Los cocolitoforos

Grupo Taxonómico

Prymnesiophyceae

Clasificación Taxonómica

Genero y Nombre Común de organismos más abundantes

Dominio: Eukarya

Reino: Chromista

Sub-Reino: Hacrobia

Phylum: Haptophyta

Clase: Prymnesiophyceae

Orden: Cocolithales, Coccosphaerales, Isochrysidales, Phaeocystales, Prymnesiales, Prymnesiophyceae incertae sedis, Syracosphaerales, Zygodiscales, Coccolithophorales

En cuanto a la taxonomía de estos organismos, se ha creado un gran debate, en los cuales los zoólogos los colocan ya sea en el orden de protozoos Chrysomonadida, o en su propio orden Coccolithophorids, mientras que los botánicos los incluyen en la división Chrysophyta porque tienen cromatóforos amarillos y cafés (Andersen & Lewin, 2018).

Emiliania huxleyi; Coccolithus pelagicus

Lanternithus, Pontosphaera, Scyphosphaera, Transversopontis, Discosphaera y Helicosphaera

Nombre común: al grupo en general se le conoce como cocolitoforos

Descripción

Características Morfológicas

En relación al tamaño se consideran organismo nano plantónicos (Thierstein & Young, 2013), sus tamaños pueden variar de 2-40nm (Sibly, Brown, & Kodric, 2012). En cuanto a sus pigmentos fotosintéticos, hablando de forma general de la clase prymnesiophytes poseen clorofila C3, y clorofilia A, mientras que el grupo siempre de la misma clase prymnesiophytes (coccolithophores), poseen pigmentos 19’-hexanoyloxyfucoxanthin, que su abreviado se denomina como hex-fuco, es un gran biomarcador para identificar los afloramientos de este grupo (Van Oostende et al., 2012).   Están formados por calcita con pequeñas cantidades de aragonito y vaterita. Los cocolitos fósiles están formados por cristalitos de calcita (Sett et al., 2014). El tamaño medio de los cocolitos es de aproximadamente 8 µm, siendo los holococolitos bastante más pequeños que los heterococolitos. La forma de los cristales de calcita, su disposición y distribución en el cocolito son el resultado de la tendencia de la calcita a cristalizar en romboedros y la posibilidad de la célula de controlar esta tendencia (Sett et al., 2014). La mayor parte sólo producen heterococolitos, que están formados por cristales rombohédricos y algunos por prismas hexagonales (Sett, y otros, 2014). Los holococolitos pueden estar formados por prismas hexagonales o cristales rombohédricos muy similares en forma y tamaño alrededor de 0,1 µm (Andersen & Lewin, 2018). Su estructura es menos robusta que los heterococolitos y se desintegran más rápidamente.Existen diferentes tipos morfológicos los tipos más frecuentes son: asterolito, caliptrolito, caneolito, ceratolito, ciclolito, cribrilito, cricolito, discolito, escafolito, esfenolito, Los cristales que forman los cocolitos presentan diferente disposición de los ejes ópticos, los asterolitos y algunos ortolitos no presentan birrefringencia y no muestran figura de interferencia(imagen 1) (Andersen & Lewin, 2018). La ausencia o la presencia de diferentes figuras de interferencia son consecuencia de la diferente morfología y orientación de los cristales, pudiendo variar incluso dentro de un mismo cocolito (Ziveri et al., 2018).

En cuanto a las adaptaciones tenemos que los cocolitos juegan un papel importante ya que ayudan a tener un mejor control en la flotabilidad y poder atrapar los nutrientes predominantes, esto es posible ya que tienen mayores tasas de hundimiento en comparación a los demás organismos del fitoplancton (Raven & Crawfurd, 2012). También los cocolitos sirven de protección contra altas radiaciones solares, lo que es muy común encontrar cocolitoforos en la superficie del agua, esto se debe a que el cocolito refracta la luz y la dispersa (Mizukawa et al., 2015)

