MICROALGAS EPILITICAS

MICROALGAS DIATOMEAS

Martínez A .Wendy, Romero I. Keynes, Villero D. patricia
Estudiantes de licenciatura de ciencias naturales y educación ambiental
Cuarto semestres de la universidad popular del cesar.

RESUMEN.

El proyecto de aula que fue desarrollado desde el día 18 de octubre del 2009 hasta el 24 de noviembre del 2009 tiene como propósito de observación e identificación de la población de microalgas diatomeas en especial aquellas comunidades de microalgas que se encuentran actualmente en el rio maracas de becerril. En esta actividad se tuvo en cuenta lo parámetros fisicoquímicos tales como la temperatura ambiente, la temperatura de aguas del río y la temperatura del nacimiento de azufre, el PH de ambas , profundidad y caudal del río y finalizamos la actividad en el rio maracas con la toma de muestras las cuales fueron llevadas al laboratorio para hacer montajes y la posterior identificación de microalgas diatomeas se las cuales fueron recolectadas de la superficie del perifiton tanto las que se encontraban expuestas al sol como las que se encontraban en el fondo del río.

ABSTRACT.

The classroom project that was developed from October 18 2009 to November 24 2009 is intended for observation and identification of the population of diatoms microalgae microalgal communities especially those who are currently in the river Maracas becerril. This activity took into account the physicochemical parameters such as ambient temperature, the temperature of river water and the temperature of the birth of sulfur, the pH of both depth and flow of the river and ended the activity in the river with maracas sampling which were carried to the lab for assemblies and the subsequent identification of diatoms algae which were collected from the surface of the periphyton which were both exposed to the sun as they were in the river bottom.

PALABRAS CLAVES.

1.Microalgas bentonicas
2.Unicelular
3.Bioindicadores
4.Rio maracas de becerril
5.Diplontes

OBJETIVO GENERAL.

-Identificar y comparar microalgas diatomeas del rio maracas a partir de guías o atlas de diatomeas.

OBJETIVOS ESPECIFICOS.

-Recolección de muestras de microalgas diatomeas.
-Observar las microalga diatomeas al microscopio.
-Tabular los parámetros fisicoquímicos que se tomaron en el rio maracas de becerril y en el nacimiento de aguas de azufre.

MARCO TEORICO.

