El dominio Eukarya o Eukaryota está formado por seres vivos cuyas células tienen un sistema de endomembranas interno y, por lo tanto, un núcleo definido y separado del citoplasma (modelo de organización celular eucariota).
Dentro de este dominio encontramos cuatro reinos:
En este tema vamos a estudiar el reino Protoctista o Protista y el reino Fungi u Hongos.
1. Reino Protoctista o Protista
Es el reino de los organismos eucariotas más simples y está conformado por todos los seres vivos eucariotas que no podemos clasificar dentro de los hongos, las plantas y los animales porque presentan características que no permiten hacerlo. Es lo que se conoce vulgarmente como un cajón de sastre (porque tiene muchas cosas variadas y desordenadas).
1.1 Características más comunes de los protoctistas
a) Sus células son eucariotas.
b) No forman verdaderos tejidos (aunque hay organismos pluricelulares relativamente complejos).
c) Son autótrofos fotosintéticos, heterótrofos, o una combinación de las dos cosas.
d) Generalmente son aerobios (aunque hay excepciones).
e) Son acuáticos o de ambientes con una humedad muy alta.
f) Presentan reproducción asexual y sexual.
1.2. Clasificación de los protistas
Su clasificación es muy compleja y para estudiarlos este año de forma sencilla vamos a separarlos en dos grandes grupos:
a) Algas (protistas más semejantes a las plantas).
b) Protozoos (protistas más semejantes a los animales).
1.3 Las algas
Las algas son seres vivos eucariotas, unicelulares o pluricelulares talófitos (no forman verdaderos tejidos) y autótrofos fotosintéticos. Son un grupo muy heterogéneo y el nombre algas es muy genérico (como cuando usamos el nombre de gusano) y comprende a organismos muy diferentes entre sí.
Presentan una fotosíntesis oxigénica y un conjunto de pigmentos fotosintéticos muy variados y, en muchos casos, diferentes al que vemos en las plantas. Hay algunos casos de algas que son capaces de alimentarse de forma heterótrofa (llegando incluso a ser parásitos).
Se reproducen asexualmente por bipartición, fragmentación o mediante esporas, y sexualmente mediante gametos. Es muy común que se produzca una alternancia de generaciones (una asexual y otra sexual) que sería el origen evolutivo de los ciclos biológicos que estudiaremos en las plantas.
1.3.1 Clasificación de las algas
Hay muchos tipos de algas diferentes pero este curso solo vamos a estudiar tres grandes grupos en función de su color: las algas verdes, las algas pardas y las algas rojas.
El color de las algas se debe a sus pigmentos fotosintéticos. Todas ellas tienen clorofila pero solo las algas verdes tienen clorofila b (que les da el color verde a esas algas y a las plantas) mientras que las algas rojas y pardas tienen pigmentos que les dan esos colores.
Los distintos pigmentos permiten a las algas absorber mejor la luz a distintas profundidades. Las algas verdes lo hacen mejor en la superficie, las pardas en aguas intermedias y las rojas en las aguas más profundas a las que llega la luz. Por debajo de las algas rojas la luz ya no llega y no puede haber seres vivos fotosintéticos.
A) Clorofitas o algas verdes
Su principal característica es la presencia de clorofila a y b en la misma proporción que las plantas y que son la causa de su color verdoso.
Como sustancia de reserva tienen almidón almacenado dentro de los plastos.
Son algas unicelulares y pluricelulares.
La gran mayoría de las algas verdes son dulceacuícolas (de agua dulce) aunque existen algunas especies marinas y otras que viven en zonas terrestres que están permanentemente húmedas.
Son capaces de tolerar grandes variaciones de salinidad (eurihalinas), ambientes muy variables en los que pocas especies logran sobrevivir, por lo que la mayor diversidad de algas verdes la vamos a encontrar en estas situaciones, que se pueden dar en las rías, estuarios, zonas altas del intermareal, ...
También existen algas verdes simbiontes que, conviviendo junto hongos, forman los líquenes.
Se pueden reproducir asexual y sexualmente; en el segundo caso pueden presentar ciclos alternantes (aunque no ocurre en muchas especies).
Todas estas características hacen que se las considere el grupo del que se originaron las plantas (hasta el punto de que algunos autores las consideran parte del reino plantas).
B) Phaeofitas o algas pardas
Se llaman así por su característico color pardo (debido a la presencia de una xantofila, llamada fucoxantina).
