Table of Contents
Definición de Spirogyra
Spirogyra es un alga verde que se encuentra principalmente en agua dulce en forma de grupos. Estos también se llaman seda de agua o trenzas de sirena.
- Es un organismo unicelular, pero se puede ver en cuerpos de agua dulce cuando se agrupa para formar una estructura multicelular.
- Spirogyra consiste en clorofila que le da un aspecto verde. Como resultado, también puede preparar su propia comida.
- Spirogyra es un tipo filamentoso de algas verdes de agua dulce, que se reconocen más fácilmente debido a sus cloroplastos enrollados en espiral.
- Spirogyra spp. son algas filamentosas no ramificadas que tienen un modo único de reproducción sexual.
Clasificación de Spirogyra
- Alrededor de 400 especies de Spirogyra se encuentran en todo el mundo en varios cuerpos de agua dulce.
- La siguiente es la clasificación taxonómica de Spirogyra descrita o propuesta por E. Fritsch (1935) en su libro “La estructura y reproducción de las algas” :
Dominio: Eukarya
Reino: Protista o Protoctista
Filo: Chlorophyta
Clase: Chlorophyceae
Orden: Zygnematales
Familia: Zygnemataceae
Género: Spirogyra
Hábitat de Spirogyra
- Las algas verdes, Spirogyra (Chlorophyta), se encuentran en una amplia gama de hábitats, incluidos pequeños cuerpos de agua estancada, ríos y arroyos.
- También se encuentra como parte de la vegetación que se encuentra en los bordes de grandes lagos y ríos.
- Spirogyra existe en una forma filamentosa que a menudo forma masas que flotan cerca de arroyos y estanques, impulsadas por burbujas de oxígeno liberadas durante la fotosíntesis.
- Algunas especies de Spirogyra se encuentran en arroyos y ríos de corriente lenta donde aparecen como grupos verdes.
- Estos también se encuentran en estanques temporales que duran poco tiempo, donde florecen durante el tiempo húmedo y se secan posteriormente.
- Estos son fotosintéticos con clorofila como pigmento fotosintético, lo que los convierte en una parte esencial del ecosistema acuático.
Morfología de Spirogyra
- Spirogyra es un alga verde multicelular, filamentosa y larga que consta de células unidas de extremo a extremo para formar largas cadenas. Estos filamentos o cadenas pueden tener varios centímetros de longitud.
- La estructura vegetativa de Spirogyra se denomina talo, que es la hebra filamentosa no ramificada que consta de múltiples células.
- Las células del filamento tienen una longitud de 10-100 µm y una estructura cilíndrica. Cada celda del filamento está unida a dos celdas junto con su ancho, excepto las celdas en los dos extremos, que están unidas a una sola celda cada una.
- La celda terminal del filamento en algunas especies puede no ser verde y se denomina retención. Algunas especies como Spirogyra longata también tienen rizoides en forma de raíz que surgen de la sujeción que sostiene los filamentos del sustrato.
- Las células de la estructura filamentosa se caracterizan por uno o más cloroplastos espirales que dan el color verde característico al organismo.
- La pared celular de cada celda se compone de dos capas; la capa interna compuesta de celulosa y la capa externa compuesta de pectina. Estas capas son las responsables de la textura resbaladiza del organismo.
- Bajo el microscopio, Spirogyra aparece rodeada por una sustancia viscosa parecida a una gelatina que es la pared exterior del organismo disuelta en agua. Además, los filamentos también están rodeados de mucílago que mantiene unidos a los filamentos para formar grumos en el agua.
- La pared entre dos células está compuesta por la laminilla media, que puede ser plana, replicada o coligada.
- La mayor parte del interior de la célula está ocupada por la gran vacuola central que rodea el núcleo suspendido por delicadas hebras de citoplasma.
- Además de la gran vacuola, el citoplasma también consta del cloroplasto que forma una espiral alrededor de la vacuola y consta de cuerpos especializados llamados pirenoides. Los pirenoides son estructuras únicas con un núcleo proteico central que almacenan almidón.
- A excepción de la sujeción, todas las demás células del filamento pueden dividirse y aumentar la longitud del filamento.
Características culturales de Spirogyra
- Las características morfológicas de las algas son las características esenciales para la identificación de la mayoría de las algas. Sin embargo, algunas características culturales de las algas también pueden ser necesarias para la identificación.
- Spirogyra , junto con otras algas verdes, se pueden cultivar en medio BG-11. Sin embargo, el medio basal de Bold con triple nitrato y vitaminas también se considera un medio adecuado para el crecimiento de especies de Spirogyra.
- Las algas crecen más lentamente en comparación con las bacterias, y para Spirogyra , se necesitan varias semanas para obtener un cultivo denso de algas a partir de una sola célula.
- Durante el cultivo, se añaden concentraciones de fosfato y nitrato dos veces por semana a la suspensión de algas si es necesario.
- Las características típicas de crecimiento sigmoideo en Spirogyra consisten en una fase de retraso corta seguida de un crecimiento exponencial.