Las diatomeas son organismos unicelulares que pertenecen al filo de las algas pardodoradas; cuyo nombre científico es Bacillariophyta y se relaciona filogenéticamente con el filo Chrysophita y otros del conjunto Chromista. Según ciertos autores, las diatomeas se clasifican como enfilo independiente.
Por sus características y requerimientos se las consideran las únicas algas verdaderas, ya que no presentan ninguna estructura propia del Reino Animal.
Además son el grupo más diverso de las microalgas bentónicas, suelen constituir el 80-90% de la comunidad del perifiton. Son cosmopolitas y su requerimiento ecológico son conocidos para muchas de sus especies y son los mismos en diferentes regiones geográficas. Tienen como ventaja adicional la buena manipulación y conservación de las muestras lo que se debe, en parte al esqueleto de sílice (el frústulo) de elevada resistencia y cuyas características morfológicas son la base de identificación de las especies.
Los frústulos que están formados por dos valvas se acumulan en los sedimentos lacustres. Los frústulos de las diatomeas se sedimentan por gravedad cuando es digerida o muere la célula, dando origen a rocas sedimentarias como las diatomitas y moronitas.
Factores relevantes que afectan la composición y abundancia de diatomeas.
Los factores mas relevantes que afectan la composición y abundancia de las diatomeas son los nutrientes, principalmente P(fósforo) y N(nitrógeno) y la salinidad, hay otros factores como la luz la temperatura, el PH, la velocidad de la corriente y hasta la naturaleza del sustrato pueden también causar variaciones en las comunidades de diatomeas.
Las diatomeas se formaron en el fondo de los lagos de agua dulce, hace más de 70 millones de años, formando con el devenir de los tiempos acumulaciones de restos fósiles, denominada como “tierra de diatomeas”.
CARACTERISTICAS DE LAS DIATOMEAS.
Son algas pardas eucarióticas, unicelulares, diplontes y autótrofas, a partir de sustancias orgánicas (agua y sales minerales) forman sustancias orgánicas (azúcares, grasas y proteínas).
Son los productores primarios por excelencia (contribuyen con el 90% de la productividad de los sistemas). Se encuentran en todos los ambientes (donde existe humedad y agua), y también las encontramos tanto en aguas dulces como en marinas. Pueden formar parte del plancton (flotando libremente en el agua) o del benton (sujetas al sustrato). En la mayoría de los casos forman
parte del perifiton (conjunto de microorganismos adheridos sobre
sustrato sólido sumergido).
Sirven para el biomonitoreo de ambientes actuales y fósiles, también poseen adaptabilidad y alta tasa de reproducción. Poseen una capacidad depuradora del medio ambiente (mediante fotosíntesis, incorporan oxígeno, oxidación de materia orgánica y también aumentan el oxígeno disuelto, utilizado por otros organismos acuáticos).
ESTRUCTURA DE UNA DIATOMEA.
1.Membrana celular: pectina + sílice (resistencia a ácidos y base fuertes)
2.Caparazón silíceo: el 95% del total del peso: frústulo. Es un estuche con dos tecas.
3.El frústulo puede tener ornamentaciones o prolongaciones.
4.Cada teca tiene:
• Parte plana: valva.
• Pieza lateral: pleura o banda conectiva.
La zona de unión con la pleura de la otra teca: cíngulo.
Teca superior: epiteca. Borde de epiteca: epipleura.
Teca inferior: hipoteca. Borde de hipoteca: hipopleura.
RAFE: si se da, existe sólo en las diatomeas pennadas.
Es una estructura no silicificada, recta ondulada o sigmoide.
Se piensa que es origen de la motilidad.
En algunas diatomeas el rafe está dentro de un canal: la Quilla.
REPRODUCCIÓN DE LAS DIATOMEA.
I. ASEXUAL: BIPARTICIÓN
• Es totalmente necesaria la presencia de sílice (número de
células proporcional a dióxido de sílice).
• Las valvas se separan y cada una actúa de epiteca, generando siempre la menor.
• Existe reducción de tamaño progresivo.
II. SEXUAL: MEIOSIS
• Contribuye a mantener variabilidad genética.
• Ayuda a mantener el tamaño de la especie.
• Da lugar a 4 estructuras haploides.
• El zigoto formado será diploide.
En las céntricas se da oogamia (microgameto inmóvil y macrogameto flagelado).
En las pennadas se da anisogamia (micro y microgametos móviles).
REPRESENTACIÓN DE DIATOMEAS EN AGUA DULCE
Cyclotella
Stephanodiscus
Thalassiosira
Coscinodiscus
Melosira
Clasificación:
Existen diversas familias dentro de las diatomeas de acuerdo con los lechos donde se han formado:
Asterionella Formosa: Diatomea que forma colonias estrelladas de unas 8 células. Cada célula presenta un lado pleural, más ancho en los extremos. Las valvas son muy estrechas con los extremos algo abultados.
Diatoma hiemale: Diatomea colonial que forma cintas muy largas y densas. Las valvas son lanceoladas, lineales o elípticas. Presentan costillas robustas e irregulares.
Fragilaria Crotonensis: Diatomea de células dilatadas en el centro, que se unen formando cintas curvadas y retorcidas. Las valvas son muy estrechas y presentan sutiles estrías transversales.
Gomphonema sp: Género de diatomea que agrupa células cuyas caras pleurales son cuneiformes. Las células se pueden encontrar fijas a sustratos mediante pedúnculos gelatinosos simples.
Melosira sp: género de diatomea colonial que agrupa células con forma cilíndrica, un poco más largas que anchas, adheridas unas a otras por la superficie valvar.
Melosira granulata: Diatomea colonial que forma cadenas largas y rígidas de células cilíndricas. Las superficies terminales de las valvas presentan un punteado irregular.
Melosira Varians: Diatomea colonial que forma cadenas largas de células en forma de tambor. Presentan cloroplasto en forma de plaquitas de color pardo – amarillento.
Navícula sp: Incluye individuos con valvas lanceoladas, estriadas transversalmente en la zona media, en sentido opuesto a los polos. Los extremos de las células son redondeados.
Nitzschia sp: Género que agrupa células, en general pequeñas, con valvas lanceoladas que presentan estrías transversales muy finas, apenas visibles y dispuestas densamente.
Pinnularia sp: Microalga diatomea característica, de rafe ligeramente ondulado, estrías transversales gruesas que a veces presentan poros.
Surirella sp: La célula en visión pleural es cuneiforme, vista por encima es ovalada, con un polo anchamente redondeado y el otro más apuntado. A las muy desarrolladas cuyos canales se encuentran separados por espacios anchos.
Tabellaria flocculosa: Constituida por células que forman cadenas en zig-zag.
Vistas de lado las células son casi cuadradas, con numerosas bandas intercalares cuyos numeroso septos penetran profundamente. Las valvas se encuentran muy dilatadas en el centro.

