Las cianobacterias
Las cianobacterias son organismos antiguos que se
caracterizan por conjugar el proceso de la fotosíntesis oxigénica con una
estructura celular típicamente bacteriana. Al ser responsables de la primera
acumulación de oxígeno en la atmósfera, las cianobacterias han tenido una
enorme relevancia en la evolución de nuestro planeta y de la vida en él. En la
actualidad presentan una amplia distribución ecológica, encontrándose en
ambientes muy variados, tanto terrestres como marítimos, e incluso en los más
extremos, siendo la fotoautotrofía, fijando CO2 a través del ciclo de Calvin,
su principal forma de vida, y contribuyendo de manera importante a la
productividad primaria global de la Tierra.
En relación con esto, es también relevante el hecho de
que muchas cianobacterias sean capaces de fijar el nitrógeno atmosférico,
siendo, a su vez, capaces de hacerlo en condiciones de aerobiosis (de hecho,
ciertas cianobacterias representan los mayores fijadores en amplias zonas
oceánicas contribuyendo de forma importante a la cantidad total de nitrógeno
fijado en vida libre).
La existencia conjunta de la fotosíntesis y de la
fijación de nitrógeno ha requerido el diseño de estrategias que hagan posible
el funcionamiento de ambos procesos antagónicos desde el punto de vista de sus
requerimientos ambientales. Entre tales estrategias la separación en el tiempo
o en el espacio de ambas funciones permite el desarrollo normal de la célula en
condiciones de bajos niveles de nitrógeno combinado. En este sentido, merece
particular mención la capacidad de algunas estirpes filamentosas de desarrollar
unas células enormemente especializadasen la fijación del nitrógeno,
heterocistos, en ambientes aeróbicos.
Estas células se diferencian a partir de determinadas
vegetativas, situadas a espacios semirregulares a lo largo del filamento,
mediante un proceso que provoca drásticos cambios, tanto estructurales como
funcionales, encaminados a aumentar la eficacia del proceso de fijación y a la
protección de éste frente al oxígeno (tanto ambiental como el producido
mediante la fotosíntesis oxigénica).
Las bases moleculares del proceso de diferenciación de
los heterocistos y el establecimiento del patrón de distribución de los mismos
en el filamento cianobacteriano constituyen uno de los campos más activos en el
estudio actual de las cianobacterias y, asimismo, representa un modelo simple
de establecimiento de patrones espaciales de diferenciación cuyo estudio puede
abordarse con la gran variedad de herramientas desarrolladas para el análisis
genético-molecular de las cianobacterias, que incluyen la construcción de
estirpes y la disponiblidad de la secuencia completa de los genomas de más de
30 de ellas, lo que está posibilitando un gran avance en el estudio de la
filogenia y la evolución de este filum bacteriano.
Muchas cianobacterias juegan un papel importante en el desarrollo de cultivos como el arroz.
Muchas cianobacterias juegan un papel importante en el desarrollo de cultivos como el arroz.
Anabaena azollae, en simbiosis con helechos, proporciona
hasta 50 kg
de nitrógeno/ha siendo la utilización de este sistema fijador general en muchas
regiones del sudeste asiático.
Los extremófilos
Los microorganismos extremófilos
Hasta hace no mucho se pensaba que la vida era incompatible
con los ambientes extremos tales como la oscuridad absoluta, concentraciones
salinas tan altas como la de la salsa de soja, lagos helados o aguas termales.
Pero hoy sabemos que existen una gran cantidad de microorganismos que viven y
prefieren estos ambientes, y por eso reciben el nombre de “extremófilos”
(amantes de lo extremo).
Se los encuentra en los lugares menos pensados: en los
géiseres del fondo de los océanos, en el Mar Muerto, adentro de los volcanes o
en las aguas congeladísimas de la Antártida.
La mayor parte de los extremófilos son bacterias del
dominio Archea (o arquibacterias), aunque también hay muchas eubacterias y unas
pocas especies de eucariontes que viven en condiciones extremas. A medida
que los fueron descubriendo, los científicos comenzaron a estudiar cómo estos
organismos podían lidiar con semejantes condiciones tan adversas para la vida.
