SERES VIVOS DE LAS AGUAS DULCES METODOS EN ECOLOGIA DE AGUAS DULCES

Zona litoral:Comprende la zona de agua somera de la orilla y parte del fondo hasta donde penetra la luz solar. Es la zona donde crecen las plantas con raíces, y donde abunda material flotante y depósitos orgánicos.Esta zona en general es más rica en especies de organismos que las otras. En ella viven plantas con raíces que penetran en el fondo, pertenecientes a las espermatofitas que, junto con el fitoplancton y las algas flotantes, constituyen los productores del ecosistema lacustre. . Zona limnética. Corresponde a la zona de las aguas abiertas que se extienden hasta la profundidad donde se alcanza el nivel de compensación, es decir donde la fotosíntesis equilibra a la respiración. Por debajo de este nivel, y debido a la escasez de radiación solar, hay déficit de productividad

PLANCTON: (errante) Comunidad de organismos suspendidos en la columna de agua, con reducido o nulo poder de locomoción. Sus componentes son: BACTERIOPLANCTON: las bacterias FITOPLANCTON: algas ZOOPLANCTON: invertebrados FEMTOPLANCTON: hongos y virus, que suelen incluirse en el bacterioplancton. Según su permanencia los organismos pueden ser: EUPLANCTÓNICOS: presentes en forma permanente en el plancton MEROPLANCTÓNICOS: presentes durante parte de su ciclo vital PSEUDOPLANCTÓNICOS: de presencia accidental.

Según su tamaño: MACROPLANCTON: ≥ 200µm MICROPLANCTON: 200 – 20 µm NANOPLANCTON: 20 – 2.0 µm PICOPLANCTON: 2.0 – 0.2 µm FEMTOPLANCTON: ≤ 0.2 µm

PRINCIPALES GRUPOS TAXONÓMICOS QUE LO COMPONEN: CYANOBACTERIA FITOPLANCTON: Constituye la comunidad de la columna de agua que utiliza la radiación solar como fuente de energía para la síntesis de MO, por medio del proceso de Fotosíntesis. PRINCIPALES GRUPOS TAXONÓMICOS QUE LO COMPONEN: CYANOBACTERIA CHLOROPHYTA BACILLARIOPHYCEAE CHRYSOPHYCEAE XANTOPHYCEAE CRYPTOPHYCEAE DINOPHYCEAE EUGLENOPHYCEAE

CYANOBACTERIA La División Cyanophyta (algas azul-verdosas) es conocida más modernamente como Cianobacterias. Comprende individuos de organización celular procariótica, con paredes celulares idénticas a las de las Eubacterias. Ciertas características fisiológicas, como la producción de endotoxinas o la fijación de nitrógeno, parecen ser propias de diferencias entre cepas más que entre especies, razón por la cual muchos autores consideran que deben estar regidas por el Código de Nomenclatura Bacteriano, y no el Botánico

Anabaena: Tricomas simples, no formando colonias, de igual espesor, con heterocistos terminales e intercalares. Células redondeadas formando filamentos moniliformes.Entre las especies mejor representadas en Córdoba hay que mencionar a A. flos-aquae, A. variabilis y A. spiroides, presentes sobre todo en el Lago San Roque, y frecuentemente productoras de florecimientos con toxinas

Microcystis: Células esféricas agrupadas en colonias mediante una gelatina homogénea e incolora., de formas variables o totalmente amorfas. M.aeruginosa es la especie dominante en el lago San Roque desde hace una década, produciendo a veces florecimientos muy densos con olores desagradables y liberación de hepatotoxinas.

CHLOROPHYTA Son las conocidas como algas verdes, con cloroplastos de este color muy bien definidos, con formas y localizaciones celulares diferentes.

Chlamydomonas reinhardi: células casi esféricas Chlamydomonas reinhardi: células casi esféricas. Membrana no engrosada en una papila anterior. Cloroplasto con un gran pirenoide. Mancha ocular grande.

Coelastrum sp.: microalga colonial, formada por colonias de 8 a 128 células, puede ser globosa, hueca o esférica. Las células se encuentran unidas por finas superficies gelatinosas.