HABITAT.
Estos organismos habitan en los sitios más impensados del planeta: desde hielos polares hasta aguas termales, tanto en mares como en ambientes dulciacuícolas, pasando por terrenos secos e inclusive en interior de animales (como en las vías respiratorias de monos), pueden seguir adelante en condiciones mínimas de vida.

IMPORTANCIA ECONÓMICA Y ECOLÓGICA.
Como insecticida: con un 99,86% de Tierra de Diatomeas, este compuesto se utiliza para combatir todo tipo de plagas conocidas, sin dañar las plantas; los animales o personas, no siendo tóxico ni dejando ningún tipo de residuos en los frutos. Es de amplio espectro, fácil aplicación y su manipuleo requiere mínimas precauciones. Además, es muy útil en el control de hormigas; cucarachas; vinchucas; hongos; etc.
Entre los usos de estas microalgas bentonicas tenemos la posibilidad de evaluar la calidad del agua siendo esta una práctica habitual en muchos países, y existen abundantes bibliografías sobre su capacidad bioindicadora.

MATERIALES.

Protección personal.
Ø Ropa deportiva
Ø Guantes de látex
Recolección de muestras.
Ø 6 recolectores.
Ø Navaja o espátula
Ø Cava con hielo
Ø Bolígrafo o rotulador permanente.
Ø Reloj
Materiales para tomar datos sobre el lugar.
Ø Medidor de PH
Ø Altímetro
Ø Metro
Ø Una vara de aprox. 100Cm
Ø Bola de icopor de 8.5 de radio
Ø Cronometro
Ø GPS
Ø Cuerda aprox. 10m
Ø Cinta adhesiva
Observación de muestras en laboratorio.
Ø Porta objetos
Ø Cubreobjetos
Ø Aguja de disección
Ø Microscopio(equipo)
Ø Cámara fotográfica
Ø Paños o pañuelo
Ø Block para anotar el recuento de las especies encontradas
Ø Guías de identificación(atlas de microalgas bentonicas)

METODOLOGIA.
Al momento de estar en el lugar de la investigación fue seleccionado por el grupo y profesor un segmento del río en que se iniciaría la actividad, así que fue pertinente y adecuado escoger el preciso lugar donde se encuentra el azufral del río maracas de becerril, allí se tomaron las temperaturas convenientes tales como son la temperatura ambiente, la temperatura de agua del azufral, la temperatura del agua del río, la temperatura ambiente fue tomada con el termómetro, luego la temperatura del azufral fue tomada con el termómetro graduado de -10º a 150º y con este mismo se tomo la temperatura del río y se prosiguió a tomar el ph. del azufral y del río con ayuda de el peachimetro. Para medir la profundidad relativa del río en el momento de la actividad se tomaron la vara y el metro adhiriendo con la cinta adhesiva a lo largo de la vara la cual no se introdujo en el río hasta que no se hizo una medición respectiva del ancho de este, tomando la cuerda a la cual se le hicieron unas divisiones por metros se sujetó de punta y punta con ayuda de dos estudiantes, los estudiantes se ubicaron en cada extremo de lo ancho del río y así después de hacer este procedimiento un tercer estudiante midió la profundidad del río con la ayuda de la vara antes elaborada, por cada metro de la cuerda extendida sobre el ancho del río se tomo una profundidad dando como resultado 10 datos de profundidad diferentes, con la misma cuerda con la que fue medida la anchura del río, se ubico a lo largo del río con el fin de calcular la velocidad de la corriente y caudal del río dejando caer una bola de icopor desde uno de los extremos de la cuerda hasta llegar al otro extremo de la misma en dirección de la corriente del río, repitiendo este procedimiento 10 veces para obtener así una velocidad promedio de la corriente del río, haciendo así una descripción estrictamente detallada del lugar del muestreo.
A continuación de dicha descripción se dividió en grupos de a tres estudiantes los cuales se ubicaron en sectores diferentes del río y se inicio la recolección del muestreo cada grupo en su respectivo lugar de trabajo.

