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Tema 6. Div. Rhodophyta (algas rojas)
• Caracteres generales, ciclos de vida y ecología
• Usos del agar y la carragenina
Porphyra Lithophyllum Polysiphonia (^) Ceramium Las algas rojas (rodófitas) abundan en las aguas marinas costeras de zonas tropicales y templadas, donde tienen gran importancia ecológica. Algunas consolidan y estabilizan los arrecifes de coral gracias a que tienen la pared celular incrustada de carbonato cálcico (algas coralinas incrustantes). Las evidencias fósiles indican que las algas coralinas han jugado este papel clave durante los últimos 500 millones de años Unas cuantas especies son recolectadas o cultivadas para alimento directo o para obtener compuestos de interés industrial (agar, agarosa y carragenanos). Imagen: Maggie D. Johnson, Scripps Institution of Oceanography Solo unas 15 especies viven en agua dulce, y algunas como Bangia han invadido en las últimas décadas los Grandes Lagos de Norteamérica
filamentos simples o ramificados Las más simples: Bangiofíceas láminas prostradas, mono- o polistromáticas unicelulares
Diversidad morfológica: Las mas simples son unicelulares,
filamentos sencillos, o láminas de pocas capas
Diversidad morfológica : Otras son pluricelulares con filamentosos
mas o menos complejos y talos laminares (falsos parénquimas por
fusión de filamentos): Florídeas
Gelidium (^) laminares cilíndricos Delessaria Chondrus crispus^ Corallina
cianobacteria: clorofila a (+b), unida a membranas β-caroteno, ficocianina, ficoeritrina, aloficocianina en ficobilisomas diversificación algas rojas clorofila a, unida a membranas β-caroteno, ficocianina, ficoeritrina, aloficocianina en ficobilisomas, sobre tilacoides aislados Origen: Recordad endosimbiosis primaria Alveolata y Stramenopiles diversificación 1ª endosimbiosis Al igual que las algas verdes derivan de procesos de endosimbiosis primaria y son del supergrupo Plantae Rhodophyta
cianófitos, rodófitos clorófitos feófitos dinófitos Habitat: Van desde el rosa al rojo oscuro, debido a las grandes cantidades de pigmentos accesorios que presentan en sus plastidios (ficoeritrina, ficocianina y aloficocianina). Estos pigmentos hidrosolubles captan las longitudes de onda más bajas (azul y verde) de la luz. Por ello pueden vivir a grandes profundidades En las Bahamas, a 210 m de profundidad, crece un alga roja incrustante. Uno de los organismos eucariotas fotosintético que crece a mayor profundidad Nucleo : uni- o plurinucleadas Importancia de las sinapsis primarias y secundarias (conexiones entre células) para la transferencia de núcleos entre células Las sinapsis permiten la migración de núcleos
Los ciclos de reproducción sexual de las algas rojas presentan algunos rasgos característicos :
- Los gametos no tienen flagelos, por lo que el gameto masculino es transportado por las corrientes de agua
- Los ciclos peculiares de los rodófitos parece que ‘compensan’ las dificultades de fecundación que tienen, debido a la falta de gametos flagelados
- Los grupos mas sencillos tienen dos fases multicelulares: gametofito (n) y esporofito (2n)
- Los grupos mas avanzados tienen tres fases multicelulares: gametofito (n), carposporofito (2n), y tetrasporofito (2n)
- A partir de una sola fecundación se producen numerosos tetrasporofitos Reproducción sexual: ciclo digenético diplohaplofásico de Rodófitos. Ejemplo: ciclo de Porphyra Zigoto 2n carposporas 2n Planta 2n (esporofito) meiosporas Planta n (gametofito) gametos Zigoto 2n Zigoto 2n Org. 2n (esporofito) meiosporas Org. n (gametofito) gametos Zigoto 2n (^) Conchocelis Los ciclos digenéticos de otras algas son mas sencillos
