PERIFITON: CARACTERÍSTIQUES, MORFOLOGIA, COMPONENTS, CREIXEMENT - BIOLOGIA - 2025

El perifiton, conegut per alguns com biofilm, pot definir-se com un conjunt de microorganismes que conformen una mena de capa que recobreix o s'ancora a diversos substrats. Els microorganismes que integren a l'perifiton es mantenen units gràcies a la presència de la matriu extracel·lular que secreten.

A causa de la gran diversitat de microorganismes que hi ha al perifiton, aquest pot ser trobat en tot tipus d'hàbitats, fins i tot en les condicions climàtiques més adverses, com ara glaceres i fins i tot aigües termals.

Perifiton. Font: Everglades NPS from Homestead, Florida, United States

Des del punt de vista ecològic, el perifiton és molt important, ja que compleix diverses funcions en els ecosistemes, entre les quals destaca la seva capacitat com a indicador dels nivells de contaminació.

Característiques generals

El perifiton és una xarxa entramada i complexa que es troba generalment adherida a algun tipus de substrat submergit en les aigües. Així mateix, atès que els organismes que el conformen solen reproduir-se de manera exponencial, el perifiton té un creixement ràpid. Això és així perquè en el medi es troben els nutrients necessaris perquè els microorganismes es desenvolupin de manera òptima.

De la mateixa manera, una de les característiques més notables de l'perifition és que els organismes que el conformen secreten una mena de matriu extracel·lular de consistència gelatinosa que els manté units i ancorats uns als altres i a el substrat.

El perifiton està compost per una àmplia varietat de microorganismes com ara bacteris, protozoaris i algues. Cada un d'aquests contribueix amb les seves propietats i característiques particulars perquè el perifiton prosperi, es desenvolupi i prevalgui.

morfologia

Morfològicament, el perifiton s'observa com una catifa prima que recobreix les diferents superfícies que es troben en les aigües. Està conformada per una àmplia gamma de microorganismes de diferents tipus, com ara algues, bacteris, fongs i protozous que secreten una matriu polisacàrida en la qual es troben compactats.

Tot i que el perifiton es troba recobrint una gran varietat de substrats, noves investigacions semblen suggerir que es troba principalment sobre plantes.

Alguns especialistes el descriuen com una mena de gespa, el gruix pot variar d'acord a l'ecosistema en què es trobi. La textura de l'perifiton és bastant suau, fins i tot qualificada com llimac per alguns especialistes. El color predominant és el verd, delatant així l'abundància d'organismes fotosintètics en la composició.

components

Els components de l'perifiton són bastants variats, principalment membres dels regnes monera i protista.

Organismes de el regne monera

La quantitat de bacteris presents en el perifiton és molt abundant. Per descomptat, les espècies bacterianes no són estàndard, sinó que depenen de l'ecosistema en el qual es troba.

No obstant això, tenint en compte diversos estudis en els quals s'ha caracteritzat el perifiton de diverses zones al llarg de l'món, es pot establir que els gèneres procariotes presents en aquest amb més freqüència són els següents:

• Enterobacter sp: conformat per bacteris anaeròbics que són principalment descomponedoras de la matèria orgànica. Així mateix realitzen el procés de fermentació a través del qual metabolitzen carbohidrats, i també en condicions aeròbiques són capaços d'oxidar una gran varietat de substrats. Algunes també són reconeguts patògens de l'ésser humà.
• Pseudomonas sp: són bacteris en forma de bacil, gram negatives, que es desenvolupen fonamentalment en ambients rics en oxigen. Són organismes catalasa positius, de manera que poden degradar a l'peròxid d'hidrogen. Gràcies a la diversitat metabòlica tenen la capacitat de colonitzar una gran gamma d'ambients, de manera que és possible trobar-les com a components de perifiton en multitud d'ecosistemes.
• Citrobacter sp: grup conformat per bacteris bacilares que tenen un metabolisme de tipus aerobi. Són gram negatives i són capaços de fermentar alguns carbohidrats com la lactosa. Són habitants comuns d'l'aigua i de terra, raó per la qual són components assidus de l'perifiton.
• Altres tipus bacterians: altres gèneres bacterians que s'han trobat com a components de l'perifiton en multitud d'ambients són Chromobacterium sp, Acinetobacter sp, Stenotrophomonas sp i Klebsiella sp, entre d'altres.
• Cyanobacterias: es coneixen de manera general com algues verd blaves. Presenten a l'interior de les seves cèl·lules pigments com la clorofil·la, de manera que algunes pot realitzar la fotosíntesi. A més són capaços d'utilitzar el nitrogen atmosfèric com a font d'aquest element.

Organismes de el regne protista

Els membres de el regne protista que es troben formant part de l'perifiton són les algues i protozoaris, entre els quals destaquen:

• Chlorophytas: són les anomenades algues verdes, amb abundant clorofil·la en les seves cèl·lules, el que els proporciona el seu característic color verd. A causa de la presència de clorofil·la, són organismes autòtrofs, capaços de dur a terme el procés de fotosíntesi. La seva grandària és variable, podent-se observar en el perifiton algues verdes, tant macroscòpiques com microscòpiques. Entre els gèneres d'algues verdes trobades al perifiton es poden esmentar Ulothrix, Chaetophora i Oedogonium, entre d'altres.
• Rhodophytas: conegudes comunament com algues vermelles. Generalment són pluricel·lulars i contenen com pigments la clorofil·la i altres, com els carotenoides. Aquests últims contribueixen a donar-li la seva coloració típica rogenca. Un dels gèneres d'algues vermelles que s'aconsegueixen amb major freqüència en el perifiton és Hildebrandia.
• Diatomees: són algues unicel·lulars bastant comuns en els hàbitats marins. Es caracteritzen perquè les seves cèl·lules es troben limitades per una paret cel·lular constituïda per diòxid de silici hidratat. Són capaços de realitzar la fotosíntesi. Els gèneres de diatomees més comuns en el perifiton són Cocconeis, Cymbella i Navicula, entre d'altres.