Comportamiento y Reproducción

La reproducción es por división asexual. Ciertas especies, tales como Coccolithus pelagicus, se dividen en dos células dentro de la cocoesfera, que salen por un orificio y la cocoesfera vacía cae al fondo. Estas células se vuelven a dividir dando lugar a cuatro, las cuales crecen de tamaño y desarrollan una cubierta de heterococolitos en unas dos semanas. Otras especies, tales como Emiliania huxleyi, se dividen y se reparten los cocolitos, pero alternativamente se puede liberar un tipo de espora y dividirse para producir otras células que generan sus propios cocolitos (Ziveri et al., 2018). La velocidad de reproducción varía de unas especies a otras. Se ha observado polimorfismo debido a las distintas fases de crecimiento en el ciclo vital, pudiendo diferenciarse dos fases: una móvil y otra estática. En la fase móvil, tienen dos flagelos que les sirven para nadar, un haptonema de función poco conocida y segregan escamas que recubren la célula. Sobre las escamas se suelen precipitar extracelularmente pequeños cristales idénticos y rombohédricos llamados holococolitos (Kendric et al., 2014). En la fase estática los dos flagelos desaparecen y se forman los heterococolitos, constituidos por una serie de cristales de diferente morfología y formados intracelularmente. En la fase móvil nadan a razón de 5 a 8 mm/minuto, pero se consideran planctónicos, ya que la velocidad de las corrientes oceánicas es mayor y además tienen una fase estática.

hábitat general y distribución

Dentro de la columna de agua, muchas de las especies de cocolitoforos prefieren vivir en los primeros 100 metros de profundidad, sin embargo, se han encontrado ciertas especies a los 1500 metros de profundidad. No hay especies que sean exclusivas de la zona fótica profunda (Winter & Siesser, 2006). En relación al tipo de ambiente según la distancia de las costas, los cocolitos o cocolitoforos pueden habitar tanto en los ambientes neríticos como oceánicos, sin embargo, la predominancia es habitar en los ambientes oceánicos (Herman, 2012). Los cocolitoforos tienen grandes extensiones, se pueden encontrar en el océano Atlántico, en el mar de los sargazos, el mar de noruega, estos últimos dos lugares mencionados, son tan importante que se han convertido en centros de estudios de cocolitoforos. Otras zonas como en el Atlántico sur de los cuales, se han hecho pocos estudios, se realizaron 10 sitios de muestreo para organismos plantónicos, en donde resulto que los cocolitoforos fueron muy abundantes, en especial la especie Emiliania huxleyi. En el océano del sur se han encontrado cocolitoforos en el mar de Weddell, y también en la convergencia en el norte de Antártica. En el caribe y el golfo de México, Gaarder y Hasle en el año 1971, examinaron cocolitoforos en el golfo de México, de las cuales se obtuvieron 37 especies, de las cuales las más abundantes fueron: Coronosphaera mediterranea, seguido de Ceratolithus cristatus, Emiliania huxleyi, Discophaera tubifera, y Gephyrocapsa oceánica. En el oeste del mar Caribe se encontró que la especie más abundante fue Emiliania huxleyi asociada a la zona nerítica. En el mar Mediterráneo, se han estudiado los cocolitoforos tanto como su distribución y biología en el mar Adriático, otros estudios se han llevado a cabo en el norte del Mediterráneo, en los mares de Lingurian, Tyrrhenian, y en los alrededores de Sardinia, y Corsica. En el sur del mediterráneo los muestreos solo se han hecho en las costas de Israel, y Algeria. Los cocolitoforos también se pueden encontrar en áreas restringidas, como son es el Mar Rojo, el Mar Negro, y el mar de Weddell. También se pueden encontrar en las regiones polares en grandes números cerca del borde del hielo. En el océano indico, los cocolitoforos se pueden encontrar en las costas de Mozambique, Bernard, y Lecal. En la parte sur oeste del océano Indico, se han encontrado en ciertos lugares de África. También se han reportado en las aguas tropicales y sub tropicales de Australia. En el océano Pacifico se han encontrado en el mar de Okhotsk, el mar ecuatorial, y el sub Antártico Pacifico (Winter & Siesser, 2006).se le considera un grupo dominante en los ambientes fríos y templados (Tomas, 2012). En lo general hablando como podemos ver anteriormente los cocolitoforos tienen una gran distribución en los océanos (Jianhai, Yaoqiu, Hui, & Andreas, 2017), ya que se encuentran prácticamente en todo el mundo (Lopez, Garate, Siqueiros, & Yabur, 2015)

Alimentación

La nutrición incluye la ingestión de bacterias y otras partículas orgánicas, pero la principal fuente de alimentación es la fotosíntesis, produciendo carbohidratos a partir del dióxido de carbono, la luz y el agua (Andersen & Lewin, 2018). En general podríamos decir que las Prymnesiophyceae son organismos mixotroficos ya que pueden llegar a ingerir partículas orgánicas (Tomas, 2012).

