Cianobacterias
En esta clase, vamos a estudiar las bacterias conocidas como cianobacterias, que son como característica principal las bacterias, las únicas capaces de realizar la fotosíntesis, es decir, los organismos fotosintéticos más antiguos que existen.
Las cianobacterias, además, cabe decir que pertenecen al dominio eubacteria, es decir, son auténticas bacterias que digamos que comparten gran parte de características con el resto del dominio eubacteria, por lo tanto, digamos que evolutivamente pertenecen a este.
Las cianobacterias aparecieron en la tierra hace aproximadamente 2700 millones de años y debido a su capacidad de realizar la fotosíntesis fueron, digamos, acondicionando la atmósfera de la Tierra, ya que elevaron progresivamente de forma paulatina el nivel de oxígeno presente en ella.
Por lo tanto, empezaron hace 2700 millones de años a condicionar la atmósfera y de este modo el oxígeno se fue enriqueciendo hasta que fue capaz de, digamos, sostener la vida de organismos superiores heterótrofos.
Debido a este surgimiento primigenio y esta capacidad de adaptación que poseen las cianobacterias colonizaron diversos ecosistemas, tanto marítimos como terrestres, y a día de hoy se pueden encontrar en diversas localizaciones a lo largo del globo.
Decir que no sólo a raíz de su alimentación autótrofa son capaces de realizar la fijación del dióxido de carbono, sino que también son capaces de fijar el nitrógeno atmosférico en forma de gas.
Existen determinadas similitudes que las cianobacterias tienen con sus hermanas del dominio eubacteria, bacterias, pero también se asemejan en determinadas características a las algas, como organismos superiores o con células más diferenciadas.
En cuanto a las similitudes que las cianobacterias pueden tener con sus hermanas de dominio bacterias cabe decir que ambas son organismos que son principalmente microscópicos y además de estos, son individuos procariontes, esto significa que no tienen un núcleo verdadero, sino que su ADN está, digamos, disperso en una zona del interior, normalmente del centro celular que se denomina nucleoide.
Además, las cianobacterias poseen una pared similar a la pared bacteriana, en concreto, poseen una pared que es similar al grupo conocido como bacterias gram negativas.
Las cianobacterias también poseen, a pesar de no poseer una reproducción sexual, se dividen por una reproducción asexual conocida como reproducción binaria, que significa que de cada célula van a nacer o se va a dividir en dos células hijas.
Por otro lado, las algas que están, digamos, equidistantes de las bacterias a
las cianobacterias, que se consideran en una posición central evolutiva a pesar de pertenecer al dominio eubacteria.
Digamos que las algas se asemejan a las cianobacterias en que éstas son seres que son individuales, pero que también se consideran coloniales por tener cierta especialización celular y hasta cierto punto división del trabajo.
Además las cianobacterias como las algas tienen clorofila y otros pigmentos, lo cual les permite realizar la fotosíntesis y producir oxígeno que se libera a la atmósfera.
A nivel celular, las cianobacterias poseen ciertas estructuras dentro de la célula que son características y que se diferencian en algunos aspectos de el resto de representantes del dominio eubacteria.
De forma principal vamos a enumerar algunas de ellas.
Por ejemplo, los carboxisomas serían unos corpúsculos que se pueden encontrar dentro de las cianobacterias y que se deben principalmente a los acúmulos de elementos fijadores de dióxido de carbono.
Además, las cianobacterias poseen en algunos casos gránulos de almacenamiento de determinadas sustancias, principalmente sustancias glucídicas.
Algunas cianobacterias también poseen unas estructuras intracelulares conocidas como vesículas de gas que, dependiendo de su estado de tensión o de inflación, pueden proporcionar una flotabilidad mayor o menor a la de la propia célula, a la propia cianobacterias.