Como sustancia de reserva tienen polisacáridos pero carecen por completo de almidón (lo que las separa de las plantas). Las paredes de las células están compuestas por celulosa y ácido algínico (un polisacárido que no encontramos en las plantas).
No existen algas pardas unicelulares ni coloniales, sino que las más simples son filamentosas y ramificadas y las más complejas poseen unos sistemas conductores semejantes a los que poseen las plantas superiores. Está complejidad de algunas de estas algas las valdría estar dentro del reino plantas pero no comparten el origen evolutivo con ese reino (que procede de las clorofitas).
Hay unas 3.000 especies de algas pardas, la inmensa mayoría de ellas marinas, y se encuentran distribuidas por todo el planeta. Las algas más grandes conocidas pertenecen a este grupo, y son las llamadas kelps, que forman auténticos bosques. Muchas son formas flotadoras (presentan en muchos casos vesículas flotadoras o son laminares para facilitar la flotación).
Se pueden reproducir asexual y sexualmente; en el segundo caso pueden presentar ciclos alternantes (aunque no ocurre en muchas especies).
Algunas especies se cultivan por su interés como alimento o para producir fertilizantes y biocombustibles
C) Rodofitas o algas rojas
Estas algas, se caracterizan por tener un color rojizo resultante de la dominancia de los pigmentos ficoeritrina y ficocianina, que enmascaran la clorofila a, el beta caroteno y otras xantofilas.
Las principales sustancia de reserva son polisacáridos (pero no almidón como el de las plantas).
Las paredes celulares están compuestas de celulosa, agar y carraginatos (los dos últimos tienen un importante uso comercial y por eso muchas de estas algas se cultivan).
Son raras las formas unicelulares, pero abundan las pluricelulares, originadas por la unión de numerosos filamentos, que pueden formar láminas de hasta 1 m de longitud, pero que nunca alcanzan la complejidad que tienen las algas pardas.
Existen unas 8.000 especies, principalmente marinas, que se encuentran desde el intermareal a los 40 m, aunque a veces, si existe suficiente luz, pueden sobrepasar los 200 m de profundidad.
Su reproducción suele ser sexual y normalmente presentan alternancia de generaciones.
Las algas rojas son capaces de vivir varios años (aunque nunca alcanzan las longevidades de algunas algas pardas). No forman poblaciones tan densas como algunos grupos de algas pardas pero aquellas que acumulan calcio y aparecen en los arrecifes de coral forman densidades importantes.
Su cultivo es interesante para obtener el agar (usado como espesante y gelificante en alimentación, cosmética, medicina) y como alimento pues son muy ricas en nutrientes. Un ejemplo de alga roja muy apreciada en la cocina y que se cultiva en Japón desde hace siglos es el alga Nori.
1.4 Los protozoos
Los protozoos o protozoarios son organismos unicelulares, eucariotas, heterótrofos (a veces mixótrofos-parcialmente autótrofos), que viven en ambientes húmedos o directamente en medios acuáticos y como parásitos de otros seres vivos.
Suelen depredar algas, bacterias y microhongos y ser depredados a su vez por microinvertebrados (que estudiaremos en la unidad 7).
Se suelen reproducir por fisión binaria o múltiple aunque también hay protozoos que se reproducen sexualmente e incluso algunos con alternancia de generaciones.
1.4.1 Clasificación de los protozoos
Los protozoos son muy diversos así que vamos a usar una clasificación muy sencilla y funcional que divide a los protozoos en cuatro grandes grupos en función de sus sistemas de locomoción.
A) Ciliados
Son protozoos que presentan cilios para su movimiento o para generar corrientes de agua. El protozoo ciliado más conocido y estudiado es el paramecio. El paramecio tiene una forma alargada (“suela de zapato”) y de su cuerpo salen muchos cilios, dispuestos en filas a lo largo de toda su superficie, que le sirven para nadar.
A un lado del cuerpo hay una abertura, la boca o citostoma, que da acceso a un embudo (citofaringe) que se estrecha hacia el interior. Sirve para su alimentación: con los cilios provoca un remolino que arrastra las partículas alimenticias hacia el fondo del embudo, donde se forma un vacuola digestiva que engloba las partículas ingeridas. Las vesículas resultantes van a seguir un movimiento predeterminado por el citoplasma llamado ciclosis; finalmente se unirán a las vacuolas contráctiles o al citoprocto/citopigio ("ano" celular) para expulsar los desechos.
