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El presente trabajo es un aporte de la asignatura Diversidad Vegetal de la
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura (UNNE), que tiene
por finalidad facilitar el contenido del programa a los alumnos del
Profesorado de Biología y Lic. en Ciencias Biológicas y a los alumnos de la
carrera de Guardaparques Universitarios. Se intenta brindar una orientación
en el estudio analítico de los diferentes grupos de organismos que
comprenden los No Vasculares (Celulares).
Se señala que no se trata de una fuente completa de información y se sugiere
al alumno la consulta bibliográfica que se añade al final de cada tema.
Se describen los caracteres estructurales, funcionales y reproductivos de los
protofitos y los talofitos, su relación con el ambiente y algunos datos de
importancia económica.
Esta labor es el resultado de la tarea conjunta de los siguientes docentes y
adscriptos de la asignatura:
Dirección y corrección: Dra. Elsa L. Cabral (Profesora Titular)
Realización y edición de la Guía de estudios de Algas: Lic. Silvina V. Vallejos
Niveles de Organización y Grandes Grupos de Plantas No Vasculares
Los organismos vegetales conocidos como no vasculares, se caracterizan
principalmente por la ausencia de tejidos conductores (xilema y floema),
justamente por esta última característica, su cuerpo está constituido por un talo, y
las estructuras equivalentes a los órganos que conocemos en los organismos
vegetales avanzados, tales como: raíz, tallo y hoja, cuando están presentes, se
denominan: rizoides, cauloide, filoides.
Para representar la gran heterogeneidad presente en los organismos vivos,
actualmente se han definido seis Reinos que se resumen en la siguiente tabla:
Sistema de clasificación Cavalier-Smith, 1981. Dominios, Reinos y grupos
algales más representativos.
Prokarya Eukarya
(Procariotas) (Eucariotas)
Monera Protozoa Chromista Plantae Fungi Animalia
Algas
Algas Euglenoides pardas, Algas verdes Ninguno Ninguno
verdeazules Dinoflagelados doradas, Algas rojas
Proclorofitos
amarillas
y
criptófitos.
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Algas
CLAVE PARA DIFERENCIAR LOS GRANDES GRUPOS DE PLANTAS NO
VASCULARES
A. Organismos con células que no tiene membrana nuclear ni nucleolo con un
único cromosoma circular, constituido por una molécula de ADN que no esta
asociada a proteínas…………………………………………………..PROCARIOTAS
B. Con frecuencia sin pigmentos fotosintéticos. Unicelulares, generalmente
parasitas o saprofitas...........................................................................BACTERIAS
B’. Con pigmentos fotosintéticos en estructuras laminares no organizadas en
plastidios, autótrofas
C. Unicelulares o pluricelulares, a veces filamentosas o con falsas
ramificaciones, clorofila a, ficobilinas, carotenos y xantofilas.
………………………………..........CIANOBACTERIAS O ALGAS VERDEAZULES
D. Unicelulares. Clorofila a y b, carecen de ficobilinas.
…………………………………………………………………………PROCLOROFITOS
A’. Organismos que poseen células con núcleo definido limitado por envoltura
nuclear. Cromosomas complejos en los que el ADN esta asociado a proteínas.
………………………………………………………………………………EUCARIOTAS
C’. Unicelulares, pluricelulares o cenocíticos, sin pigmentos fotosintéticos.
Sustancia de reserva: Glucógeno. Pared celular de celulosa y/o quitina.
…………………………………………………………………………………….HONGOS
1. Organismos libres, forma de vida
heterótrofa
Tipo de Organización: Hongos
2. Organismos en Simbiosis con algas, forma
de vida autótrofa.
Tipo de organización: Líquenes
C´. Organismos de variados niveles de organización, con pigmentos fotosintéticos
Sustancia de reserva frecuentemente almidón, nunca glucógeno. Pared celular de
celulosa, nunca quitina.