Closteriosis sp.: células solitarias, libres, fusiformes y muy alargadas, puntiagudas en los dos extremos y desprovista de vaina gelatinosa. Presentan un plasto parietal con numerosos pirenoides.

Pandorina morum: Colonia, apróximadamente esférica, compuesta de 16 células flageladas de forma triangular-abovada, insertas en una vaina gelatinosa común.

Pediastrum simplex: los individuos de esta especie presentan células marginales alargadas, con forma triangular y las células centrales se encuentran unidas de forma compacta.

Scenedesmus quadricauda: individuo colonial, constituído por 4, 8 ó 12 células. Las células centrales son alargadas y sin apéndices, las terminales, se abomban en el centro y presentan dos espinas que se proyectan hacia el exterior.

Spirogyra sp.: Microalga filamentosa con cloroplastos espiralados en doble hélice que recorren todo el tricoma.

Volvox aureus: colonia esférica, gelatinosa, con las células situadas en la periferia. Vistas por encima, las células son circulares y se comunican entre sí mediante filamentos plasmáticos muy finos.

CRIPTOFICEAS / CRYPTOPHYTA Las células son a menudo unicelulares y flageladas, con plastos generalmente de color marrón, aunque los hay verdes, amarillos o verde azulados. Las células presentan una forma particular, con frecuencia aplanadas, y dos flagelos casi iguales.

Cryptomonas sp.: células emarginadas en la parte anterior, más delgadas en la posterior, con la cara ventral plana y la dorsal abombada. Presentan dos cloroplastos y dos flagelos de igual longitud. Cryptomonas erosa: las células son fuertemente emarginadas en la parte anterior.

BACILLARIOPHYCEAE (DIATOMEAS ) Son microalgas unicelulares o coloniales, de plastos marrones o amarillos, que contienen clorofila a y c, β caroteno, xantófilas y diatoxantina, conocidas también como algas pardo doradas. Frecuentes en el plancton de agua dulce, están más representadas en agua marina. Se caracterizan por presentar una pared celular impregnada en sílice, con ornamentaciones muy particulares que son fuertes caracteres taxonómicos. La pared silicificada o valva consta de dos tecas, una superior o epiteca y una inferior o hipoteca, lo que en conjunto se denomina frústulo. Las células vegetativas carecen de flagelos, aunque presentan cierta movilidad gracias al flujo de agua que pasa a traves de perforaciones en sus paredes celulares.

Características ecológicas: Pueden alcanzar altas densidades originando blooms , pero no forman manchas flotantes, debido a su alta tasa de sedimentación. No se han registrado floraciones tóxicas en agua dulce, pero si en el mar. En alta densidad pueden ocasionar inconvenientes como la colmatación de filtros de potabilización, o mortandad de peces por obstrucción de agallas impidiendo el intercambio gaseoso.

Clasificación Orden Centrales: con simetría radial circular o trímera, y típicamente planctónicas. Orden Pennales: con simetría bilateral y forma alargada y generalmente bentónicas. La clasificación más reciente divide a Diatomeae (Dumortier, 1821) en las clases: diatomeas céntricas (Coscinodiscophyceae), diatomeas pennales sin rafe (Fragilariophyceae), diatomeas pennales con rafe (Bacillariophyceae) y un grupo descubierto más recientemente (Bolidophyceae-1999).

Diatomea pennal y diatomea central. Dibujos de Ernst Haeckel.

Navícula sp.: incluye individuos con valvas lanceoladas, estriadas transversalmente en la zona media, en sentido opuesto a los polos. Los extremos de la célula son redondeados.

Pinnularia sp.: Microalga diatometa caracterítica, de rafe ligeramente ondulado, estrias transversales gruesas que a veces presentan poros.

DINOPHYCEAE Gymnodinium sanguineum (Dinophyceae)

MUESTREO CUALITATIVO EL OBJETIVO ES LA DETERMINACIÓN TAXONÓMICA DE LAS ESPECIES QUE VIVEN EN EL ECOSISTEMA EN ESTUDIO. LA COMPOSICIÓN DEL FITOPLANCTON PUEDE SER CONOCIDA SI LA CALIDAD DE LAS MUESTRAS ES BUENA Y PERMITE LA IDENTIFICACIÓN. PARA DETERMINAR EL NÚMERO Y DISTRIBUCIÓN DE LAS MUESTRAS DEBE CONSIDERARSE LA MORFOLOGÍA DEL CUERPO DE AGUA.