Así descubrieron que los extremófilos tienen enzimas y compuestos diferentes al
resto de los organismos vivos, que justamente les permiten hacer lo mismo que
hacen todos, pero en condiciones extremas. Esto resultó muy interesante para la
industria, ya que hay procesos industriales que ocurren a altísimas
temperaturas, o muy bajas, o a altas concentraciones salinas o alta
alcalinidad. Por ejemplo, los detergentes en polvo tienen biocatalizadores
(enzimas) que quitan las manchas en agua fría. Por su parte, la industria del
cuero usa enzimas que degraden proteínas de la piel de los animales en condiciones
de alta salinidad.
La síntesis química de ciertos productos farmacéuticos debe
realizarse a temperaturas bajísimas.
Otra aplicación de las enzimas obtenidas de los
extremófilos es la investigación científica. Por ejemplo, en laboratorios de
biología molecular se utilizan técnicas que requieren de enzimas estables a
altas o bajas temperaturas. Un caso puntual es la técnica conocida como
Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR por sus siglas en inglés), en la cual
se requiere una enzima (ADN polimerasa) que tolere temperaturas tan altas como 94 ºC . Para lograrlo se
utiliza la ADN polimerasa obtenida del termófilo Thermus aquaticus. Tipos
de organismos extremófilos:
Acidófilo: vive a pH igual
o menor que 3.
Alcalófilo: vive a pH
igual o mayor que 9.
Barófilo o piezófilo: vive
en ambientes con alta presión líquida o gaseosa.
Endolito: vive en espacios
microscópicos en rocas.
Halófilo: requiere al
menos 2M de sales (NaCl) para vivir.
Hipertermófilo: vive a
temperaturas mayores a 80-121
°C , como los sistemas hidrotermales.
Hipolito: vive dentro de
las rocas de los desiertos fríos.
Litoautotrofo: pueden
obtener energía por reducción de compuestos minerales como la pirita, por
ejemplo.
Metalotolerante: capaz de
tolerar altas concentraciones de metales pesados en solución, como cobre,
cadmio, arsénico, y zinc.
Oligotrofo: que puede
crecer en ambientes con nutrientes limitados.
Osmófilo: que puede crecer
en ambientes con alta concentración de azúcares.
Poliextremófilo:
extremófilo para más de una categoría.
Psicrófilo o criófilo: que
vive a temperaturas de 15 °C
o menos.
Radio-resistente: que
resiste a altos niveles de radiaciones ionizantes, como UV, o radiación nuclear.
Termófilo: que vive a
temperaturas entre 60 y 80 °C .
Xerófilo: que puede vivir
en ambientes extremadamente secos, como los desiertos.
Los platelmintos
Los platelmintos, son seres pluricelulares, cuyo nombre
significa “gusanos Planos”, y existen alrededor de 20,000 especies. Viven en
condiciones ambientales húmedas. Muchas de estos gusanos son parásitos y viven
dentro de otras especies.
No tienen aparato respiratorio no tampoco aparato circulatorio, por lo que el oxígeno lo absorben a través sus tegumentos, o sea, de la membrana que les sirve como piel y por difusión el oxígeno pasa a sus estructuras internas. Su estructura corporal es más o menos simétrica, y algunos, como las planarias, tienen la característica de que si son cortados, ambas partes se regeneran y forman dos nuevos individuos.
Tienen un sistema nervioso primitivo, de células nerviosas repartidas en todo el cuerpo, que algunas especies forma un bulbo nervioso, una especie de cerebro primitivo.
Su sistema digestivo está formado solamente por un tubo digestivo, que funciona mediante la absorción de los nutrientes por un lado, los cuales se absorben los nutrientes a todo lo largo del tubo, saliendo por el otro extremo del platelminto.
La mayoría de las especies son hermafroditas, reproduciéndose por huevos producto de la autofecundación
No tienen aparato locomotor, y solamente se mueven por la vibración de los cilios de su piel.
