ANABAENA: CARACTERÍSTIQUES, HÀBITAT, REPRODUCCIÓ I NUTRICIÓ - BIOLOGIA - 2025

Anabaena és un gènere de cianobacteris fotosintètics procariotes, és a dir que són unicel·lulars, sense nucli definit, amb material genètic, però dispers en el citoplasma. Són organismes plantónicos d'aigües someres, amb formes de barril i poden arribar a formar colònies.

Els cianobacteris, incloses Anabaena, són també anomenades algues verd-blaves, encara que no estan relaciones amb el regne Plantae. Són anomenades així, a més de per la seva coloració, per la capacitat d'algunes espècies de fixar nitrogen i altres per presentar clorofil·la i fer fotosíntesi.

Espècie de cianobacteri Anabaena circinalis. Presa i editada de: Bdcarl Les a nabaenas són objecte de molta atenció científica, ja que són un dels pocs grups de cianobacteris que poden fixar nitrogen atmosfèric, el que les han fet de particular interès en estudis genòmics, evolutius, bioquímics, farmacèutics entre molts altres.

Característiques

Són organismes procariotes. Presenten una paret cel·lular de peptidoglucano, d'estructura molt semblant a la d'aquelles bacteris que reaccionen negativament a la tinció de Gram (Gram negatives).

Generalment mesuren uns 2 a 10 micròmetres, encara que algunes espècies poden arribar a fer fins a 20 micròmetres. Hi ha espècies de vida lliure i la majoria són filamentoses (amb tricomes no ramificats).

Presenten clorofil·la a, pel que poden realitzar fotosíntesi. Les filamentoses tenen cèl·lules especialitzades anomenades heterocistos que van perdre la capacitat de fer fotosíntesi, però en canvi els permeten fixar nitrogen atmosfèric amb l'ajuda d'un enzim anomenat nitrogenasa.

Les cèl·lules heterocísticas es formen dins de l'filament i / o en zones terminals d'aquest. Per raons fisiològiques i químiques, aquestes cèl·lules formen una membrana cel·lular més gruixuda que la de les altres cèl·lules de la colònia.

La funció d'aquesta membrana és crear un microambient anaeròbic i així poder realitzar la captació i fixació de el nitrogen atmosfèric, ja que l'enzim nitrogenasa s'inactiva en presència d'oxigen.

Les a nabaenas, a l'igual que altres cianobacteris que tenen heterocistos, poden realitzar processos de fixació de nitrogen en absència o presència de llum; fins i tot quan són cultivades en absència de nitrogen aquestes capten diòxid de carboni i realitzen fotosíntesi.

Algunes espècies generen bloom o floracions, altres tenen capacitat de produir bioluminescència i certes espècies poden arribar a ser tòxiques.

Taxonomia i filogènia

Anabaena pertany a el domini Bacteri, proposat per Carl Woese el 1990. Aquest domini, segons Woese, és un grup germà de Archea (un altre grup de procariotes més relacionats amb els eucariotes) i Eukarya (organismes eucariotes).

Estan dins d'el regne Bacteri i el phyllum Cyanobacteria. L'ordenament taxonòmic dels cianobacteris està subjecte a controvèrsies actualment, la seva classificació és força complexa i els científics no estan d'el tot d'acord amb els arranjaments taxonòmics actuals.

No obstant això, dins del grup de les cianobacteris hi ha certa acceptació científica sobre les relacions filogenètiques que hi ha entre els ordres nostocal i Estigonematales, tots dos grups amb cèl·lules heterocisticas típiques dels gèneres Anabaena, Nostoc i Cylindrospermum.

Alguns estudis filogenètics revelen que dins dels nostocal, els gèneres Anabaena i Nostoc estan més relacionades entre si que amb Cylindrospermum. En l'actualitat s'han descrit més de 170 espècies de l'gènere Anabaena.

hàbitat

Són organismes comuns habitant cossos d'aigua dolça de poca profunditat, algunes espècies són d'ambients marins i fins i tot altres han estat reportades en ambients terrestres humits.

Les espècies marines poden viure en diferents condicions de salinitat. Pel que fa a la temperatura, certes espècies estan presents en zones temperades en èpoques d'estiu, són tolerants a variacions de temperatura i fins i tot poden arribar a desenvolupar-se en ambients amb temperatures de més de 70º Celsius.