D. Plantas adaptadas generalmente a la vida acuática. Organismos unicelulares o
pluricelulares. Esporangios y gametangios unicelulares…………………..…ALGAS
D´. Plantas adaptadas a la vida terrestre. Organismos siempre pluricelulares de
forma talosa o foliosa. Esporangios y gametangios pluricelulares……..BRIOFITOS
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Algas
ALGAS
Antiguamente las algas formaban una categoría taxonómica denominada Algae
(Algas) dentro de la División Tallophyta. Esta última división hace referencia a
organismos donde no se diferencian raíz, tallo y hojas. Sin embargo la
denominación algas persiste en la actualidad, no como categoría taxonómica, sino
como una expresión generalizada aplicada a un conjunto funcional de organismos
que ocupan un ecosistema acuático.
El término algas se aplica a un grupo heterogéneo de organismos no relacionados
taxonómicamente. Comprenden organismos microscópicos o macroscópicos con
representantes procariotas y eucariotas e incluyen una gran gama de niveles de
organización abarcando desde formas unicelulares hasta talos compuestos por
verdaderos tejidos (Margalef, 1981; Wetzel 1983). Con respecto a su tamaño,
poseen representantes desde varios micrómetros hasta más de veinte metros en
las algas del orden Laminariales (algas pardas).
Como organismos autotróficos constituyen los principales responsables de la
captación de la energía lumínica en los ecosistemas acuáticos y de la
productividad primaria que genera la materia orgánica disponible para los
consumidores.
Estudios recientes en microscopia electrónica, bioquímica, biología reproductiva y
molecular, han revelado que las algas están compuestas por varios grupos de
organismos que pertenecen a líneas evolutivas distintas, existiendo en este grupo
de organismos heterogéneos una característica importante que los relaciona bien
con el grupo de las plantas: son autótrofos. Están integradas por formas
pigmentadas (fotosintéticas) y apigmentadas.
Teniendo en cuenta los 6 reinos se las ubica dentro de 4: Monera (algas
verdeazules, Proclorofitos), Protozoa (euglenoides y dinoflagelados), Chromista
(algas pardas, doradas, amarillas, y criptófitos) y Plantae (verdes y rojas)
CLASIFICACION ACTUAL DE LAS ALGAS
Existen varios sistemas alternativos que se diferencian primordialmente en la
división de los organismos a nivel de rangos taxonómicos superiores: Dominio,
Reino, División.
Reinos
Bacteria: las bacterias agrupan a muchos organismos patógenos que causan
enfermedades en humanos y en otros animales, así como también las algas verde
azules o aquellas que se incluyen dentro de la división Cyanophyta (Cyanobacteria)
y a las proclorofitas dentro de la División Prochlorophyta. El reino Bacteria,
también llamado Monera, incluye a las arqueobacterias, organismos que viven en
condiciones extremas como en el estómago e intestino de los mamíferos, aguas
termales, medios alcalinos o ácidos, pero ninguno de ellos forma parte de un
grupo algal propiamente dicho.
Los 5 reinos restantes son eucariotas (Protozoa, Chromista, Plantae, Fungi y
Animalia) y solo tres contienen a las algas:
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Algas
Protozoa: agrupan una gran diversidad de organismos flagelados y ciliados
incluyendo dos grandes grupos algales: las euglenófitas (División Euglenophyta) y
los dinoflagelados (División Dinophyta).
Chromista: son también un grupo variado e incluyen a algas pardas que son en
su mayoría macroscópicas y marinas (Phaeophyceae) y a las algas doradas que
agrupan a su vez a varias clases entre las que se destacan las diatomeas
(Bacillariophyceae), algas amarillas (Xanthophyceae), criptófitas (Cryptophyceae),
crisófitos (Chrysophyceae).
Plantae: las plantas incluyen además de las embriófitas (briófitos, pteridófitos,
espermatófitos), a las algas rojas y verdes (Divisiones Rhodophyta y Chlorophyta
respectivamente). Las algas rojas son en su mayoría macroscópicas y marinas y
solo algunas viven en agua dulce (Audouinella sp., Compsopogon sp.). Las algas
verdes son principalmente microscópicas y dulceacuícolas, aunque hay varios
subgrupos macroscópicos que se desarrollan en ambientes marinos.
CARACTERES GENERALES DE LAS ALGAS EUCARIOTAS
(cid:1) Son primariamente fotoautótrofas.