gametofito adulto (n) Espermatangio (gametangio masc., n) Carpogonio (gametangio femenino, n) Espermacio=gameto masculino sin flagelos, (n) singamia zigoto (2n) mitosis sucesivas del zigoto carposporas (2n) germinación de las carposporas esporofito (2n) Conchocelis (microscópico) [esporas: se consideraban meiosporas, pero parece que hacen meiosis al germinar] gametofito joven (n) 2n n Ciclo vital de Porphyra M. asexual esporas R? R? Algunas especies del género Porphyra (nori) se recolectan en poblaciones naturales o se cultivan a gran escala para su uso como alimento directo. En Japón el cultivo artesanal de Porphyra se inició hace unos 300 años. La situación cambió profundamente cuando la ficóloga Kathleen Drew Barker consiguió dilucidar y reproducir en el laboratorio el ciclo vital completo del alga, estableciendo que una pequeña alga ( Conchocelis ) era de hecho la fase productora de esporas de Porphyra. Este descubrimiento publicado en 1949 en la revista Nature transformó la industria, permitiendo el cultivo masivo del alga. El alga se comercializa como láminas, cortadas, prensadas y desecadas, y proporciona vitaminas (A, B y C) además de minerales y yodo. Imagen: http://www.fao.org/fishery/culturedspecies/Porphyra_spp/en#tcNA003F Conocer los ciclos vitales puede tener importancia económica
Zigoto 2 n Planta 2 n (carposporofito)carposporas 2 n Plantas 2 n (tetrasporofito) tetrasporas (meiosporas) Planta n (gametofito) gametos → Zigoto 2 n gametofito masc. gametofito fem. espermacio carpogonio zigoto tejido del gametofito fem. carposporofito carposporas tetrasporofito tetrasporas espermatangios Con ciclo vital complejo Polysiphonia gametofito masculino con espermatangios gametofito femenino mostrando el carpogonio (gametangio femenino) y la tricógina
Estructuras reproductoras de Polysiphonia
Polysiphonia animaciones: Rafael Tormo (http://www1.unex.es/eweb/botanica/LHB/index.htm espermatangio liberando espermacios n desarrollo del carpogonio
carposporofito (2n) carposporas 2n
Estructuras reproductoras de Polysiphonia
El carposporofito se desarrolla sobre el gametofito, no es una fase independiente carposporangios Gametofito femenino (n) tetrasporofito tetrasporangios produciendo tetrasporas n por meiosis 4 núcleos n El tetrasporofito 2n si vive independiente Estructuras reproductoras de Polysiphonia
Digenético diplohaplofásico (orgs. haploide y diploide): D, h + d Zigoto 2 n Organismo 2 n (esporofito) meiosporas Organismo n (gametofito) gametos → Zigoto 2 n Meiosis espórica Digenético diplohaplofásico de Rodófitos, ej. Porphyra Zigoto 2 n carposporas Organismo 2 n (esporofito) meiosporas Organismo n (gametofito) gametos → Zigoto 2 n Meiosis espórica Trigenético diplohaplofásico de Rodófitos, ej. Polysiphonia Zigoto 2 n ‘ organismo’ 2 n (carposporofito) carposporas numerosos organismos 2 n (tetrasporofito) tetrasporas (meiosporas) Organismo n (gametofito) gametos → Zigoto 2 n Meiosis espórica
En este ciclo tan complejo a partir de una sola fecundación
se producen muchas mas meiosporas y tetrasporofitos
Ciclo digenético en otras algas D. Wilson Freshwater (http://tolweb.org/onlinecontributors/app?service=external/ViewImageData&sp=209) Diagram of triphasic life history. Haploid (1N) male gametophytes produce spermatia that are released, while haploid female gametophytes produce carpogonia (=egg cells) that are retained on the female gametophyte. After fertilization, the diploid (2N) zygote is still retained on the female gametophyte and develops into the diploid carposporophyte. The carposporophyte produces diploid carpospores that are released and develop into the diploid tetrasporophyte. The tetrasporophyte produces tetrasporangia where meiotic divisions result in haploid tetraspores. These tetraspores then develop into haploid gametophytes completing the life cycle. Diagrama simplificado del ciclo trigenético de algas rojas
Hábitat: Principalmente marinas (hasta grandes profundidades), gracias a sus pigmentos unas pocas terrestres y de agua dulce autótrofas en general, salvo algunas incoloras y parásitas Importancia y usos: Alimento (dulse, nori, ogonori) Ficocoloides (carraguenina, agar y agarosa; Aditivos alimentarios E- 406, E-407). Se usan como medio de cultivo en investigación, y tienen gran importancia en el procesamiento de alimentos gracias a sus propiedades coloidales y gelificantes. Chondrus crispus Sopa de nori ( Porphyra ) Para saber mas: http://www.fao.org/docrep/field/003/AB730E/AB730E03.htm Gracilaria sp. Productos derivados de algas rojas están en numerosos alimentos Ayudan a la conservación y textura de alimentos procesados. Su uso está regulado
- Cardozo KHM et al. 2007. Comparative Biochemistry and Physiology C 146: 60-