A l'ésser principalment d'aigües d'aigua dolça toleren certs nivells d'acidesa, però hi ha espècies que també habiten en ambients termals alcalins, és a dir ambients càlids i amb elevat pH (bàsic).

Associacions simbiòtiques

Diverses espècies de Anabaena han estat trobades vivint en associacions simbiòtiques mutualistes amb algues i plantes fanerògames. Aquestes habiten dins el cos del seu hoste i li proveeixen de nitrogen a canvi de protecció contra els depredadors.

reproducció

Aquestes cianobacteris es reprodueixen de forma asexual, és a dir que no requereixen per a això de la presència de gàmetes masculins o femenins. En canvi fan servir altres mecanismes reproductius.

En Anabaena la reproducció ocorre per fragmentació; aquests microorganismes formen colònies de tipus filamentoses. La fragmentació ocorre quan una secció de l'filament (hormogonia) es desprèn de la resta de la colònia.

A l'ocórrer el despreniment, la part més petita que es va fragmentar lliscarà o surarà a la columna d'aigua. Posteriorment començarà a formar la seva pròpia colònia.

nutrició

El gènere Anabaena és un taxó de nutrició autòtrofa, és a dir que els seus representants són organismes que produeixen el seu propi aliment a partir de compostos o elements inorgànics. Els Anabaena tenen dos tipus de nutrició autòtrofa:

fotosíntesi

La fotosíntesi és un procés químic que passa en alguns organismes com plantes i alguns bacteris, en el qual el diòxid de carboni i l'aigua formen sucres en presència de llum i s'allibera oxigen com un producte derivat.

Anabaena presenta cloroplasts amb el pigment fotosintètic clorofil·la a, que és el que li permet absorbir l'energia lumínica i transformar-la.

Fixació de nitrogen

Molts bacteris són heteròtrofs fixadors de nitrogen. No obstant això, la majoria d'aquestes ho fan en absència de llum solar i en anòxia, o baixes concentracions d'oxigen.

Com ja hem descrit anteriorment, Anabaena és un dels pocs grups que presenten cèl·lules especialitzades anomenades heterocistos. Aquests els permeten fixar nitrogen atmosfèric en presència de llum solar i oxigen, i així obtenir els nutrients necessaris per al desenvolupament de la colònia.

Heterocistos en cianobacteri de l'gènere Anabaena. Presa i editada de: Berkshire Community College Bioscience Image Library.

toxicitat

El gènere Anabaena també és conegut per presentar espècies que produeixen toxines. Quan les condicions de l'hàbitat són propícies pot ocórrer una proliferació o floració (Bloom) d'aquestes espècies.

Durant aquestes floracions, l'aigua es converteix en un agent tòxic molt perillós per als organismes que la beuen, per la presència de cianobacteris. Es coneix d'intoxicacions de el bestiar boví, aus, peixos, mascotes i fins i tot éssers humans per aquesta causa.

Les espècies tòxiques produeixen una neurotoxina (exemple, anabacinas) que afecta el sistema nerviós central dels organismes que la ingereixen. Aquesta toxina provoca en éssers humans demència semblant a l'Alzheimer, símptomes semblants a el mal de Parkinson, entre d'altres.

En alguns casos aguts, pot sobrevenir la mort dels pacients. No hi ha cura coneguda per a aquesta toxina, el tractament és simptomàtic.

referències

1. Anabaena. Recuperat de britannica.com
2. Anabaena. Recuparado de wikipedia.org
3. M. Burnat & E. Flors (2014).Inactivation of agmatinase Expressed in Vegetative cells alters arginine catabolisme and prevents diazotrophic growth in the heterocyst-forming cyanobacterium Anabaena. Microbiologyopen.
4. Anabaena. Recuperat de bioweb.uwlax.edu.
5. Anabaena. Recuperat de wildpro.twycrosszoo.org.
6. N. Rosales Loaiza, P. Vera, C. Aiello-Mazzarri, E. Morales (2016). Comparative growth and biochemical composition of four strains of Nostoc and Anabaena (Cyanobacteria, nostocal) in relation to sodium Nitrate. Acta Biològica Colombiana.