Nutrición de las algas (autótrofas y heterótrofas). Pigmentos y cloroplastos

Las algas son organismos eucariotas que carecen de raíces, hojas y tallos, pero sus células contienen pigmentos como la clorofila que les permite llevar a cabo la fotosíntesis. Al igual que las plantas embriofitas, este proceso es fundamental en la nutrición de las algas. Estos organismos se consideran autótrofos, pues obtienen su alimento a través de la luz solar, aunque en muchos casos, cuando las algas se encuentran en un medio donde la luz es una limitante, pueden alimentarse de forma heterótrofa. Por otro lado, algunos grupos de algas, carecen de cloroplastos y por lo tanto de pigmentos fotosintéticos, por lo cual son organismos heterótrofos obligados.

Las algas tienen una importancia culinaria en muchas culturas, por lo cual, son frecuentemente cultivada con fines comerciales para uso gastronómico. La nutrición de las algas en dichos cultivos suele alternarse entre la forma autótrofa y heterótrofa. Los cultivos con nutrición heterótrofa suelen ser más productivos que los de nutrición autótrofa, aunque requieren un mayor uso de recursos. En estos casos se utilizan fuentes de carbono orgánico como diferentes concentraciones de glucosa y otros productos hidrogenados de carbono, para crear un sustrato donde se alimentarán las algas. Estos métodos son frecuentemente empleados para obtener un rápido desarrollo y reproducción de estos organismos.

Por otro lado, estos organismos son considerados importantes saprófitos, es decir, que la nutrición de las algas se basa, en muchos casos, en materia orgánica en descomposición, lo que las convierte en consumidoras primarias y la base de muchas cadenas tróficas.

Nutrición de las algas autótrofas

La nutrición de las algas autótrofas ocurre a partir del proceso de fotosíntesis, en el cual los fotones absorbidos de la luz solar son potenciados, de forma que son capaces de proveer la energía que será posteriormente transferida a una cadena de transporte de electrones. En este proceso el H2O y CO2 se combinan para producir las sustancias de carbono orgánico requeridas por los organismos, además de un exceso de oxígeno, que es liberado al medio.

La condición autótrofa de las algas no solo depende de la luz solar, ya que la temperatura es también un influyente en el tipo de nutrición de las algas. En algunos ecosistemas del hemisferio norte, donde se registran bajas temperaturas durante todo el año, las algas suelen volverse heterótrofas, mientras que en climas tropicales, alrededor de un 75% de los componentes de la alimentación de las algas, se obtienen a partir de la fotosíntesis.

Pigmentos y cloroplastos que intervienen en la nutrición de las algas

Las algas son uno de los organismos que presentan mayor diversidad de pigmentos fotosintéticos. De hecho, esta característica permite clasificar a estos organismos en filos y clases distintas. El nombre común de algunas algas, como las algas azules, rojas, marrones, doradas y verdes, hacen referencia a la presencia de distintos pigmentos encargados de captar la energía proveniente de la luz solar.

El tipo de pigmento encontrado en las células de estos organismos, así como su concentración, son características relacionadas con la nutrición de las algas, la calidad de su ambiente y la disponibilidad de luz solar. Estos pigmentos diferentes absorben la luz a distintas longitudes de onda, por lo cual reflejan diferentes colores de acuerdo a su concentración en el organismo.

Todas las algas contienen clorofila como principal pigmento fotosintético, aunque en muchos casos existen otros pigmentos accesorios que cumplen un papel fundamental en la absorción de fotones y protección de la clorofila (α-clorofila). Estas moléculas trabajan en conjunto para generar las primeras etapas de la fotosíntesis y producción de los hidratos de carbono requeridos en la nutrición de las algas. Algunos carotenoides como β-caroteno, xantofilas (luteína, neoxantina, violaxantina), entre otros, son pigmentos accesorios comunes en las algas. La ficoeritrina es un subtipo de pigmento de las ficobilinas que se encuentra en las algas rojas como principal pigmento captador de luz solar y es el responsable de reflejar la coloración rojiza de estos organismos.

Nutrición heterótrofa de las algas

La nutrición de las algas ocurre de forma heterótrofa, cuando estas tienen un acceso limitado a la luz solar, o en algunas clases donde no se encuentran presente los cloroplastos. En la mayoría de estos casos la obtención de carbono orgánico ocurre a partir del medio de forma osmótica o por ingestión holozoica. En el primer caso, las partículas ingresan a las células por difusión, debido a un gradiente de concentración de las mismas. Estas partículas ingresan a través de poros especializados que permiten la entrada de moléculas grandes.

En la ingestión holozoica, los nutrientes son ingeridos por las células a través de varios procesos como la fagocitosis. En este modo de nutrición de las algas, el material orgánico es absorbido, asimilado y transformado en la fuente de energía de estos organismos.

Algunas algas son consideradas heterótrofas facultativas, ya que solo emplean este tipo de nutrición cuando pasan a condiciones con limitado acceso de luz solar. En algunas especies como Cyclotella cryptica, se ha registrado que las células desarrollan rápidamente mecanismos de absorción de glucosa y galactosa, incluso con escasos recursos de nutrientes en el medio. Estudios con otras especies como Chlorella sorokiniana, han demostrado que estas algas pueden alimentarse de desechos orgánicos, sugiriendo que podrían ser utilizadas como control de la contaminación es distintos medios acuáticos.

En la división Chrysophyta o algas doradas, se encuentran diversos grupos de algas heterótrofas, como el orden Chrysomonadida, que son algas multicelulares que forman quistes cerrados y carecen de pigmentos fotosintéticos.

Determinadas algas terrestres que viven en el suelo, hasta a 2 metros de profundidad, y por lo tanto no tienen acceso a la luz solar, son organismos heterótrofos que se alimentan de diversas fuentes de carbono. Algunas de estas de la clase Chlorophyceae como los géneros Spongiochloris, Chlorosarcinopsis y Friedmannia. Otros tipos de algas han sido encontradas a grandes profundidades en el océano (hasta a 100 metros de profundidad), por lo cual se ha sugerido que la nutrición de estas algas es de tipo heterótrofa.

Referencias

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