(cid:1) La mayoría posee pared celular compuesta por polisacáridos o proteínas.
(cid:1) Son principalmente acuáticas, aunque algunas son terrestres, pudiendo
estar adheridas a diversos substratos (rocas, plantas y animales).
(cid:1) Su color varia, verdes (carófitas, clorófitas), rojas, amarillas, café.
Debiéndose el color de las tres últimas a la presencia de los pigmentos
accesorios (carotenos y xantofilas) que le dan ese color que las caracteriza
y les permite captar la luz solar a distintas profundidades.
(cid:1) Los zigotos no se desarrollan jamás para dar embriones pluricelulares
dentro del órgano sexual femenino.
(cid:1) En la mayoría de los grupos las células reproductoras son flageladas
(gametas, esporas).
DIVERSIDAD MORFOLOGICA DENTRO DE LAS ALGAS
El cuerpo vegetativo de las algas se conoce como Talo y este presenta gran
diversidad morfológica dependiendo del grupo algal e inclusive un solo grupo
puede contener organismos de morfología completamente distinta. Por lo tanto la
complejidad morfológica no es necesariamente indicativa de la posición
taxonómica ni de las relaciones de parentesco de determinado grupo de algas.
El talo algal varia desde unicelular hasta multicelular y a su vez cada tipo posee
una serie de variaciones que resultan de los distintos modos de adaptación de las
algas al medio en el que viven.
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Algas
Nivel unicelular: algas libres o fijas a un substrato.
(cid:1) Unicelulares móviles o flagelados: algas unicelulares, flageladas,
generalmente con manchas oculares o vacuolas contráctiles. Ej. Euglena
sp. (Euglenophyta)
(cid:1) Capsales: se inicia una formación de pared en forma de masas
gelatinosas. Ej. Hydrurus sp.
(cid:1) Cocales: unicelulares inmóviles, carentes de flagelos, poseen pared
celular rígida. Ej. Pinnularia sp.
Nivel Colonial
(cid:1) Colonias unigeneracionales o cenobios: todas las células tienen la
misma función. Ej. Pandorina sp.
(cid:1) Colonias multigeneracionales o verdaderas colonias: las células
presentan diferenciación de funciones vegetativas y reproductivas. Ej.
Volvox sp.
Nivel Multicelular: contienen agrupaciones de células que pueden o no depender
una de otras para la subsistencia. Dentro de este tipo se encuentran los niveles:
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Algas
(cid:1) Trical: las células uninucleadas forman filamentos simples o ramificados
que crecen de modo intercalar o con células apicales. Ej. Ulothrix sp.
(cid:1) Sifonal: filamentos en los cuales se dividen los núcleos sin que se formen
pared o septo entre ellos (cariocinesis sin citocinesis) dando individuos
multinucleados, es decir con numerosos núcleos contenidos en una única
pared que los separa del medio externo. Ej. Derbesia sp.
(cid:1) Talo plectenquimatico: las ramas laterales o filamentos se aglomeran o
entremezclan; las células a menudo están conectadas entre si o incluso se
adhieren unas a otras. Ej. Rhodophyta.
(cid:1) Talo parenquimatico: las selulas se dividen de modo multiserial quedando
unidas formando un tejido compacto. Ej. Dictyota sp.
Hábitat
Las algas son fundamentalmente acuáticas, pudiendo vivir en aguas dulces,
salobres o saladas. Algunas pueden tolerar distintos grados de salinidad; otras
están restringidas al agua dulce. Las algas también pueden ocupar otros hábitats:
como el suelo o sobre las rocas, corteza de árboles e incluso la nieve. Cierto
número de especies vive simbióticamente con algunos hongos constituyendo los
líquenes, mientras que otras son simbióticas de animales como corales y esponjas.
Adaptaciones
Las algas además presentan adaptaciones morfocitológicas de acuerdo al
compartimiento en el que viven, lo que determina la formación de diferentes
grupos funcionales algales. Cadima (2001), en un resumen de las adaptaciones de
las algas presenta dos tipos de vida, comunes entre las algas:
Algas bentónicas: se desarrollan sobre substratos.
Algas planctónicas: presentes en la columna de agua.