RECOLECCION DE MUESTRAS.
La selección de las muestras es un paso muy importante ya que las diatomeas se pueden encontrar en muchas superficies sumergidas y emergidas y por esto la composición de las comunidades halladas puede variar por esto se escogió un sustrato en especial el cual fueron las rocas ya que como criterio general, es recomendable muestrear las comunidades en (superficies parduscas resbaladizas),seguidamente se trabajo en un espacio de 10m de largo x 8m de ancho y en este espacio seleccionamos 6 puntos diferentes a los cuales se les tomo los datos de profundidad del río y la velocidad de la corriente luego en cada punto se escogió una piedra asegurándonos de que las piedras se encontraran en zonas adecuadas (inundadas permanentemente, en zonas soleadas y con las aguas corrientes), después de escogidas las piedras raspamos con una navaja cada una de ellas y luego introducimos la navaja en el recolector de muestra que previamente se había traído y contuvimos en el unos 50ml de agua del río, en el instante agitamos suavemente para permitir la transferencia de las diatomeas observando en ese instante como el agua de la muestra se tornaba turbia y de color marrón así se hizo a cada una de las muestras recolectadas y fueron guardadas en la cava con hielo para la conservación de las muestras y su posterior observación.

OBSERVACION AL MICROSCOPIO.
La muestra se ha debido guardar en un lugar oscuro y fresco durante el trayecto de becerril hasta la posterior observación al microscopio.
Después de prender y prepara el microscopio luego agitamos suavemente el recolector que contienen la suspensión de diatomeas, luego con la ayuda de un gotero limpio extrajimos una o dos gotas del liquido de la muestra que debería ser turbio y seguidamente lo depositamos en un portaobjeto y colocamos el cubreobjeto, luego pasamos a observar al microscopio con el objetivo de 4x, 10x y por ultimo 40x tomando fotografías a la observación que se hizo en el objetivo de 40x.

RESULTADOS Y DISCUSION.
Como sabemos la finalidad de esta actividad es la identificación y comparación de microalgas diatomeas encontradas en el río maracas de becerril por tanto se siguen algunos métodos para un eficiente observación en el microscopio y recolección de datos del lugar en el que se hizo el muestreo (río maracas de becerril) por consiguiente se muestran los siguientes datos:

PARAMETROS FISICOQUIMICOS TOMADOS DEL RIO MARACAS DE BECERRIL.

1. HUMEDAD RELATIVA: 71% tomada con equipo de marca KEX cod.etp-101.

2. DATOS DE TEMPERATURA EN EL LUGAR DE MUESTREO: tomado con un termómetro graduado a -10ºC a 150ºC

La temperatura es tomada ya que esta ejerce una influencia sobre el desarrollo, sobre los procesos metabólicos y reproductores de las microalgas.

TIEMPO:9:10 AM
TEMPERATURA AMBIENTAL:29ºC
TEMPERATURA DEL RIO:28ºC
TEMPERATURA DEL NACIMIENTO DE AGUAS DE AZUFRE:32ºC

3. DATOS DEL PH: tomado con un peachimetro marca HANA instruments REF.HI8014 calibrado:
PH 6 - 5,94.

El PH es tomado para saber la calidad que tiene el agua, y según el PH registrados en la siguiente tabla es un PH levemente ácido.

TIEMPO:9:10 AM
PH DEL NACIMIENTO DE AGUAS DE AZUFRE: PH 6 - 6.84.