En su citoplasma podemos distinguir:
·Unas pequeñas cavidades esféricas, más o menos numerosas, llamadas vacuolas digestivas.
· En cada extremo del cuerpo se halla una vacuola pulsátil, de forma estrellada, que presenta movimientos rítmicos de contracción y cuya misión es expulsar de la célula los productos de deshecho de la digestión y agua.
· Un par de núcleos: uno grande (macronúcleo) y otro pequeño (micronúcleo).
Se reproducen asexualmente por división simple. Se han observado procesos parasexuales (conjugación) en los cuales dos paramecios se unen por el citostoma y a través de él realizan un intercambio de material nuclear, separándose después.
B) Rizópodos
Son los protozoos ameboides (como las amebas), que se desplazan por medio de pseudópodos, es decir, formando apéndices temporales desde su superficie y como proyección del citoplasma.
Los pseudópodos son deformaciones del citoplasma y de la membrana plasmática que se producen en la dirección el desplazamiento y que arrastran tras de sí al resto de la célula. Los pseudópodos también son utilizados para capturar el alimento, que engloban en el interior, en el proceso llamado fagocitosis.
La mayoría son de vida libre pero existen algunas especies parásitas que producen enfermedades conocidas como amebiosis (Entamoeba histolytica causa amebiosis en el ser humano). Esta enfermedad es muy difícil de curar y muy debilitante. Se contrae por beber agua contaminada (incluso hielos) o comida contaminada con ese agua. Por eso en determinados países tropicales debemos consumir solo agua (y hielos) embotellada.
Su reproducción suele ser asexual por bipartición.
C) Flagelados
Estos protozoos se distinguen por la posesión de uno o más flagelos (los flagelos son filamentos más largos que los cilios cuyo movimiento impulsa a la célula y que suelen presentarse en un número reducido).
Los flagelos les sirven para la locomoción y para la captura del alimento.
El cuerpo celular suele ser de forma definida, oval, alargado o esférico, cubierto por una película, o, en ciertos grupos, acorazado.
Muchos flagelados llevan vida libre y solitaria, algunos son sedentarios y otros forman colonias que comprenden desde pocos hasta miles de individuos.
Algunos son autótrofos fotosintéticos, como las Euglenas.
Otras muchas especies son parásitas y causan enfermedades importantes, tanto de invertebrados como de vertebrados, incluyendo al ser humano (entre ellas Trypanosoma cruzi causante de la enfermedad de Chagas, T. brucei causante de la enfermedad del sueño o Leishmania causante de la leishmaniasis). Ambas enfermedades son contagiadas por insectos hematófagos (un chinche en el primer caso y la mosca tse-tse en el segundo) que transmiten el protozoo al picar a diferentes personas.
Suelen reproducirse mediante fisión binaria longitudinal.
D) Esporozoos (Sporozoa)
Son protozoos exclusivamente parásitos. Son un grupo de origen diverso pero que ha sufrido un proceso de adaptación convergente al parasitismo extremo que les ha dotado de rasgos muy similares.
Son incapaces de moverse y su estructura celular está simplificada al máximo. Son capaces de formar esporas muy resistentes.
El más dañino para el ser humano es Plasmodium que provoca la malaria o paludismo (el protozoo es transmitido por la picadura de la hembra del mosquito Anopheles). Una vez que el plasmodio está en la sangre penetra en el interior de los glóbulos rojos donde se reproduce por esporulación hasta destruirlos.
2. Reino Fungi
A los hongos se les ha tratado desde la antigüedad como vegetales por la inmovilidad y la presencia de pared celular, a pesar de que son heterótrofos. Actualmente se sabe que los hongos son un grupo diferente tanto a las plantas como a los animales.
Todos los hongos tienen las siguientes características:
a) Son heterótrofos (carecen de pigmentos fotosintéticos como la clorofila).
b) Tienen una pared celular formada por quitina (en lugar de celulosa como la vegetal).
c) Su digestión es externa porque no pueden ingerir partículas grandes debido a su pared celular.
Aunque algunos hongos, incluidas las levaduras, son unicelulares, la mayoría de las especies están compuestas por filamentos llamados hifas y todas las hifas de un solo organismo se llaman colectivamente micelio.
