Concepto de Diatomeas
Las diatomeas son organismos unicelulares y pertenecientes a un grupo de gran importancia puesto que es constituido por las formas dominantes de fitoplancton. Estos protistas, poseen como principal característica una pared de sílice (SiO2) llamada frústula que envuelve toda la célula. La frústula sirve de mecanismo protector de las células, protegiéndolas tanto del ambiente como de depredadores. Dentro de la cadena alimentaria, las diatomeas son consideradas como productores primarios. Pueden ser encontradas tanto en agua dulce como salada y pueden ser planctónicas, viviendo libremente en el agua oceánica, o bentónicas, viviendo en el fondo del océano en varios tipos de substrato. También es posible encontrarlas en los suelos y en algunas superficies húmedas. En aguas corrientes como ríos y estuarios, las diatomeas también son bastante importantes debido a su abundancia y diversidad. El estudio de las diatomeas se sitúa en una rama de la ficología.
El grupo de las diatomeas presenta una enorme biodiversidad y a pesar de que muchos géneros son unicelulares (e.g. Coscinodiscus), otros son coloniales. De entre estos últimos, algunas especies forman largas cadenas de células (e.g. Chaetocerus) o patrones distintos, (e.g. Asterionella). Estas asociaciones parecen tener una función esencialmente mecánica, puesto que las células se pueden sustituir independientemente. Además de ello, se piensa que las formas coloniales ayudan con la flotabilidad de las células en el medio pelágico. Junto con los dinoflagelados, las diatomeas constituyen el nivel trófico primario en la cadena alimentaria acuática. Se estima que existen más de 100 000 especies de diatomeas repartidas por más de 200 géneros, constituyendo un grupo de gran importancia por todo el planeta, principalmente debido a su capacidad fotoautotrófica donde se estima que contribuyan para por lo menos el 45% de la producción primaria oceánica total.
Normalmente las diatomeas pueden dividirse en 2 órdenes, las céntricas (Centrales) que presentan simetría radial (e.g. Coscinodiscus, Skeletonema) y las penadas (Pennales) que presentan simetría bilateral (Nitzchia, Asterionella). Las penadas presentan células más o menos alargadas en una dirección y presentan una simetría bilateral en la estructura de las valvas. Debido a su frústula de sílice resistente, que es la principal característica de las diatomeas, pueden encontrarse fácilmente en los registros fósiles. La evidencia de registros fósiles sugiere que las diatomeas se originaron durante el inicio del Periodo Jurásico (~185 Millones de años), a pesar de que el reloj molecular y la evidencia de sedimentación, sugieren un origen más ancestral. Su frústula cubre toda la pared celular, y es compuesta por dos valvas que pueden presentar una variedad de formas y tamaños y ciertas ornamentaciones que varían de una especie a otra y las convierten en microalgas que despiertan más atención. El sílice que forma la pared celular es sintetizado a nivel intracelular y es después expelido para el exterior de la célula y adicionada a la pared. A pesar de que la frústula presenta gran diversidad en la forma, la mayor parte presenta simetría bilateral. La simetría no es perfecta ya que una de las valvas es ligeramente mayor que la otra, permitiendo así su perfecto encaje. Éstas pueden ser comparadas a una placa Petri en donde una mitad se sobrepone de un modo idéntico en la otra. Su variedad de formas y de ornamentaciones como espinas o poros, permiten su identificación a nivel de género o incluso especie. La reproducción en la mayor parte de las especies de diatomeas es primariamente asexual por fisión binaria. En este proceso, una célula se divide en dos nuevas células idénticas y en donde cada nueva célula se queda con una de las valvas originales de la célula madre. Estas valvas originales se quedan construyendo la frústula mayor, dentro de la cual, una frústula más pequeña será originada. Esporas de adormecimiento, también pueden ser formadas como una respuesta a las condiciones ambientales desfavorables, y la germinación sólo ocurre cuando y si las condiciones mejorasen.
Las comunidades de diatomeas son usadas como una herramienta para la monitorización de las condiciones ambientales, tanto del pasado como del presente y muchas veces son usadas en estudios de la calidad del agua. A pesar de ser generalmente microscópicas (2 a 200μm), algunas especies pueden alcanzar un tamaño de hasta 2 milímetros. Las diatomeas incluyen especies tanto autotróficas como heterotróficas. Poseen pigmentos como la clorofila a y c, beta carotenoides, fucoxantina, diatoxantina y diadinoxantina. Como material de reserva, poseen el almidón y gotas de lípidos que ayudan en la flotación. Normalmente no poseen flagelo excepto en los gametos machos de las diatomeas céntricas. Las formas planctónicas en aguas oceánicas normalmente se hilan de la turbulencia del agua en las capas superficiales debido a los vientos para mantenerlas en suspensión en la capa eufótica. Las diatomeas pueden desempeñar un papel importante en los estuarios ya que especies estuarias son muy abundantes como por ejemplo los géneros de Skeletonema, Nitzchia, o Thalassiosira. Las especies bentónicas pueden igualmente surgir en el plancton debido sobre todo a los movimientos de turbulencia inducidos por las corrientes del mar. El aumento de la turbulencia en los océanos renueva el sílice y otros nutrientes necesarios para que las diatomeas crezcan, especialmente en las regiones costeras y de afloramientos oceánicos. Las diatomeas planctónicas, típicamente demuestran un comportamiento de bloom (rápida reproducción y proliferación) cuando las condiciones en las primeras capas de agua, de nutrientes y luz, son favorables. Esto les permite rápidamente dominar las comunidades del fitoplancton. Además, algunas especies pueden presentar bioluminiscencia y otras poseen toxinas.
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Fotos en microscopio electrónico de exploración de una muestra de agua de diferentes diatomeas. Las frústulas de sílice poseen diferentes ornamentaciones y patrones. Créditos: Universidad del País Vasco (UPV/EHU)
