Euglena acus es una especie del género Euglena, perteneciente al filo Euglenophyta. Es un protista flagelado que puede realizar la fotosíntesis como una planta debido a la presencia de cloroplastos, pero también puede moverse e ingerir alimento como un animal. Los euglenoides pertenecen al filo Euglenozoa, clase Euglenida. Son microorganismos unicelulares eucariotas, que habitan en suelos y en una diversidad de ambientes acuáticos, tanto dulceacuícolas como marinos. Esta versatilidad frustraba a los científicos antiguos que trataban de categorizarla como animal o planta y no pudieron. Después de haber vacilado múltiples años, los científicos decidieron que esta Euglena y los otros organismos inconformistas necesitaban su propio reino.
Hay muchas especies de Euglena, pero las características generales del género son aplicables a Euglena acus, mostrando una adaptabilidad notable.
Características Generales del Género Euglena
Las células de Euglena no son rígidas y se desplazan por medio del movimiento euglenoide conocido como metabolia. La mayoría tienen dos flagelos anteriores, uno de los cuales es emergente y su tamaño varía entre 10 µm y 500 µm de longitud. Un flagelo activo y corto emerge desde un complejo reservorio sub-apical, mientras que un segundo flagelo no emergente está presente en el reservorio.
El género Euglena se distingue de otros protistas por presentar características propias como la presencia de cloroplastos y la permanencia del nucleolo y endosomas durante la división mitótica. Externamente la célula presenta una película proteica flexible formada por mionemas. Sus cloroplastos desaparecen cuando se cultivan en oscuridad, reapareciendo una vez que se vuelven a cultivar bajo condiciones de luz. Es evidente la presencia de vacuolas de reserva compuestas por paramilón (beta- 1:3 glucopiranósido).
Hábitat y Distribución de Euglena acus
En Irlanda del Norte, Euglena acus se encuentra predominantemente en ambientes de agua dulce, como estanques, lagos y ríos de movimiento lento. Estos cuerpos de agua proporcionan las condiciones ideales para que Euglena acus prospere, con abundante luz solar para la fotosíntesis y materia orgánica para la alimentación heterótrofa.
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Morfología y Estructura Celular de Euglena acus
Euglena acus es un organismo unicelular con un cuerpo flexible y alargado en forma de huso. Una de las características más distintivas de Euglena acus es su flagelo largo, similar a un látigo. Euglena acus contiene numerosos cloroplastos, que son pequeños orgánulos verdes responsables de la fotosíntesis. Los cloroplastos contienen el pigmento clorofila, que captura la energía luminosa y la convierte en energía química en forma de glucosa.
Otra característica única es el estigma, o mancha ocular, situado cerca de la base del flagelo. Euglena acus tiene un núcleo bien definido que contiene su material genético (ADN). Para mantener el equilibrio osmótico, Euglena acus posee una vacuola contráctil que expulsa el exceso de agua de la célula. Euglena acus almacena el exceso de energía en forma de gránulos de paramilón, que están compuestos por un carbohidrato similar al almidón.
El Fenómeno de la "Marea Roja" y el Comportamiento de Euglena
Los operadores de una laguna en Alabama tuvieron un problema alarmante para resolver. La floración de un rojo preocupante en esta laguna empezó como una masa verde bajo la superficie del agua al comienzo del año. Lentamente a medida que pasaba el verano, subía más y más, y empezaba a cambiar de color a rojo. Es el alga Euglena: uno de los organismos unicelulares más rebeldes que se puede conocer en toda la vida, y no sólo es rebelde cuando tiñe su laguna un rojo punk-rock.
Esta alga floreciente, que varía de color, está compuesta de protistas unicelulares que son notablemente versátiles y cubiertos por una película de proteína dura pero flexible. Y mientras que la película misma ofrece una buena defensa contra los elementos, Euglena también distribuye gránulos de su centro que refuerzan la película y protegen la célula de los rayos dañinos del sol. Los gránulos son los que causan el color rojo. De hecho, la Euglena puede reaccionar a un aumento de luz y transformarse del verde “abierto” al rojo “cubierto” en menos de 10 minutos, lo que es muy interesante para observar, pero solamente cuando no ocurre en su lago o laguna.
La Euglena, como la mayoría de algas, utiliza la energía del sol para realizar la fotosíntesis. La razón de su dificultad de clasificación está relacionada a por qué era tan difícil clasificar la Euglena como planta o animal: el momento en que se bloquea la luz del sol, el alga parará campantemente el proceso de fotosíntesis y simplemente empezará a cazar como un león en la sabana otros organismos para comer, como el alga verde. Lo que sería un gran beneficio si la Euglena ayudara a balancear el lago o la laguna, pero en verdad la Euglena no sólo se niega a pagar el alquiler, también come toda el alga verde beneficiosa en el agua. En los lagos donde el uso de un alguicida no produce objeciones, la Euglena roja demuestra que es un hueso duro de roer.