Red para muestreo de fitoplancton de 20 µm de apertura de malla. RED DE PLANCTON: Consta de un cono de tela de nylon de tamaño de poro conocido, cuya boca de mantiene abierta con un aro generalmente metálico del que salen 2 o 3 tirantes que se unen al cabo con el que se arrastra la red. En el extremo del cono se coloca un recipiente (copo) donde se deposita el material concentrado durante el arrastre. La colecta se hace arrastrando la red a muy baja velocidad: a) sobre la superficie del agua (arrastre horizontal) b) Ascendiéndola desde una profundidad determinada (arrastre vertical) o c)Combinando ambas formas (arrastre oblicuo).

Botella Van Dorn para muestreo de agua a diferentes profundidades. Permite tomar la muestra a la profundidad deseada capturar organismos de todos los tamaños, aunque el volumen de la muestra es pequeño, por lo que se debe repetir varias veces.

Draga Ekman para muestreo de sedimentos sirve para recoger muestras de invertebrados bentónicos

FIJACION DE LAS MUESTRAS La fijación y la conservación deben preservar las estructuras de valor taxonómico muy delicadas: FRIO Y OSCURIDAD FORMALINA LUGOL GLUTARALDEHIDO

FRIO Y OSCURIDAD Para material fresco no agregar ningún aditivo químico que pueda alterar su morfología y actividad. Ambiente frío (4° C y oscuro reduce el metabolismo al mínimo, incluso en las bacterias. Permite la observación de caracteres taxonómicos en su estado natural, pero requiere análisis inmediato, preferentemente dentro de las 72 hs.

FORMALINA El formol comercial o formalina , es una solución de formaldehído al 40%. Para que la concentración final en la muestra sea entre 2 y 4 %, se agregan 5 a 10 ml de formalina por cada 90 ml de muestra. Cuando más densa la muestra, mayor debe ser la concentración de formalina. Se recomienda neutralizarla con carbonato de Ca i acetato de Na hasta llevar la solución a pH 6.8 – 7.0. La fijación con formalina destruye los flagelos pero preserva en buen estado los plastos, conservando el color por largo tiempo.

LUGOL Se disuelven 10gr de Iodo puro y 20 g de ioduro de potasio en 200 ml de ácido acético glacial (C2H4O2). Se guarda en un frasco de vidrio color ámbar y en oscuridad. La concentración en la muestra no debe ser mayor a 1%, lo que se logra con aproximadamente 2 a 3 gotas por cada 100 ml de muestra, que adquiere un color té oscuro. El lugol es un fijador que preserva los flagelos y las formas blandas, pero al ser absorbido por las algas, las tiñe y modifica algunas estructuras.

GLUTARALDEHÍDO Fijador utilizado para preservar organismos de estructuras delicadas, para las fracciones

PREPARACION Y MONTAJE

Formas de recolección: Para diatomeas: El material puede recolectarse con red de plancton de 25 μm de malla en la zona litoral de los distintos cuerpos de agua, fijado in situ con formaldehído al 4 % .

¿ Qué son las floraciones algales de agua dulce? Las floraciones algales, también conocidas como “blooms”, son eventos de multiplicación y acumulación de las microalgas que viven libres en los sistemas acuáticos, o fitoplancton, y que presentan un incremento significativo de la biomasa de una o pocas especies, en períodos de horas a días. Estos eventos ocurren naturalmente en los sistemas acuáticos. Sin embargo, se ha registrado un incremento mundial en su frecuencia y duración, asociado a las condiciones de eutrofización de los cuerpos de agua

¿Qué organismos desarrollan floraciones algales? Las floraciones pueden ser desarrolladas por diversas especies de fitoplancton pertenecientes a las Clases Bacillariophyceae (diatomeas), Chlorophyceae (algas verdes), Dinophyceae (dinoflagelados), (MAREAS ROJAS) Chrysophyceae y Cryptophyceae dentro de las algas eucariotas, y Cyanophyceae (cianobacterias) como procariota.

