Cyanobacteriota para niños
Datos para niños Cianobacterias |
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| Rango temporal: 3500–0Ma Arcaico - Holoceno | ||
 Cianobacteria filamentosa del género Lyngbya sp., recolectada en Baja California, México.
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| Taxonomía | ||
| Dominio: | Bacteria | |
| Reino: | Bacillati | |
| Filo: | Cyanobacteriota Garrity, 2021 |
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| Clases y órdenes | ||
La taxonomía de las cianobacterias está actualmente en revisión y dista mucho de ser definitiva. Ver [1] |
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| Sinonimia | ||
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Las cianobacterias (nombre científico: Cyanobacteriota), que significa "azul" en griego, son un grupo de bacterias muy especiales. Son las únicas bacterias que pueden hacer fotosíntesis oxigénica. Esto significa que, al igual que las plantas, usan la luz del sol para crear su alimento y, al hacerlo, liberan oxígeno. Por eso, a veces se les llama también oxifotobacterias.
Antiguamente, a las cianobacterias se les conocía como "algas verde-azuladas" o "cianofíceas". Sin embargo, cuando los científicos descubrieron las diferencias entre las células procariotas (más simples, como las bacterias) y las células eucariotas (más complejas, como las de plantas y animales), se dieron cuenta de que las cianobacterias son en realidad bacterias. Los estudios modernos confirman que son un tipo de bacterias gramnegativas. Por lo tanto, no son algas.
Contenido
- ¿Cómo son las cianobacterias?
- ¿Cómo funcionan y se especializan?
- ¿Cómo se organizan las cianobacterias?
- ¿Cómo obtienen energía las cianobacterias?
- ¿Cómo se reproducen las cianobacterias?
- ¿Cómo han evolucionado las cianobacterias?
- ¿Dónde viven las cianobacterias?
- Usos de las cianobacterias
- Véase también
¿Cómo son las cianobacterias?
Las cianobacterias son microorganismos muy pequeños. Sus células miden solo unos micrómetros (µm) de diámetro. Aunque son diminutas, son muy importantes para la vida en la Tierra.
Partes importantes de una cianobacteria
- Carboxisomas: Son como pequeñas fábricas dentro de la célula. Contienen una enzima llamada RuBisCO que ayuda a capturar el dióxido de carbono (CO2) del aire para la fotosíntesis.
- Gránulos de almacenamiento: Guardan energía en forma de carbohidratos, como el glucógeno, y otras sustancias como la cianoficina y el polifosfato. Esta energía se usa cuando la cianobacteria la necesita.
- Vesículas de gas: Algunas cianobacterias tienen burbujas llenas de gas. Las usan para flotar y moverse en el agua, buscando la cantidad de luz adecuada para la fotosíntesis.
- Tilacoides: Son estructuras dentro de la célula donde ocurre la fotosíntesis. Contienen pigmentos que capturan la luz del sol.
- Ribosomas: Son las estructuras que fabrican las proteínas necesarias para la célula.
- Pronúcleo: Es donde se encuentra el ADN de la cianobacteria, que es su material genético.
- Membrana y pared: Como otras bacterias, tienen una membrana plasmática y una membrana externa, con una pared de peptidoglucano entre ellas.
- Vaina de mucílago: Muchas cianobacterias están cubiertas por una capa pegajosa llamada mucílago. Esta vaina las ayuda a unirse a superficies, las protege de la radiación UV y les permite competir con otros microorganismos.
Colores de las cianobacterias
Las cianobacterias tienen diferentes pigmentos que les dan sus colores. Los más comunes son la clorofila a, que les da un tono verde, y las ficocianinas y ficoeritrinas, que les dan tonos azules o rojos. También tienen carotenoides. Por eso, pueden verse de color rojo, verde, azul, marrón o incluso negro. Su color puede cambiar según la luz que haya en su ambiente.
¿Cómo funcionan y se especializan?
Las cianobacterias son organismos procariotas complejos. Algunas pueden formar grupos de células que trabajan juntas, como si fueran organismos pluricelulares.
Células especializadas
- Heterocistos: Son células más grandes y con paredes gruesas que se encargan de fijar el nitrógeno del aire. Este proceso es muy importante para la vida, pero no puede ocurrir si hay mucho oxígeno. Por eso, los heterocistos están diseñados para proteger la enzima que fija el nitrógeno del oxígeno producido por la fotosíntesis.
- Acinetos: Son células de reserva que guardan alimento y tienen paredes más gruesas. Les permiten sobrevivir en condiciones difíciles.
- Beocitos: Son células que se forman cuando una cianobacteria se divide en muchos fragmentos pequeños. Es una forma de reproducción asexual.
- Necridios: Son células que se "sacrifican" para que un filamento de cianobacterias pueda romperse y formar nuevos filamentos.
- Hormogonios: Son pequeños filamentos móviles que se forman durante la reproducción asexual y pueden moverse hacia la luz.
- Calcicito: Algunas cianobacterias usan estas células para deshacerse del calcio, lo que les permite perforar rocas.
¿Cómo se organizan las cianobacterias?