4. VELOCIDAD DEL CAUDAL DEL RÍO:

Datos

Ø Velocidad de la corriente:9.78
Ø Largo:10m

Formula: V=d/t

V= 10m/9.78seg

V=1.02m/seg

El caudal del rio es tomado con la intención de calcular que población de diatomeas predominan en el rio maracas de becerril.

Luego de tomar las datos correspondientes en el lugar general de muestreo de microalgas a investigar y se dividieron los grupos en lugares específicos se hizo necesario tomar la velocidad del caudal en el lugar que trabajo nuestro grupo.

VELOCIDAD DEL CAUDAL EN ZONA DE MUESTREO.

Datos
Ø Velocidad de la corriente:20 seg
Ø Largo:10m

Formula: V=d/t

V= 10m/20seg

V=0.5m/seg

TOMA DE MUESTRA

Muestra # 1 hora 11:04 AM
Se recogió de la superficie de una piedra sin profundidad
Color de muestra verdosa y textura babosa

Muestra # 2 hora11:15 AM
Se recogió a una distancia de 27 cm de profundidad.
Color de muestra verdosa oscura y un poco dura

Muestra # 3 hora11:18 AM
Se recogió a una distancia de 8 cm de profundidad.
Color pardo, textura babosa

Muestra # 4 hora 11:30 AM
Se recogió a una distancia de 12 cm de profundidad.
Color verde y marrón textura suave

Muestra # 5 hora11:35 AM
Se recogió a una distancia de
1cm de profundidad.
Color verde oscuro

Muestra # 6 hora 11:45 AM
Se recogió a una distancia de 3 cm de profundidad.
Color verde oscuro y claro

UBICACIÓN DEL MUESTREO.
Becerril Municipio colombiano situado en el departamento de Cesar. Tiene una temperatura media tiene una extensión total 1.143.9KM2 Y una temperatura media entre 29º C.

Desde Valledupar se puede llegar por transporte terrestre aproximadamente a una 1 hora con 20 minutos por carretera pavimentada, este se puede realizar a través de busetas y taxis que prestan su servicio hasta Becerril y después de ubicarnos allí(becerril)nos dirigimos directamente al rio maracas (AZUFRAL)que podemos observar en la siguiente imagen.

Fuente de aguas térmicas azufradas, ubicados en la margen izquierda del rio maracas hacia el sur occidente del casco urbano.

A continuación presentamos un croquis cuidadosamente específicos de los posibles puntos en que fueron ubicados nuestros compañeros en el rio maracas de becerril a la hora de hacer el muestreo correspondiente a investigar.
Nuestro lugar de trabajo

Ø Zona verdosa a los costados: zona arbolada
Ø Zona azul marroncito verdoso: rio maracas
Ø Zona azul turquís: azufral
Ø Puntos rojos: posibles lugares de trabajos de cada uno de nuestros compañeros
Se usaron 300m cuadrados aproximadamente de los cuales a mi grupo de trabajo de le asigno 10m cuadrados en los que hicimos la recolección de las muestras de la siguiente forma:

Tomando de los 10m diferentes lugares alrededor y en el centro (zona de corriente) Para así tener referencia de las posibles poblaciones que predominan en dicho sector del rio maracas.

CONCLUCION.

De este trabajo de investigación se puede deducir que en el río maracas de becerril hay una rica población de diatomeas.

Por lo investigado podemos decir que estas microalgas son bioindicadores de aguas ya que la mayoría de microalgas son productores primarios y como tales responden a las variaciones de los nutrientes (especialmente del fósforo) en el agua.

Podemos concluir que estas microalgas bentonicas son unicelulares y que muchas veces pueden ser coloniales.

También se puede concluir que estas microalgas viven en aguas libres, se pudo determinar que microalgas específicamente se encuentran en este espacio del río.

Según las investigaciones de la parte teórica se puede concluir que estas microalgas se usan en desinfectantes y para calcular las condiciones ambientales del presente y del pasado de la zona donde se encuentran estas microalgas.

ANEXOS.

Fotografías tomadas en el laboratorio.

MUESTRA # 1