2.32: Nostoc - El organismo multicelular más pequeño
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Nostoc es un género de cianobacterias que es común en una variedad de hábitats: suelos, estanques y creciendo en la superficie de rocas que se mantienen húmedas. También vive simbióticamente dentro de otros organismos. Por su capacidad para metabolizar el nitrógeno (ver abajo) puede ser significativo para los ecosistemas y para los organismos con los que se asocia. Como se discute en el Capítulo 5 podría considerarse multicelular porque tiene múltiples tipos de células que se comunican y cooperan entre sí.
Filogenia
Nostoc se encuentra en el grupo con el nombre común 'algas verdeazules', un grupo a menudo llamado cianobacterias. En una clasificación de cinco reinos están en el Reino Monera, Phylum Cyanobacteria. En otros sistemas de clasificación se pueden poner en Eubacterias de Dominio, Bacterias del Reino, Phylum Cyanobacteria. Se cree que las cianobacterias son el endosimbionte que se convirtió en el cloroplasto de organismos fotosintéticos eucariotas.
Estructura
Los nostoc son filamentosos con células aproximadamente esféricas. Además de las células normales t hey también producen dos tipos celulares especializados más grandes: heterocistas, que son células especializadas para fijar nitrógeno; y akinetes, que son un tipo de esporas que es resistente a los extremos ambientales. Nostoc típicamente produce una gran cantidad de mucílago de polisacáridos que forman una vaina alrededor de los filamentos y ocasionalmente forman bolas huecas y otras formas amorfas que son de hasta varios cm de tamaño.
Sexo y reproducción
Como todas las bacterias, Nostoc no son sexuales sino que son capaces de intercambiar material genético por otros medios.
Materia y energía
Nostoc y las cianobacterias son un importante grupo de organismos que 'pueden hacerlo todo', pudiendo adquirir tanto carbono (vía fotosíntesis) como nitrógeno (vía fijación de nitrógeno) de la atmósfera. El nitrógeno se adquiere por la reducción del gas dinitrógeno en amoníaco que posteriormente se usa en la formación de aminoácidos. A pesar de que carecen de cloroplastos, su fotosíntesis es básicamente la misma que la que se encuentra en los organismos eucariotas y produce oxígeno. Más que la mayoría de los organismos, pueden 'vivir solos”, adquiriendo carbono y nitrógeno sin requerir los intermediarios de otros organismos.
Interacciones
Nostoc forma asociaciones con varias plantas, incluyendo hornworts (un grupo de plantas no vasculares), hepáticas, helechos y algunas plantas con flores. La fijación de nitrógeno por Nostoc puede ser una fuente importante de nitrógeno en suelos que son jóvenes y tienen pocas plantas creciendo en ellos y por lo tanto poca disponibilidad de nitrógeno por vía normal, es decir, como resultado de la descomposición de material orgánico. Nostoc es ocasionalmente comido por humanos, particularmente en Asia, aunque hay algunos reportes de que produce toxinas.
Algunas cianobacterias pueden formar floraciones de algas tóxicas en los lagos, lo que provoca que los funcionarios de salud cierren las playas.
A escala global, cianobacterias como Nostoc fueron la causa del 'Gran Evento de Oxigenación' a partir de hace unos tres mil millones de años El oxígeno producido por el proceso fotosintético comenzó a acumularse en la atmósfera, provocando una catástrofe biológica al eliminar gran parte de la vida presente en el tiempo cuyo metabolismo fue envenenado por el oxígeno. (ver https://www.scientificamerican.com/article/origin-of-oxygen-in-atmosphere/)