2.1 Función de nutrición de los hongos
Todos los hongos son heterótrofos. Dentro de estos la mayoría son saprófitos y se alimentan descomponiendo la materia orgánica. Su digestión va a ser externa (secretan enzimas digestivas y, cuando la digestión ha terminado, absorben los nutrientes). El hongo es incapaz de englobar pequeños microorganismos o partículas de gran tamaño debido a su pared celular.
Debido a este sistema de alimentación requieren lugares húmedos y ricos en materia orgánica y no necesitan para nada la presencia de la luz.
También encontramos especies parásitas y simbióticas (como las que forman las micorrizas y los líquenes). Las especies parásitas suelen tener unas hifas especializadas (haustorios) que absorben los nutrientes directamente del organismo hospedador. Producen enfermedades y plagas muy dañinas como las royas, el tizón y el cornezuelo del centeno que atacan a los cereales, el mildiu de la viña y los hongos de las tiñas, como el responsable de la enfermedad "pie de atleta".
2.2 Función de relación de los hongos
Los hongos no se desplazan como los animales si no que van creciendo en la dirección a la que quieren ir (por ejemplo para buscar nuevo alimento) como hacen las plantas.
2.3 Función de reproducción de los hongos
La reproducción de los hongos suele ser asexual pero también se produce la reproducción sexual en determinadas ocasiones.
La reproducción asexual puede producirse por diversas formas:
a) las levaduras, que son unicelulares, se reproducen asexualmente por gemación (producen una nueva célula más pequeña que se acaba soltando de la "madre").
La reproducción sexual puede ocurrir por la fusión de gametos o directamente por la fusión de hifas.
2.4 Clasificación de los hongos
Vamos a estudiar una clasificación muy sencilla de los hongos basada en su aspecto:
a) Levaduras; son hongos unicelulares y anaerobios (no respiran con oxígeno). Obtienen su energía haciendo la fermentación alcohólica (liberan alcohol etílico como producto de desecho).
También son importantes en panadería y repostería porque el alcohol que liberan se libera en forma de gas formando unas burbujas que hacen que el pan o el bizcocho estén esponjosos. Los panes sin levadura son como las tortillas mejicanas que se usan para hacer burritos, como las obleas que se usan en la eucaristía o como los panes de maíz que se usan de base para las arepas.
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b) Mohos; son hongos pluricelulares que suelen aparecer creciendo sobre materia orgánica (o alimentos que tengamos almacenados). Su aspecto es una masa de filamentos muy finos de colores blanco/azul/verde. Cuando forman las esporas podemos ver unas "bolitas" negras donde se forman.
Algunas especies tienen utilidad farmacéutica pues producen sustancias de interés (ácido láctico, por ejemplo). Pero lo más importante es que producen de forma natural antibióticos (para matar a las bacterias que compiten con ellos). El primer antibiótico conocido y usado por el hombre, la penicilina, fue descubierto al ver como Penicillium notatum no dejaba crecer a ninguna bacteria a su alrededor y mataba a las que había. El descubrimiento de los antibióticos junto a las vacunas y el agua potable son lo que ha permitido que las personas pasemos de tener una esperanza de vida de 40 años a una de 80.
También aparecen algunas especies parásitas de hojas y frutos (e incluso pueden producir algunas enfermedades en el ser humano).
Los ejemplos de mohos más corrientes son los mohos del pan que podemos observar fácilmente en casa si dejamos una rebanada de pan humedecida durante unos días en un sitio húmedo que no reciba luz solar directa.
c) Setas; son hongos pluricelulares que suelen aparecer creciendo bajo el suelo y suelen desarrollar una estructura de gran tamaño (seta) para diseminar sus esporas lo más lejos posible. La forma y color de las setas es muy variable (incluso dentro de la misma especie).
Muchas de las setas tienen interés alimenticio y se consideran alimentos exquisitos (y en muchos casos bastante caros). Algunas de las más importantes son:
· Agaricales; las hay parásitas como Armillaria, muy apreciadas en cocina como Agaricus (champiñón), alucinógenas como Psilocybe o muy venenosas como Amanita.
· Boletales; se distinguen de las agaricales porque el himenio aparece formando tubos en lugar de laminillas. Comprende especies de gran valor gastronómico como Boletus.
· Cantharellales; suelen tener forma de embudo y es muy conocido el Rebozuelo (Cantharellus cibanus), muy apreciado en la cocina.
· Trufas; las trufas aparecen bajo tierra (hace falta llevar a un animal que las huela como cerdos o perros entrenados) para encontrarlas. Son alimentos muy preciados y caros (especialmente la trufa blanca que suele costar más de 2 000 euros/kg). No confundir con las "trufas" de chocolate que son de mentira😁.
