulativ
a/dispersiva
Microcistina
Saxitoxina Cilindrospermopsina
Nodularina
Anatoxina
Cianobacterias que forman floraciones toxicas
Chroococcales
- Comúnmente unicelulares y/o coloniales
-Las colonias y algunos individuos unicelulares presentan una envoltura
mucilaginosa que incluye a las células y puede ser difluente o claramente
delimitada.
Unesco (2009)
Aphanocaspa delicatissima Merismopedia tenuissima
Microcystis aeruginosa
Parra et al. (1982); Unesco (2009)
Komárek & Komárková (2002); http://protist.i.hosei.ac.jp/PDB/images/; http://www.kahaku.go.jp
Microcystis flos-aquae (WITTROCK) KIRCHNER ex FORTI
Oscillatoriales
- Filamentos (sin heterocitos ni acinetes)
- Filamentos uniseriados
-Filamentos sin ramificaciones
- Formación de hormogonios
Unesco ( 2009)
Planktothrix agardhii Anabaenopsis elenkinii
Aphanizomenon gracile
Oscillatoria
Oscillatoria Oscillatoria
Oscillatoria VAUCHER EX GOMONT
En Chile han sido reportadas alrededor de 26 especies, dos especies de
Pseudanabaena.
Pseudanabaena spp.
Toxinas:
Microcistina LR
Lipopolisacaridos
Asociada a floraciones de Microcystis
Parra et al. (1982); Unesco (2009)
Lyngbya C. Agardh ex Gomon
http://dbmuseblade.colorado.edu/; http://www.unc.edu/ims/paerllab/personnel/jennifer.html
Lyngbya nigra
C. Agardh ex Gomont
Lyngbya martensiana
Menegh. ex Gomont
Toxina Lyngbyatoxina
Lyngbya wollei floracion en lago urbano
de Australia.
Se reconocen 11 especies dentro de este
género en Chile.
Nostocales
- Filamentos (con heterocitos y/o acinetes), uniseriado o multiseriado
- Sin o con ramificaciones
- División celular en un plano, siempre perpendicular al eje del tricoma
- Reproducción mediante hormogonios o hormocitos
Cylindrospermopsis raciborkii
Nodularia spumigena Rhaphidiopsis mediterranea
Anabaena sp. Anabaena sp.
Dolichospermum (RALFS EX BORNET & FLAHAULT) P.WACKLIN,
L.HOFFMANN & J.KOMÁREK, 2009: 60 (syn. Anabaena)
Se reconocen hasta 18 especies dentro de este género en Chile.
Dolichospermum circinalis Toxinas:
Anatoxina-a
Anatoxina-a(s)
Saxitoxina
STXs gonyautoxina
neosaxitoxina
Parra et al. (1982); Unesco ( 2009)
Nostoc Vaucher ex BORNET & FLAHAULT 1888
Nostoc plantonicum
http://www.aslo.org/photopost/showphoto.php/photo/1445/title/nostoc-bloom/cat/516
Se reconocen 2 especies dentro de este género en Chile.
Toxinas: Microcistina
Anabaenopsis MILLER 1923
Anabaenopsis elenkinii
Se reconocen 5 especies dentro de este género en Chile.
Parra et al. (1982); Unesco ( 2009); http://www-cyanosite.bio.purdue.edu/images/images2.html
Toxinas:
Microcistina RR Polisacaridos
Lago Bedetti, Santa Fe, Argentina
Nodularia MERTENS EX BORNET ET FLAHAULT 1988
Nodularia spumigena
Se reconocen 2 especies dentro de este género en Chile.
Toxinas:
Microcistina RR,
Anatoxina-a
Anatoxina-a(s)
Saxitoxina
GTX3
Lipopolisacaridos
Parra et al. (1982); Unesco ( 2009); http://protist.i.hosei.ac.jp/PDB/images/Prokaryotes/Nostocaceae/sp_02.html
Aphanizomenon Morren EX BORNET ET FLAHAULT 1888
Aphanizomenon flos-aquae
Se reconocen 2 especies dentro de este género en Chile.
Toxinas para el género:
Anatoxina-a
Cilindrospermopsina
Saxitoxina
Lipopolisacaridos