Las cianobacterias pueden vivir como células individuales, pero a menudo se agrupan. Pueden formar:
- Filamentos: Células unidas una tras otra, como una cadena.
- Colonias: Grupos de células unidas por una vaina de mucílago.
¿Cómo obtienen energía las cianobacterias?
Las cianobacterias son principalmente autótrofas, lo que significa que producen su propio alimento usando la luz del sol. Pero algunas también pueden vivir como heterótrofas, alimentándose de materia orgánica, o tener un metabolismo mixto.
Fotosíntesis oxigénica
Las cianobacterias fueron los primeros seres vivos en realizar la fotosíntesis oxigénica. Este proceso usa agua (H2O) como fuente de electrones y libera oxígeno como desecho. Gracias a ellas, hace miles de millones de años, la atmósfera terrestre se llenó de oxígeno. Esto fue un cambio enorme que permitió que surgieran formas de vida más complejas que usan oxígeno para respirar.
Fijación de carbono
Las cianobacterias capturan el dióxido de carbono (CO2) del agua para la fotosíntesis. Usan sus carboxisomas para concentrar el CO2 y hacer que la fotosíntesis sea más eficiente.
Fijación de nitrógeno
Muchas cianobacterias pueden tomar el nitrógeno del aire y convertirlo en una forma que las células pueden usar, llamada amonio. Esto es muy importante para las plantas y otros organismos que no pueden hacer esto por sí mismos.
Respiración
Las cianobacterias también respiran, especialmente en la oscuridad. Usan la energía que guardaron de la fotosíntesis para romper los carbohidratos y obtener más energía, liberando CO2.
Producción de metano
Recientemente, se descubrió que las cianobacterias también pueden producir metano, un gas importante en la atmósfera. Esto ocurre tanto con luz como en la oscuridad, y con o sin oxígeno.
¿Cómo se reproducen las cianobacterias?
Las cianobacterias se reproducen de forma asexual, lo que significa que no necesitan de otro individuo para tener descendencia.
- Fisión binaria: Una célula madre crece y se divide en dos células hijas idénticas. Es la forma más común.
- Fisión múltiple: Una célula madre se divide en muchos fragmentos pequeños llamados beocitos.
- Gemación: Una célula madre produce pequeñas "yemas" o nanocitos que se desprenden y crecen.
- Fragmentación: Un filamento se rompe en dos o más partes, y cada parte puede crecer para formar un nuevo filamento. Esto a menudo ocurre gracias a los necridios.
¿Cómo han evolucionado las cianobacterias?
Se cree que las cianobacterias aparecieron hace unos 3500 millones de años. Su capacidad para realizar la fotosíntesis oxigénica cambió por completo la Tierra. Transformaron una atmósfera con poco oxígeno en una rica en este gas, lo que fue clave para la evolución de la vida.
Las cianobacterias fueron los principales productores de alimento en la Tierra durante miles de millones de años. Incluso hoy, son muy importantes en los océanos. Los cloroplastos, que son las partes de las células de las plantas y algas que hacen la fotosíntesis, en realidad se originaron a partir de cianobacterias que vivieron en simbiosis con otras células hace mucho tiempo.
¿Dónde viven las cianobacterias?
Las cianobacterias se encuentran en casi todos los lugares del planeta. Viven en océanos, agua dulce, suelo, aguas termales, cuevas, e incluso en rocas de la Antártida o bajo el hielo. Son muy resistentes y pueden sobrevivir en ambientes extremos.
También pueden vivir en simbiosis con otros organismos, como en los líquenes, plantas o esponjas, proporcionándoles energía.
Floraciones de cianobacterias (blooms)
A veces, en ambientes acuáticos con muchos nutrientes (como fosfatos y nitratos) y temperaturas cálidas, las cianobacterias pueden crecer muy rápido y formar grandes acumulaciones llamadas "floraciones" o blooms. Estas floraciones pueden cambiar el color del agua y causar problemas, como la falta de oxígeno en el agua por la noche, lo que puede afectar a los animales acuáticos.
Algunas cianobacterias en estas floraciones pueden producir toxinas que son dañinas para los animales que beben esa agua. Por ejemplo, los géneros Microcystis, Anabaena y Aphanizomenon son conocidos por producir toxinas que pueden afectar el hígado o el sistema nervioso.
Usos de las cianobacterias
Las cianobacterias tienen varias aplicaciones interesantes:
- Alimento: Algunas especies, como Arthrospira (conocida como espirulina), se usan como suplemento alimenticio por su alto contenido de vitamina A y antioxidantes.
- Biotecnología: Se investiga su uso para producir bioetanol y colorantes alimentarios.
- Exploración espacial: Se ha propuesto usar cianobacterias para ayudar a la colonización de Marte, ya que pueden sobrevivir en condiciones difíciles y producir recursos.
- Secuestro de carbono: Algunas cianobacterias pueden ayudar a eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera, lo que podría ser útil para combatir el cambio climático.
Véase también
- Estera microbiana
- Tapete microbiano
- Gran evento oxidativo
- Fitoplancton
- Cloroplasto
- Estromatolito
- Microbialito
- Oncolito
- Floración algal
- Fotosíntesis
- Bacteria
- Nutrición autótrofa
