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Fitobentos

Cianobacterias filamentosas que crecen en una superficie submarina Fitobentos ( / . f aɪ t oʊ ˈ b ɛ n θ ɒ s / ) (del griego φυτόν ( phyton , que significa "plantas") y βένθος ( ...

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Cianobacterias filamentosas que crecen en una superficie submarina

Fitobentos ( / . f aɪ t oʊ ˈ b ɛ n θ ɒ s / ) (del griego φυτόν ( phyton , que significa "plantas") y βένθος ( benthos , que significa "profundidades") son organismos autótrofos que se encuentran adheridos a las superficies inferiores de los entornos acuáticos, como rocas, sedimentos o incluso otros organismos. [1] [2] [3] Esta comunidad fotosintética incluye cianobacterias unicelulares o filamentosas , microalgas y macrófitos . [4] [5] Los fitobentos son muy diversos y se pueden encontrar en entornos de agua dulce y marinos, así como en sistemas de agua de transición. [6] [7] Sin embargo, su distribución y disponibilidad aún dependen de los factores y estresores que existen en el medio ambiente. [8] Debido a que los fitobentos son autótrofos, necesitan poder subsistir. donde aún es posible realizar la fotosíntesis. [1] Al igual que el fitoplancton, el fitobentos contribuye a la red alimentaria acuática para los herbívoros y las bacterias heterotróficas, y los investigadores también han estado estudiando su salud como un indicador de la calidad del agua y la integridad ambiental de los ecosistemas acuáticos. [5] [9] [10] [11] [12] [13]

Descripción general

La biopelícula está compuesta de fitobentos, así como de otros eucariotas y procariotas.

Los fitobentos se subdividen en microfitobentos y macrofitobentos. Los microfitobentos, como las diatomeas, pueden tener un diámetro de hasta 0,2 μm, y los macrofitobentos, como las algas marinas, pueden tener decenas de metros de largo. [4] [14] Para establecerse en superficies, los fitobentos suelen estabilizarse sobre sustratos mediante el uso de diversos polisacáridos, glicoproteínas e incluso lípidos que forman la sustancia polimérica extracelular, de los cuales entre el 40 y el 90 % de los carbonos se derivan de carbohidratos. [15] Se ha observado que algunas especies de fitobentos, como Ostreobium , y diatomeas, como Synedra acus Kütznig, viven en estado de vida libre. [16] [17] Se ha descubierto que las diatomeas bentónicas son especies indicadoras útiles para determinar el estado del ambiente acuático, ya que muchos modelos de estudio han demostrado una asociación entre el tipo de comunidades de diatomeas presentes y la estabilidad y el tamaño de los sedimentos. [18] Los fitobentos no diatomeos, como las cianobacterias Nostoc spp. y Phormidium spp., también se han utilizado como indicadores biológicos. [19]

Diversidad

El fitobentos se compone de comunidades tanto eucariotas como procariotas, que se pueden identificar mediante microscopía o realizando una secuenciación genética con ARNr 16S (para procariotas) y ARNr 18S (para eucariotas). [20] Las comunidades eucariotas del fitobentos incluyen microalgas como Chlorophyceae , Bacillariophyceae , Cryptophyceae y Chrysophyceae . [21] En el entorno marino, algunas poblaciones representativas adicionales incluyen Rhodophyta , que se ha encontrado en regiones intermareales. [22] Las comunidades procariotas del fitobentos están compuestas principalmente por cianobacterias filamentosas, algunas de las cuales se han identificado como capaces de producir hepatotoxinas. [23]

Hábitats

Ostreobium quekettii vive dentro de los corales

Dependiendo del tipo de sustrato al que se adhiere el fitobentos, se considerarían epilíticos (crecen sobre rocas y otras sustancias artificiales hechas por el hombre), epipélicos (crecen sobre limo), episámicos (crecen sobre arena), epífitos (crecen sobre otras plantas) o epizoicos (crecen sobre animales). [24] También se ha descubierto que los fitobentos epizoicos como Ostreobium y Symbiodinium crecen sobre esqueletos o dentro de corales con los que han establecido relaciones simbióticas intercambiando nutrientes. [25]

Los hábitats de los fitobentos pueden variar desde sistemas de agua dulce como ríos y lagos hasta regiones costeras. En el ambiente marino, los fitobentos pueden encontrarse tan lejos de la costa como en las zonas submareales donde están constantemente sumergidos en agua. [26] Su productividad no se extiende más allá del límite exterior de las zonas litorales , la región en la que la luz solar aún puede penetrar hasta el fondo. [27]

A medida que aumenta la profundidad, se produce una disminución de la cobertura de algas debido en parte a la disponibilidad de luz. [1] [3] Además de la profundidad, la turbidez puede restringir el grado de disponibilidad de luz, lo que también afectaría el grado de crecimiento fitobentónico. [1] [28] Sin embargo, los fitobentos como Ostreobium han demostrado capacidad para adaptarse a condiciones de poca luz y crecen en áreas de hasta 200 metros de profundidad. [3] [25] Algunas diatomeas también demostraron movilidad y ascenso a la superficie durante la primera parte del año. [24]

Otras condiciones físicas y químicas que también determinan la distribución de fitobentos incluyen el flujo, la acidez, los nutrientes, la temperatura y la composición de la comunidad. [1] El flujo de agua puede determinar los tipos y distribuciones de fitobentos, especialmente en las comunidades fluviales donde el agua se mueve constantemente. [1] Los ríos con un flujo más constante contribuyen al entorno estable que puede promover el crecimiento de las comunidades de fitobentos. [29]

Ecología

El fitobentos forma biopelículas con otras poblaciones microbianas, incluidas las bacterias heterotróficas, que también pueden producir sustancias poliméricas extracelulares para ayudar a establecer la biopelícula. [20] Dentro de estas diversas comunidades, el fitobentos sustenta a los heterótrofos y mixótrofos no solo sirviendo como alimento. [20] El fitobentos puede fijar materia orgánica como productores primarios, y la sustancia polimérica extracelular que producen para adherirse a las superficies también puede ser utilizada por las bacterias como otra fuente potencial de carbono. [15] La presencia de consumidores no es el único factor biótico que impulsa cambios en la composición del fitobentos en la comunidad. Las poblaciones fotosintéticas que demuestran ser competitivas también pueden cambiar la composición de la comunidad bentónica. [30] La diatomea D. geminata puede proliferar rápidamente y se adapta fácilmente a los cambios en el entorno acuático. [30]

Los investigadores han asignado valores tróficos o indicadores basados ​​en el Índice de estado trófico del perifiton (PIT) al fitobentos como otro medio para determinar el estado ecológico de los cuerpos de agua. [10] [11] Los investigadores también han tomado en consideración la química del agua, la riqueza de la comunidad y la biomasa en sus estudios. [10] Dependiendo del sitio de estudio, los investigadores también tienen en cuenta las actividades del fitobentos al calcular la productividad primaria. [31]

Referencias

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