Ejemplos de platermintos:
No tienen aparato respiratorio no tampoco aparato circulatorio, por lo que el oxígeno lo absorben a través sus tegumentos, o sea, de la membrana que les sirve como piel y por difusión el oxígeno pasa a sus estructuras internas. Su estructura corporal es más o menos simétrica, y algunos, como las planarias, tienen la característica de que si son cortados, ambas partes se regeneran y forman dos nuevos individuos.
Tienen un sistema nervioso primitivo, de células nerviosas repartidas en todo el cuerpo, que algunas especies forma un bulbo nervioso, una especie de cerebro primitivo.
Su sistema digestivo está formado solamente por un tubo digestivo, que funciona mediante la absorción de los nutrientes por un lado, los cuales se absorben los nutrientes a todo lo largo del tubo, saliendo por el otro extremo del platelminto.
La mayoría de las especies son hermafroditas, reproduciéndose por huevos producto de la autofecundación
No tienen aparato locomotor, y solamente se mueven por la vibración de los cilios de su piel.
Ejemplos de platermintos:
Existen 4 tipos de platelmintos:
Turbelarios: Son también conocidos como planarias. Son los platelmintos que llevan una vida autónoma. Su tamaño varía desde unos milímetros hasta60 centímetros en
las especies más grandes. Se mueven por medio de cilios ubicados en la parte
ventral (la que está pegada al suelo). Habitan principalmente en el mar;
algunas especies viven en agua dulce y otras se han adaptado a tierra, viviendo
siempre en ambientes muy húmedos. Las terrestres son las que alcanzan mayor
tamaño. Para su alimentación consumen tejidos animales. Aunque son
hermafroditas, su fecundación la llevan a cabo con otro individuo, intercambiando
material genético.
Turbelarios: Son también conocidos como planarias. Son los platelmintos que llevan una vida autónoma. Su tamaño varía desde unos milímetros hasta
Monogéneos:
Son especies parasitarias principalmente de peces y anfibios. Su tamaño es
desde unas 20 micras, hasta 20 centímetros . No parasitan al hombre. Son
parásitos que no cambian de huésped. Son hermafroditas de reproducción cruzada.
Una vez que se cruzan, los huevos son expulsados al mar, donde pasan a un
estado larvario llamado oncomiracidio, el cual nada hasta que logra fijarse en
un huésped, a través de las branquias.
Tremátodos: Son especies
parasitarias de varios animales, y algunas especies también afectan al hombre.
Miden desde uno, hasta varios centímetros. Tienen una serie de ganchos o
ventosas con los cuales se fijan dentro de su huésped. Son hermafroditas y se reproducen
sexualmente, expulsando sus huevos fuera del huésped con las heces. Dentro del
agua, los huevos eclosionan, pasando en su estado larvario primeramente a un
cangrejo o molusco, donde se desarrolla y pasa al estado de cercaria; alcanzado
este estado, pasan nuevamente al agua para enquistarse en alguna planta
acuática. Cuando esta planta es consumida por el ganado o el ser humano, el
quiste se rompe dentro del intestino, de donde migran hacia otros tejidos,
donde obtienen los nutrientes para reiniciar su ciclo vital. En el hombre
afectan principalmente el hígado, los pulmones, el intestino y las venas.
Céstodos: Son los paltelmintos más conocidos. Son parasitarios del hombre y de otros mamíferos. Tienen una cabeza o éscolex, provista de ganchos con los que se fijan en el intestino de su huésped; su forma es aplanada y dividida en segmentos; cada segmento puede desarrollar y madurar órganos sexuales masculinos y femeninos, y se reproducen por autofecundación; sus huevos son expulsados con las heces y al ser consumidos, por un huésped intermediario, reinician su ciclo, rompiendo el huevo y pasando al estado larvario, como es el caso del cerdo, donde se convierten en cisticercos; al ser consumida la carne del cerdo por el hombre, su huésped definitivo, el cisticerco se aloja en el intestino y alcanza su fase adulta: la tenia; ahí absorben los nutrientes a través de su membrana. En algunos casos, los céstodos pueden utilizar al mismo individuo como huésped intermediario y definitivo. Pueden alcanzar hasta