Diatomea, membre assidu de l'perifiton. Font: Picturepest

• Protozoaris: es caracteritzen per ser organismes microscòpics eucariotes, unicel·lulars i generalment heteròtrofs. Alguns presenten flagels que els ajuden en el procés de locomoció. Els gèneres de protozoaris comuns en el perifiton són Stentor, Vorticella, Euplotes i Epistylis, entre molts altres.

creixement

El creixement i desenvolupament de l'perifiton és un procés gradual que abasta diverses etapes:

• Contacte i ancoratge a la superfície: és la fase inicial de l'procés de formació de l'perifiton. En aquesta etapa, els bacteris i altres microorganismes que el formen comença a establir certes connexions amb el substrat i ancorar-se a aquest. En un inici aquestes connexions són un tant febles, però en la mesura que va creixent la quantitat de microorganismes, aquestes es consoliden.
• Formació de microcolonias: els microorganismes que s'havien ancorat a l'substrat comencen a reproduir-se, principalment de forma asexual a través de fissió binària.
• Comunicació entre molècules i producció de la matriu extracel·lular: a través d'un mecanisme conegut com "quòrum sensing" s'estableixen unions entre les diverses cèl·lules. Així mateix, s'incrementa la producció d'EPS (substàncies polimèriques extracel·lulars), les quals contribueixen a que els microorganismes es troben molt junts.
• Maduració de l'perifiton: ja en aquesta etapa comença a desenvolupar-se una estructura complexa. Aquí els organismes que integren a l'perifiton comencen a adaptar-se a aspectes com la disponibilitat d'oxigen i d'alguns nutrients.

Etapes de creixement de l'perifiton. Font: Aalexopo

utilitat

El perifiton és un element de vital importància en els ecosistemes, ja que a través d'ell és possible, per exemple, determinar el grau de contaminació, així com també sanejar les aigües contaminades. De la mateixa manera el perifiton serveix com a font d'aliment per als peixos de l'ecosistema en el qual es troba, pel que també és utilitzat en aqüicultura.

Indicador de contaminació i de la qualitat de l'aigua

El perifiton ha estat utilitzat en nombrosos ecosistemes com un indicador dels nivells de contaminació. Això es deu al fet que hi ha organismes que tenen predilecció per certs components que poden ser considerats contaminants.

En aquest sentit, quan es vol conèixer els nivells de contaminació d'un lloc, es pot prendre una mostra de l'perifiton que ha crescut allà i identificar els microorganismes presents en ell.

A el conèixer la relació existent entre alguns microorganismes de l'perifiton i certs agents contaminants, es pot concloure sense cap dubte si un ambient es troba contaminat o no.

Així mateix, el perifiton es pot utilitzar per determinar la qualitat de l'aigua per la seva elevada sensibilitat als canvis ia la ràpida resposta que genera davant aquests.

Netejador dels ecosistemes

Diversos estudis han demostrat que el perifiton és un excel·lent netejador dels ecosistemes. Això es deu al fet que els microorganismes que el conformen són capaços d'absorbir i metabolitzar certs elements contaminants, com ara alguns metalls com el zinc, el cadmi, el coure i el níquel.

A l'fer això, redueixen considerablement els nivells de contaminació de certs llocs. Actualment es troben en estudi les seves habilitats per eliminar productes químics nocius, així com també per reduir la terbolesa de les aigües.

Aliment de peixos i en la indústria aqüícola

El perifiton ha demostrat ser una font d'aliment per a alguns peixos que presenten certes adaptacions que els permeten raspar el perifiton de el substrat. Així mateix, ha estat emprat en alguns projectes que involucren l'aqüicultura amb la finalitat de ser aliment dels peixos i mol·luscs que són criats d'aquesta manera.

referències

1. Aloi, I. (1990). A critical review of recent Freshwater periphyton field methods. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 47. 656-670.
2. Haiying, L., Feng, I., Wang, J. i Wu, I. (2016). Responses of periphyton morphology, structure and function to extreme nutrient loading. Environmental pollution. 214. 878-884.
3. Hall-Stoodley, L. i Stoodley, P. (2002). Development regulation of microbial biofilms. Current opinion in biotechnology, 13: 228-233.
4. Hill, W., Ryon, M., Smith, J. i Marshall, s. (2010). El rol dels periphyton in Mediating the effects of pollution in a stream ecosystem. Environmental Management. 45 (3). 563-76.
5. Rojas, J. (2005). Diversitat bacteriana a l'perifiton en arrels de Eichornia sp, Pistia sp i Azolla sp, en un aiguamoll artificial de la Universitat Earth. Consultat a: repositoriotec.tec.ac.cr
6. Voltolina, D:, Audelo, J., Romero, I. i Pacheco, M. (2013). Promoció de l'perifiton per al cultiu de gambeta blanc: cap a una aqüicultura ecològica. Butlletí de l'Institut d'Pesca Sao Paulo. 39.
7. Yadav, R., Kumar, P., Saini, V., Sharma, B. (2017). Importance of periphyton for aquaculture. Aqua star 38-43.