Además, existen unas invaginaciones de la membrana plasmática que también están presentes en los cloroplastas de las eucariotas que se conocen como tilacoides y estos tilacoides, estas imaginaciones de membrana van a portar el aparato fotosintético, es decir, van a ser fundamentales para su alimentación autótrofa.
también las células cianobacterias tienen unas vainas de mucílago a nivel celular que algunas veces rodean la célula y esto va a proporcionar una característica fundamental para generar agregados de células que principalmente se van a agregar en filamentos o tricomas.
En esta fotografía se puede observar como una típica cianobacterias filamentosa posee una serie de células que están embebidas, a pesar de que no se aprecia directamente en la fotografía, están embebidas en una capa mucilaginosa que la rodea y que las mantiene, digamos, en una especie de tubo que les proporciona este ambiente para poder vivir en forma de filamento.
Además, como se puede observar, existen algún tipo de especialización celular, como se puede observar aquí a la izquierda de estas dos células que he señalado, esto en concreto sería una célula especializada en la fijación del nitrógeno conocida como heterocisto.
Estos heteroscistos son probablemente una de las células más conocidas en este tipo de especialización celular que se da en las cianobacterias, ya que son especializadas en la fijación del nitrógeno atmosférico.
Las células del filamento que rodean a estos heterocistos están comunicadas entre sí y con el propio heterocisto por unas, digamos, perforaciones que se conocen como micro plasmodesmos.
Esto es fundamental para esta comunicación celular y que se puedan intercambiar nutrientes entre entre ellas e información.
Por lo tanto, las cianobacterias estamos hablando de unas células que son bacterias, son eubacterias pero que ya se empieza a dar, se puede empezar a visualizar en su capacidad que se da a través de la evolución, cierta especialización de funciones, lo cual es fundamental para poder, digamos indicar que están a medio camino o ya se están empezando a acercar a lo que podemos observar en las algas e incluso en las plantas superiores.
Estas cianobacterias poseen en algún momento células grandes y engrosadas que están intercaladas en el filamento y que se van a especializar en estos heterocistos y van a ser fundamentales no sólo para la captación de nitrógeno, sino para su almacenamiento.
De hecho, es fundamental la existencia de estos heterocistos, ya que la enzima que es fundamental para la captación de este nitrógeno es la nitrogenasa y la nitrogenasa se inhibe cuando hay una concentración determinada de oxígeno.
Por lo tanto, estos heterocistos son células especializadas en la captación de nitrógeno porque no realizan la fotosíntesis, para efectivamente, para evitar estas concentraciones altas de oxígeno que podrían inhibir la captación de nitrógeno atmosférico.
Además de los heterocistos, las cianobacterias poseen algunas células con cierto grado de especialización que pueden realizar algunas otras funciones y que vamos a enumerar a continuación.
Por ejemplo, los acinetos serían un tipo de células que se encargan de almacenar sustancias de reserva principalmente cianoficina y que por ello eso son células que tienen, digamos, una particularidad y es que son rugosas, tienen apariencia rugosa.
Los beocitos serían un tipo de especialización de las vías de las células de cianobacterias que serían encargadas de realizar un proceso conocido como fisión múltiple y que significa que una célula va a producir determinado número de células hijas por medio de reproducción asexual, es decir, son células especializadas en eventos reproductivos.
Las células conocidas como necridios, van a realizar un proceso que se conoce como pseudo apoptosis.
Las apoptosis son procesos celulares que se basan en el suicidio celular programado, es decir, una célula que muere de forma intencionada para tener algún beneficio global para el ser vivo que las porta.
Por lo tanto, esta pseudo apoptosis se realizarían para la emisión de falsas ramas dentro del filamento que forman las cianobacterias.
Otras células conocidas como hormogonios serían filamentos que tendrían movilidad y de hecho tendrían la capacidad de realizar la fototaxis, que es la búsqueda de la luz mediante el movimiento.
Estos hormogonios serían producidos principalmente en momentos en los que existe cierto grado de, digamos, estrés en las células de cianobacterias.
Las últimas células que vamos a ver van a ser los calcicitos, que son células que principalmente se dedican al almacén de calcio para el desecho.