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Se puede encontrar la Euglena de color verde por la noche y durante las primeras horas del día antes del amanecer, cuando la Euglena se pone su armadura roja. También sabemos que esta alga prefiere un ambiente que tiene alta Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO), y muchos orgánicos y lodo. Mientras que este ambiente quede, se puede matar la Euglena pero no se puede exiliarla permanentemente.
Rol Ecológico y Especie Indicadora
Como organismo fotosintético, Euglena acus contribuye a la producción primaria al convertir la luz solar en energía química. Al consumir materia orgánica y reciclar nutrientes, Euglena acus ayuda en el proceso de descomposición y contribuye a mantener el equilibrio de nutrientes en los ecosistemas acuáticos. La presencia y abundancia de Euglena acus pueden servir como un indicador de la calidad del agua. Los cambios en su población pueden reflejar alteraciones en los niveles de nutrientes, contaminación u otros factores ambientales.
Ultraestructura Detallada: Un Vistazo al Interior de Euglena
Para comprender aún más las características de Euglena, se han realizado estudios detallados de su ultraestructura. Por ejemplo, la caracterización morfológica de Euglena pailasensis, un euglenoide aislado de un ambiente volcánico extremo, reveló que su morfología general corresponde a la de un miembro típico del género Euglena. Aunque obtenida de un ambiente extremo, la Euglena pailasensis posee una morfología general típica del género Euglena, con membrana, película, cloroplastos, mitocondrias, núcleo, pigmentos y otros orgánulos citoplasmáticos. Este estudio proporciona una visión profunda de las estructuras internas que caracterizan a estos protistas.
A continuación, se presenta una tabla que resume algunas de las características ultraestructurales observadas en un estudio de Euglena pailasensis, que son representativas del género:
| Característica Celular | Descripción |
|---|---|
| Tamaño (Euglena pailasensis) | 30 - 45 µm de largo, 8-10 µm de ancho |
| Membrana Citoplasmática | Doble, continua, cubre por completo la película |
| Película | Estructura de bandas planas entrelazadas helicoidalmente (40-90 mionemas), semirígidas, 0.8-1.0 µm de grosor |
| Filamentos "pili-like" | Rodean la superficie externa de la película, se originan en los mionemas (observado en E. pailasensis) |
| Núcleo | Ovoide u ocasionalmente esférico, limitado por doble envoltura nuclear, nucleolo ovoide grande y denso |
| Retículo Endoplasmático | Cisternas tubulares (lisas o rugosas con ribosomas), sistema de interconexiones |
| Aparato de Golgi (Dictiosomas) | Varios distribuidos, compuestos por cilindros apilados y curvados con cisternas aplanadas |
| Mitocondrias | Ovoides o alargadas (aprox. 360 nm ancho x 675 nm largo), crestas orientadas radialmente |
| Cloroplastos | Elongados (1-2 µm diámetro, 6-12 µm largo), hasta cinco por célula, delimitados por tres membranas, con tilacoides y glóbulos osmiofílicos |
| Pirenoide | Localizado centralmente en el plastidio, matriz penetrada por tilacoides (en algunos cloroplastos) |
| Ámpula | Invaginación anterior diferenciada en canal y reservorio, puede variar de forma y tamaño |
| Granos de Paramilón | Material nutritivo almacenado, pequeños, forma bacilar y discoidal, localizados en toda la célula |
| Vacuola Contráctil | Esférica cuando está llena, contiene pequeñas vacuolas accesorias, mantiene el equilibrio osmótico |
La Película y el Citoesqueleto
La membrana citoplasmática, constituida por una doble membrana, es continua y cubre por completo la película. La película es una estructura compuesta por bandas planas que están entrelazadas dispuestas helicoidalmente sobre toda la célula y que alternan con una franja, hendidura o surco de naturaleza más suave. Estas bandas o mionemas tienen un grosor aproximado entre 0.8 y 1.0 µm, son semirígidas y una célula puede tener entre 40 y 90 mionemas. Cuando se observa la célula viva con el microscopio de luz, se nota que las bandas de la película se mueven una contra la otra. Canales del retículo endoplásmico y microtúbulos paralelos a lo largo de cada mionema de la película se observan, estos microtúbulos tienen un diámetro aproximado entre 200 y 250 Å. Tres de ellos siempre se observan muy juntos e inmediatamente adyacentes a la membrana en la hendidura o surco.