- A medida que aumenta la densidad del cultivo, el medio puede volverse verde oscuro y el sobrenadante de las muestras centrifugadas se vuelve cada vez más rojo y viscoso, lo que probablemente sea causado por la producción de mucílago de Spirogyra , que es una estrategia para defenderse contra epífitas.
- Spirogyra crece en forma de filamentos verdes que juntos forman grumos verdes a lo largo de las placas o biorreactores.
- Dependiendo de la especie, la longitud de los filamentos puede variar de 100 a 600 µm con un ancho de 10 a 100 µm.
- Además, la forma de la gametangia y las cigosporas también puede variar entre diferentes especies, lo que ayuda en la identificación del organismo.
Ciclo de vida de Spirogyra
- El ciclo de vida de Spirogyra ocurre a través de una de las tres formas; vegetativo, asexual y sexual. Los ciclos vegetativo y sexual son más comunes que los ciclos asexuales.
- Una forma de alternancia de generación caracteriza el ciclo de vida de Spirogyra . Es el significado haploídico, la estructura gametofítica haploide del organismo es la estructura prolongada seguida de una breve cigospora diploide como estructura esporofítica.
- Esto se observa durante la reproducción sexual donde el ciclo de vida del organismo alternaba entre el filamento haploide y la cigospora diploide.
- La zigospora es la única fase diploide en el ciclo de vida sexual. Después de la fusión, la gametangia femenina se descompone para liberar la cigospora.
- La zigospora permanece en el fondo del estanque hasta que se presente una condición favorable.
- La zigospora luego se divide meióticamente para formar cuatro núcleos haploides, de los cuales solo uno sobrevive.
- Luego, la zigospora crece lentamente de tamaño y estalla para liberar el tubo germinativo. Le siguen divisiones transversales repetidas del tubo germinal para formar un filamento haploide.
Lea también: 16 diferencias entre la reproducción asexual y sexual
Reproducción en Spirogyra
La reproducción vegetativa y sexual en Spirogyra es común, mientras que la reproducción asexual ocurre ocasionalmente.
1. Reproducción vegetativa
- La reproducción vegetativa en Spirogyra es el método de reproducción más corto que se produce por fragmentación.
- Spirogyra puede multiplicarse por fragmentación donde el filamento vegetativo del organismo se rompe en fragmentos, cada uno de los cuales se desarrolla de forma independiente en un nuevo filamento.
- El fragmento sufre múltiples divisiones para formar un filamento vegetativo alargado.
- En condiciones favorables, la fragmentación es el método de reproducción más común en Spirogyra .
- La ruptura del filamento para formar fragmentos individuales puede ocurrir debido a una lesión mecánica, la disolución de la laminilla media o la formación de fragmentos en forma de H.
2. Reproducción asexual
La reproducción asexual es menos común entre Spirogyra , pero ocurre en algunas especies en condiciones desfavorables mediante la formación de esporas asexuales como aplanosporas, acinetes y cigosporas.
a. Aplanospores
- Las aplanosporas se forman en condiciones desfavorables donde el citoplasma de la célula se contrae y se forma una pared a su alrededor.
- La aplanospora no es móvil y eventualmente conduce a la formación de un filamento una vez que la condición es favorable.
- En S. aplanospora , la formación de aplanosporas es el único método de reproducción.
B. Akinetes
- En algunas especies de Spirogyra , la célula desarrolla una pared gruesa a su alrededor para protegerse de la condición desfavorable.
- Una vez que la condición se vuelve favorable, el akinete se desarrolla para formar un filamento. Es común en S. farlowii .
C. Azigosporas
- En S. varians , a veces los gametos no se fusionan durante la reproducción sexual y quedan encerrados por una pared celular gruesa que forma una azigospora.
- Como otras esporas asexuales, las azigosporas también se desarrollan para formar un nuevo filamento.
3. Reproducción sexual
- La reproducción sexual en Spirogyra ocurre mediante la alternancia entre un filamento haploide y una cigospora diploide.
- La conjugación es el método de reproducción sexual en Spirogyra donde tiene lugar la fusión de dos gametos de cepas opuestas. Todo el contenido protoplásmico de la célula actúa como gameto.
- Los gametos son morfológicamente idénticos, pero durante la conjugación, uno de los gametos se vuelve activo (gameto masculino) mientras que el otro se vuelve pasivo o inmóvil.
- La conjugación en Spirogyra es de dos tipos; Conjugación escalariforme y lateral
una. Conjugación escalariforme
- Es el modo más común de conjugación que ocurre entre dos filamentos diferentes cuando los dos filamentos se acercan y se encuentran paralelos entre sí.
- Luego, las células opuestas desarrollan protuberancias o excrecencias que se extienden y entran en contacto entre sí.
- La parte superior de estas excrecencias se disuelve para formar un tubo de conjugación entre las dos células.
- Esto da como resultado la formación de una estructura en forma de escalera (escalariforme) a lo largo del filamento.
- Mientras tanto, el protoplasma de las células se redondea para formar gametos, y el gameto masculino móvil se mueve a través del tubo de conjugación para llegar al gameto femenino.
- La fusión de estos gametos da como resultado la formación de un cigoto que es diploide. El cigoto desarrolla una pared gruesa para formar una zigospora.