Las setas cambian mucho de forma y colores así que es mejor que si no somos expertos en las setas que hay en un lugar no las recojamos para comer y las compremos en el supermercado. Algunas son muy venenosas y cada cierto tiempo una familia se envenena al haberse confundido con alguna.
2.5 Los líquenes
Los líquenes son organismos resultantes de la simbiosis de un hongo y un alga o una cianofícea (bacteria fotosintética). El hongo depende del organismo fotosintético para su metabolismo, y el alga depende del agua y las sustancias minerales que le proporciona el hongo, además de estar protegido de la radiación solar U.V. por las hifas del hongo.
Los líquenes más corrientes que observamos a nuestro alrededor son:
a) Líquenes crustáceos: son líquenes que crecen muy despacio y están muy ligados al sustrato, que puede ser una roca, corteza de árboles o incluso tierra. Son muy difíciles de separar del sustrato ya que penetran en él. Son los más abundantes y la mayoría podemos observarlos sobre las rocas. Por ejemplo, Lecidea.
b) Líquenes foliáceos: son talos aplanados, con el margen generalmente lobulado, que no están muy ligados al sustrato pero que se adhieren al mismo. Suelen estar sobre troncos y árboles. Por ejemplo, Parmelia.
2.5.1 Distribución y utilidades
La propia naturaleza del liquen (no necesita suelo ni nutrientes orgánicos) le permite colonizar multitud de hábitats desde el Ártico al Antártico, sobre rocas, capas de lava, zonas heladas, cortezas y hojas de árboles, ... Si bien son pocos los que viven en el agua dulce, son muchas las especies que soportan la salinidad del agua del mar.
Los líquenes que crecen sobre rocas, saxícolas, intervienen en las primeras etapas de la formación del suelo al segregar numerosas sustancias químicas o por la propia acción del talo del liquen que meteoriza las roca. Este hecho les hace muy dañinos para monumentos históricos y especialmente desde que se acostumbra iluminarlos (lo que acelera su crecimiento). Su crecimiento es muy lento, uno o dos centímetros al año como sumo, y algunos, sobre todos los que tienen talos crustáceos, pueden vivir varios centenares de años.
Antiguamente los líquenes tenían una gran importancia como medicamentos; el liquen de Islandia, Cetraria islandica, fue empleado durante mucho tiempo para tratar las enfermedades pulmonares. Muchas sustancias liquénicas tienen propiedades antibióticas, antivirales y antiinflamatorias.
Everna prunastri se empleo en perfumería por su capacidad para fijar las esencias a la vez que proporciona al perfume un característico aroma.
Fueron empleados también como tintes; así, la púrpura romana se obtenía de líquenes del género Rocella del norte de África y las Islas Canarias.
Como alimentos, el maná de la Biblia se ha identificado como Lecanora esculenta, de la que se obtiene una harina comestible al molerla.
Como alimento, una especie, Cladonia rangifera, sirve de sustento a los renos durante el duro invierno del norte de Europa, mientras que otros son venenosos, como Letharia vulpina, usada durante tiempo para matar a los lobos.
Algunos líquenes son capaces de fijar gracias a ella el nitrógeno atmosférico introduciéndolo en el ecosistema, en muchos de los cuales es la principal vía de adquisición de este nutriente.
Son organismos muy sensibles a la contaminación atmosférica, unas especies son capaces de soportar más niveles de polución que otras, y su aparición o no permite hacerse una idea del nivel de contaminación de una zona; son pues unos buenos bioindicadores de la contaminación.
2.6 Las micorrizas
Las micorrizas son otro tipo de simbiosis que forman los hongos, en este caso con las raíces de las plantas terrestres. En esta simbiosis, las hifas del hongo se introducen en las raíces de la planta.
Es una de las simbiosis más frecuentes que se pueden encontrar en la mayor parte de los hábitats, salvo en aquellos más húmedos o ricos en nutrientes; las raíces micorrizadas son más eficaces en la captación de agua y nutrientes que aquellas que no están.
En una micorriza, el hongo obtiene los nutrientes orgánicos de la planta (que los produce con la fotosíntesis), mientras que la planta incrementa la posibilidad de aumentar la captación de agua, la protege contra parásitos y mejora la absorción de minerales.
Con esto hemos llegado al final de la unidad^^
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