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La película está rodeada por filamentos muy finos semejantes a "pili" (pelos), una característica no descrita en la literatura para el género Euglena en general, pero observada en E. pailasensis. Esta red de fibrillas localizada en la membrana celular y que aparentemente forma el citoesqueleto de este protista, constituye una especie de armazón que le brinda la forma, rigidez y posiblemente flexibilidad característica a este organismo. Esta estructura podría estar asociada a los mionemas, surcos de la membrana plasmática y presumiblemente actuaría a modo de soporte y órgano de movimiento, que le permite un movimiento reptante.
Núcleo y Retículo Endoplasmático
El núcleo, que puede presentar forma ovoide u ocasionalmente esférica, está limitado por la envoltura nuclear y durante la interfase se localiza centralmente y los cromosomas se observan contraídos. La envoltura nuclear es doble y consiste de dos membranas contorneadas irregularmente y constituyen la unidad de membrana, que a su vez están separadas por un pequeño espacio. El nucleolo es ovoide grande y denso y por lo general se localiza hacia el centro del núcleo. Los cromosomas, el nucleolo y el nucleoplasma se observan como áreas uniformemente granulares de diferente densidad electrónica.
Hacia el interior celular, pero cerca de la película, se observan las cisternas tubulares del retículo endoplásmico, que es un complejo citoplasmático compuesto de vesículas y túbulos. Las membranas de retículo endoplásmico tubular se observan lisas mientras que otras son rugosas y presentan ribosomas asociados a su membrana. Este complejo membranoso constituye un sistema de interconexiones a través de toda la célula.
Aparato de Golgi y Mitocondrias
Euglena pailasensis presenta varios aparatos de Golgi o dictiosomas distribuidos a través de la matriz citoplasmática y cada uno de ellos puede medir entre 0.5 y 1mm de longitud. Aparentemente estos dictiosomas son muy similares a los de otras células eucariotas, compuestos por un largo cilindro apilado y curvado con cisternas aplanadas. Las cisternas están conectadas a intervalos y parece que forman pequeñas vesículas (50-70 nm de diámetro) desde su borde fenestrado.
Las mitocondrias por lo general son de forma ovoide o alargadas, miden aproximadamente 360 nm de ancho por 675 nm de largo y se encuentran dispersas a través de la matriz citoplasmática. La membrana externa se nota marcadamente ondulante en ciertas secciones y la membrana interna forma las crestas que se notan orientadas radialmente hacia el interior de la matriz del lumen mitocondrial.
Cloroplastos y Pirenoide
En los cortes ultrafinos se observó hasta cinco cloroplastos por célula, ubicados usualmente cerca de la periferia celular. Los cloroplastos son elongados, de forma más o menos cilíndrica y pueden medir aproximadamente de 1 a 2 µm de diámetro y de 6 a 12 µm de largo. Cada uno de ellos está delimitado por tres membranas, seguida por membranas paralelas o lamelas que constituyen los tilacoides, localizados en el estroma. Entre las lamelas se encontraron glóbulos osmiofílicos, que se contrastan intensamente con el tetróxido de osmio y que pueden medir entre 50 y 300 nm de diámetro. También observamos en algunos cloroplastos un pirenoide, localizado centralmente en el plastidio; la matriz del pirenoide es penetrada por pocos tilacoides que corren continuos a las típicas tripletas lamelares del euglenoide.
Ámpula y Almacenamiento Nutricional
Es característica del género Euglena la presencia de una ámpula, una invaginación en la parte anterior de la célula diferenciada en un canal y un reservorio. Esta invaginación en E. pailasensis consiste también en un canal y un reservorio que pueden variar de forma y tamaño dependiendo del movimiento de la célula y las sustancias a ingerir. Fue frecuente observar en esta estructura invaginaciones de la película que sugieren que aunque este euglenoide debe ser autótrofo, podría ingerir también algún tipo de alimento. Cabe destacar que en E. pailasensis no se observaron flagelos ni estructuras paraflagelares dentro del ámpula.
En el citoplasma se notó la presencia de estructuras constituidas por vesículas de varias formas y tamaños, que presentan una proliferación de unidades de membranas que se observan muy electrodensas y que son también llamadas pirenoides. El material nutritivo se almacena en forma de granos de paramilón. En un corte longitudinal del ejemplar fue posible contar hasta 75 gránulos, que son pequeños, de forma bacilar y discoidal, localizados en toda la célula y menos electrodensos que los pirenoides. También se observó la vacuola contráctil, que cuando está llena, tiene forma esférica y por lo general en su interior se nota un número de pequeñas vacuolas accesorias.
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