B. Conjugación lateral
La conjugación lateral es menos frecuente y ocurre entre dos células adyacentes del mismo filamento. Puede ocurrir de dos formas más; Conjugación lateral indirecta y directa
I. Conjugación lateral indirecta
- Durante la conjugación lateral indirecta, surgen excrecencias en los lados del tabique, lo que finalmente conduce a la formación de una abertura en el lado lateral de las células.
- Una de las dos células adyacentes actúa como gametangia masculino, mientras que la otra actúa como gametangia femenino.
- El gameto masculino luego se mueve a través del tubo y se fusiona con el gameto femenino para formar un cigoto.
- En las especies que se reproducen por conjugación lateral indirecta, en cada segunda célula del filamento se forma una zigospora.
- Ocurre en el más tenue, S. affinis .
ii. Conjugación lateral directa
- Durante la conjugación lateral directa, se forma un poro en el tabique que se vuelve lo suficientemente grande como para que pase el gametangia masculino.
- Luego, el gameto masculino se transfiere a través del poro al gametangia femenino, donde se fusionan para formar un cigoto diploide.
- Ocurre en S.jogensis .
Identificación de Spirogyra
El método principal de identificación de Spirogyra es mediante la observación de la estructura morfológica del organismo, pero también se encuentran disponibles otros métodos de identificación.
1. Identificación cultural
- La identificación cultural de Spirogyra es posible mediante el estudio de diversas características morfológicas y fisiológicas del organismo.
- La longitud y el ancho del filamento, la estructura de la pared transversal (tabique), el número de cloroplastos por célula y el número de vueltas del cloroplasto y el tipo de células vegetativas son algunas de las características.
- Además, las especies también se pueden identificar en función de la estructura de las esporas reproductoras y el tipo de conjugación.
- También se estudian el tamaño de la cigospora y la naturaleza de la membrana de la espora para obtener una identificación adecuada.
2. Identificación molecular
- Para una identificación mejor y más detallada de la especie, también se pueden aplicar métodos de identificación molecular.
- El método más común de identificación del organismo mediante una técnica molecular es la secuenciación del ADN.
- Durante la secuenciación del ADN, primero se extrae y purifica el ADN, seguido de la amplificación mediante PCR.
- Los productos de PCR purificados se pueden secuenciar directamente utilizando varias herramientas de secuenciación.
- Con base en los resultados de los métodos moleculares y moleculares de identificación, se puede preparar una filogenia molecular de la especie de Spirogyra .
La siguiente tabla proporciona algunas características de algunas especies de Spirogyra que pueden usarse para su identificación:
Especies | Longitud del filamento (µm) | Ancho del filamento (µm) | Cloroplastos por celda | Giros por celda | Pared transversal | Forma del gametangia | Tamaño de la zigospora |
S. varians | 125-200 | 28-33 | 1 | 4-8 | Plano | Inflado solo hacia el centro | 30-34 × 50-53 µm |
S. punctata | 150-300 | 26-30 | 1 | 5-7 | Plano | Inflado | 31-34 × 50-64 µm |
S. longata | 110-260 | 26-32 | 1 | 3-6 | Plano | Cilíndrico | 28-32 × 48-72 µm |
S. hopeiensis | 110-160 | 26-28 | 1 | 5-6 | Reproducir exactamente | Inflado principalmente en el lado interior | 30-34 × 59-62 µm |
S. corrugado | 200-600 | 28-34 | 2-3 | 3-5 | Plano | Inflado | 50-54 × 97-111 µm |
Importancia económica / Aplicaciones / Usos de Spirogyra
- Algunas especies de Spirogyra se utilizan como fuente de alimento en diferentes partes del mundo ya que son ricas en vitaminas y minerales.
- Las algas verdes como Spirogyra también son una parte importante de los ecosistemas acuáticos, ya que son fotosintéticas y, por lo tanto, proporcionan oxígeno a otros organismos en el agua. Estos también son los productores del ecosistema.
- Spirogyra también se considera una fuente esencial de varios compuestos bioactivos naturales que pueden usarse con fines antibióticos, antioxidantes y antiinflamatorios.
- Se ha descubierto que algunas especies de Spirogyra tienen potencial para el tratamiento de aguas residuales municipales y la producción de biomasa para aplicaciones de biocombustibles.
- Se ha descubierto que una determinada especie del Himalaya de Spirogyra , S. porticalis, produce trece quimiotipos bioactivos conocidos con importancia fitofarmacéutica que incluyen ésteres de ácidos grasos, esteroles, alcoholes insaturados y alquinos.
- Se ha encontrado que Spirogyra neglecta posee compuestos quimiopreventivos del cáncer y actividad contra lesiones (que tienen un alto riesgo de volverse malignas) en hígados de rata. Esto podría tener implicaciones significativas para el estudio del cáncer y el tratamiento de cánceres de hígado similares que se encuentran en humanos.
Dr. Martin Passen, a dedicated nutrition educator with a master’s in nutrition education and nearing completion of a clinical nutrition and dietetics master’s. Passionate about sharing valuable information effectively.