Géneros de cianobacterias que desarrollan floraciones tóxicas Anabaena Anabaenopsis Aphanizomenon Aphanocapsa Coelosphaerium Cylindrospermopsis Gloeotrichia Gomphosphaeria Lyngbya Microcystis (aeruginosa) Nodularia (baltica/spumigena) Nostoc Oscillatoria Phormidium Planktothrix Pseudanabaena Synechocystis Synechococcus

¿Por qué ocurren las floraciones de cianobacterias? Los factores que favorecen el desarrollo de floraciones de cianobacterias pueden resumirse en: La eutrofización de los sistemas acuáticos debido al incremento de los niveles de nutrientes especialmente N y P El alto tiempo de permanencia del agua en el sistema acuático, que favorece la dominancia de las cianobacterias en la comunidad fitoplanctónica. Factores naturales como el incremento de la temperatura (> 20 °C) e intensidad luminosa o la baja turbulencia del agua por vientos menores a 3 m s-1, que junto a la eutrofización son los factores más importantes.

Inconvenientes La síntesis de cianotoxinas, y su eliminación al medio acuático. La presencia de organismos patógenos incluidos en el mucílago de las colonias de cianobacterias existentes en su entorno o ficosfera. Alto consumo de oxígeno por respiración algal y por incremento de la actividad bacteriana durante la degradación de la materia orgánica que sedimenta cuando la floración desaparece.

Inconvenientes Olor y sabor desagradable del agua y los productos acuáticos, debido a los compuestos volátiles sintetizados por las cianobacterias y hongos asociados (Geosmina y 2-methyl-isoborneol o 2-MIB) o a la liberación de gas sulfhídrico (SH2) por anoxia. Efectos mecánicos o químicos sobre los organismos acuáticos debidos al incremento de microalgas, ya sea colmatando las agallas de los peces e impidiendo el intercambio gaseoso o intoxicando, directa o indirectamente, a los organismos a través de la cadena trófica.

Toxicidad Las cianotoxinas, son sintetizadas como metabolitos secundarios dentro de estos organismos unicelulares y producen efectos diversos según la especie dominante de la floración, su nivel de toxicidad, el tipo de toxina y las características del organismo afectado. Los niveles de toxicidad varían para la misma especie, en el mismo cuerpo de agua y durante la misma floración.

Efectos de las toxinas Las cianotoxinas pueden ser péptidos, alcaloides o lipopolisacáridos que afectan al sistema nervioso y digestivo además de provocar efectos sobre mucosas y piel. Asi tenemos: HEPATOTOXINAS NEUROTOXINAS DERMOTOXINAS IRRITANTES

HEPATOTOXINAS Microcystina (MCYS) es producidad por: Anabaena spp Anabaenopsis millerii Microcystis spp Nostoc sp Oscillatoria limosa Planktothrix spp Nodularina es producida por: Nodularia spp

NEUROTOXINAS Anatoxina a (ANTX-a) es producida por: Anabaena spp Aphanizomenon spp Cylindrospermum sp Microcystis spp Oscillatoria spp Planktothrix spp Anatoxina a(S) (ANTX-s) producida x Anabaena spp

DERMOTOXINAS Aplisiatoxina y Lyngbiatoxina son producidas por: Lyngbya spp

Irritantes Lipopolisacaridos (LPS) Todas las especies

Intoxicaciones Un alto porcentaje de floraciones de cianobacterias produce una o varias toxinas potentes (neurotoxinas, hepatotoxinas o dermotoxinas) que pueden ingresar al organismo por ingestión directa de agua con floraciones, por contacto a través de baños, por inhalación por spray o por consumo de animales expuestos a cianotoxinas (Williams et al., 1997). Las hepatotoxinas serían más frecuentes que las neurotoxinas, ya que existen registros en todos los continentes. Y la más frecuente es la Microcistina.

INVERTEBRADOS ROTIFEROS MOLUSCOS INSECTOS CRUSTÁCEOS ANÉLIDOS