Importancia Ecológica

Los cocolitoforifos juegan un papel muy importante en el calentamiento global, ya que pueden remover grandes cantidades de carbón en los ecosistemas marinos (Andersen & Lewin, 2018). Son reservorios de grandes cantidades de carbón sedimentario, además son esenciales para la producción primaria ya que transforman a través de la energía solar la materia inorgánica, en las cuales puede ser depositada en grandes porciones de carbonato de calcio. En esencia los cocolitos son la mayor fuente de exudación de calcita en la profundidad de los océanos, llega a cubrir la mitad de los fondos oceánicos (Horigome et al., 2014). Uno de los grandes problemas que afrontan estos organismos, es la acidificación (CO2) de los océanos debido a las acciones antropogénicas, lo que causa el quebrantamiento o disolución de las conchas, debido que el CO2 atmosférico es absorbido en los océanos, este reacciona liberando iones de hidrogeno y también incrementa el carbón inorgánico disuelto, un aumento de estas sustancias químicas provocaría la disminución del ion carbonato CO, lo que a la vez causaría una disminución en la formación de carbonato de calcio CaCO3, sin embargo se ha probado que Emiliania huxleyi en estudios in situ puede aprovechar el CO2 antropogénico (Krumhardt, Lovenduski, Freeman, & Bates, 2015). También los cocolitoforos son importantes para el ciclo de los sulfuros, para la producción de Dimetilsulfuro este compuesto químico es muy volátil y se difunde hacia la atmosfera, a través de mecanismos como la fotoxidación, el Dimetilsulfuro se transforma en aerosoles de sulfato, lo que representa como una de las mayores fuentes biogénicas de nucleos para la condensación de las nubes, lo que incrementa el albedo de nubes terrestre y de esta manera se refleja más la luz solar (Kendrick et al., 2014).  

Identificación de afloramientos

De los géneros que realizan los afloramientos pertenecen a Emiliania (Sibly, Brown, & Kodric, 2012). los afloramientos por cocolitoforos se sabe que es mas frecuente que se den en las latitudes altas en ambos hemisferios, sin embargo, no se tiene todavía claro, cuáles son los factores que impulsen los afloramientos en los cocolitoforos. Se han identificado ciertos factores que hacen que prevalezca los afloramientos de estos grupos vs otros afloramientos de otros fitoplanctons, una de ellos es la estabilidad de la columna de agua, alta radicación incidental, y concentraciones de nutrientes relativamente bajas. Uno de los nutrientes que pueden ser claves para los afloramientos son los fosfatos, Emiliania tiene una gran afinidad con los ortofosfatos. Los afloramientos de E. huxleyi usualmente están asociados con estratificaciones moderadas, y ocurren en los solsticios en cada hemisferio (Balch et al.,  2014). En la región del mar del norte meridional se ha idenficado a Phaecystis globosa (Rousseau et al., 2013), en las regiones del antartico esta Phaeocystis antartica (Zingone, Forlani, & Percopo, 2011). Uno de los afloramientos que se consideraron nuevos para esa region fue en mar de Bering, en las costas de Alaska, los cientificos creen que fue por los constantes cambios en los vientos en esa region. Los vientos mas debiles no logran mezclar el agua del mar de Bering, lo que resulta el crecimiento de los cocolitoforos en lugar de otros organismos fitoplanctonicos (Przyborski, 2018). Otro afloramiento se dio en el mar de Barents en el 2002, en lo cual causo una coloracion turquesa opaca (Przyborski, 2018)  

Imágenes

Detalle

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Detalle

Afloramiento en el mar de Bering, afloramiento captado usando: OrbView-2 - SeaWiFS[pic 6]

Detalle

Afloramiento en el mar de Barents, afloramiento captado usando: OrbView-2 - SeaWiFS[pic 7]

Bibliografía consultada

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Fuentes Bibliográficas y Direcciones URL de interés

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