Reproducción y Ciclos vitales
La reproducción algal varía según los distintos grupos. De manera muy general,
existen dos tipos de reproducción: asexual y sexual, en esta última participan
gametos o células especializadas para la reproducción.
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Algas
Si bien existen grupos que se reproducen solo asexualmente (Cyanobacteria o
algas verde-azules), la mayoría de las algas eucariontes alternan la reproducción
sexual y la asexual a lo largo de su ciclo vital.
Las modalidades de reproducción asexual son variadas y van desde la simple
división mitótica, hasta procesos de fragmentación del talo originando un individuo
parecido al original y con la misma información genética. En algunos casos la
reproducción asexual se efectúa por varias divisiones mitóticas que generan
numerosas células más pequeñas que la original y que pueden o no poseer
flagelos. Las células que se producen de esta manera se llaman esporas y en el
caso de tener flagelos se llaman zoósporas. En la Figura 1 se resumen los cuatro
tipos básicos de ciclos vitales presentes en las algas.
Las modalidades de reproducción sexual son mucho más complejas. De acuerdo
a la morfología de los gametos y dependiendo de si estos poseen o no flagelos, se
reconocen cuatro tipos de reproducción en las algas. La isogamia, cuando los dos
gametos (masculino y femenino) son iguales y ambos poseen flagelos. La
heterogamia o anisogamia, cuando ambos gametos son flagelados, pero uno es
más grande que el otro. La oogamia, cuando uno de los gametos (generalmente
el femenino) es más grande y no posee flagelos y un cuarto tipo, que es una
variación de la oogamia, en la que el gameto masculino también ha perdido la
motilidad y es además mucho más pequeño que el gameto femenino.
A B
C D
Figura 1. Ciclos vitales típicos presentes en las algas. A. Ciclo vital típico de organismos asexuados;
B. Ciclo vital con meiosis gamética; C. Ciclo vital con meiosis espórica; D. Ciclo vital con meiosis
zigótica.
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Algas
Taxonomía de las algas
Existen varios sistemas de clasificación de las algas, sin embargo la mayoría de
los ficólogos continua utilizando la clasificación propuesta por Bourrelly (1981,
1985, 1990).
Debe destacarse que el número de ordenes, familias, géneros y especies están
cambiando constantemente en función de los nuevos avances en la biología
molecular y nuevos estudios en diferentes ecosistemas acuáticos.
División Cyanophyta (=Cyanobacteria)
Las Cianofíceas, Cyanobacteria o “algas verde-azules” comprenden organismos
unicelulares o pluricelulares de organización celular procariota. Presentan el
mismo aparato fotosintético de las algas eucariotas y de las plantas superiores,
incluyendo los dos fotosistemas y la presencia de clorofila a. Realizan fotosíntesis
oxigénica.
Se asume que los cloroplastos de los grupos eucariotas derivan de las
cianobacterias, como resultado del establecimiento de relaciones simbióticas en el
pasado. Además poseen otros pigmentos fotosintéticos como ficobilinas:
ficocianina (azul), ficoeritrina (rojo) y algunas xantofilas. Presentan lamelas o
laminillas tilacoidales, sobre los que se apoyan los ficobilisomas. Como sustancias
de reserva presentan almidón de cianofícea, granos de cianoficina y gránulos de
polifosfato.
Las formas de organización van desde unicelulares, coloniales, filamentosos,
hasta pseudoparenquimáticas (Fig. 2 y 5). Carecen de núcleo, de plastidios y
verdadera pared celular y están rodeadas o no de vainas mucilaginosas.
a b
Figura 2. a- Merismopedia sp. (Extraído de http://biodidac.bio.uottawa.ca); b-Anabaena sp.
(Extraído de http://www.studyblue.com)
Presentan estructuras especializadas en la fijación de nitrógeno, los heterocitos y
estructuras vegetativas que acumulan sustancias de reserva, los acinetos. No se
observan formas móviles dado que carecen de cilios o flagelos.
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Algas
Description:Realización y edición de la Guía de estudios de Algas: Lic. Silvina V (algas pardas, doradas, amarillas, y criptófitos) y Plantae (verdes y rojas).
