Las diatomeas son otro linaje fotosintético de heterocontes que se derivó de la endosimbiosis secundaria del alga roja. Las diatomeas son un grupo increíblemente diverso de organismos unicelulares que contienen entre 20,000 y 2 millones de especies. Estos organismos son unicelulares y están rodeados por un frustulo, una cáscara de sílice hecha de dos válvulas distintas que encierran la membrana plasmática. Los frustules son increíblemente intrincados, cubiertos de pequeños poros en un arreglo especialmente adaptado para capturar la luz solar (Figura\(\PageIndex{1}\)). Tienen cloroplastos dorados debido al pigmento carotenoide fucoxantina (Figura\(\PageIndex{2}\)).
Figura\(\PageIndex{1}\): Diatomeas rellenas de orgánulos dorados (cloroplastos). Foto de Vicente Franch Meneu, CC-BY-NC.Figura\(\PageIndex{2}\): Un frustulo de Istmia nerviosa que muestra el intrincado patrón de poros. Parecen haber múltiples capas con un patrón diferente de poros a cada una. Fotos de Lama Mark Webber, CC-BY-NC.
Morfología
Todavía estamos tratando de averiguar cómo determinar qué es una “especie” de diatomeas y, hasta el momento, se han clasificado con base en la morfología de sus frustulas. Usando esta clasificación, históricamente hubo dos grupos principales de diatomeas: céntricas (tienen simetría radial) y pennadas (tienen simetría bilateral). Estas clasificaciones han mejorado y aumentado en complejidad, por lo que aquí cubriremos solo los trazos amplios. Para una mirada más profunda a la clasificación morfológica de diatomeas actual y a las fantásticas imágenes, echa un vistazo a este gran sitio web.
Figura\(\PageIndex{3}\): Estas imágenes muestran diatomeas centradas. Se pueden dibujar varias líneas de simetría a través de cada uno de estos organismos. Centric sigue siendo una descripción morfológica utilizada para géneros de diatomeas. Primero: Triceratium, foto de Ryan Watson, CC-BY. Segundo: Arachnoidiscus ehrenbergii encontrado en Ulva, foto de Randall, CC0.Figura\(\PageIndex{4}\): Estas imágenes muestran diatomeas “pennadas”. Esto ha clasificado históricamente muchas variedades de diatomeas bilateralmente simétricas que desde entonces se han dividido en grupos mejor descritos (algunos incluso asimétricos). Cuando se considera tridimensionalmente, solo se puede dibujar una línea de simetría a través de este tipo de diatomeas. Primero: Gomfonema acuminatum, barra de escala = 10 µm. Foto de Enviroethan, CC-BY-NC. Segundo: Surirella undulata, foto de Lila_137, CC-BY-NC.Figura\(\PageIndex{5}\): Muchas diatomeas viven en colonias, donde las diatomeas unicelulares se adhieren juntas para formar una estructura más compleja. Esto puede hacer que sea más fácil flotar en la columna de agua (formación de balsas) o hacer que sea más difícil ser engullido por depredadores Los ejemplos anteriores muestran colonias de diatomeas en una variedad de formas. Izquierda: Asterionella formosa, una diatomea bilateralmente simétrica, que forma una colonia en forma de estrella. Foto de Mindy Morales, CC-BY-NC. Derecha: Chaetoceros debilis, una diatomea céntrica que forma una colonia en forma de espiral. Foto de Sarka Martinez, CC-BY-NC.
Ecología
Además de la morfología, las diatomeas también pueden clasificarse por dónde ocurren. Las diatomeas flotantes son planctónicas. Las diatomeas unidas a otros organismos (como las algas gigantes) son epífitas. Las diatomeas bentónicas tienden a habitar hacia el fondo de un cuerpo de agua.
Figura\(\PageIndex{6}\): Esta imagen muestra muchas diatomeas, aunque tienden a agruparse a ambos lados de la imagen. Cuando se agrupan, aparecen de color mucho más dorado. Esto se debe a sus cloroplastos dorados, que contienen el carotenoide fucoxantina. Foto de Melissa Ha, CC-BY-NC.Figura\(\PageIndex{7}\): Diatomeas epífitas. Estas diatomeas fueron fotografiadas a partir de un portaobjetos preparado de la alga roja Polysiphonia. Se trata de una colonia tipo abanico de diatomeas pennadas que se han adherido a la superficie del espécimen de alga roja utilizado para realizar el portaobjetos. Cuando se hizo el portaobjetos, pasó por un baño de tinción. Esto volvió azules los muchos cloroplastos dorados dentro de las diatomeas. Se pueden ver los cloroplastos dentro de las diatomeas porque los frustulos de sílice son transparentes, como el vidrio. Foto de Maria Morrow, CC-BY-NC.
Reproducción
Las diatomeas se reproducen principalmente asexualmente por fisión binaria, similar a los procariotas. Durante la fisión binaria, las dos válvulas del frustulo se separan y cada nueva celda forma una nueva válvula dentro de la antigua. Sin embargo, la nueva válvula siempre es más pequeña. Si las diatomeas solo se reproducen de esta manera, se traduce en una disminución continua del tamaño promedio. Cuando se alcanza algún tamaño mínimo, esto puede desencadenar la reproducción sexual. Cuando las diatomeas se reproducen sexualmente, tienen un ciclo de vida diplónico y producen una auxosporas muy grandes.
Figura\(\PageIndex{8}\): Cuando las diatomeas se reproducen sexualmente, forman una gran estructura llamada auxosporas. En esta imagen, la auxosporas es una célula en forma de foco de luz ubicada al final de la colonia de diatomeas epífitas. Hay muchos cloroplastos dorados visibles en cada diatomeas. Foto de Maria Morrow, CC-BY-NC.
Diversidad
Video\(\PageIndex{1}\): Este video muestra parte de la increíble diversidad de formas de diatomeas y el increíble arte que Klaus Kemp hace con ellas. Fuente de YouTube.
