V. COMPONENTES BIÓTICOS DEL ECOSISTEMA ACUÁTICO
? Clasificación Ecológica de la Biota de Agua Dulce
Grupos principales de organismos de ambientes acuáticos continentales:
a) Virus.- El papel en los ecosistemas acuáticos se ha asociado con problemas de salud pública, ejemplo: Hepatitis por la contaminación del agua con heces fecales de personas infectadas. Los virus son parásitos intracelulares obligados, miden 0.02 mm, se incluyen a los fagos que atacan solamente a bacterias y microalgas cianoficeas. Se reconoce su papel en los sistemas acuáticos como reguladores en las poblaciones de cianoficeas que viven en el perifiton.
b) Bacterias.- Puede haber más de un millón por centímetro cuadrado en las aguas abiertas de lagos y ríos, su número es relativamente bajo cuando es comparado con las concentraciones de bacterias en los suelos. Juega un papel importante dentro de los ciclos biogeoquímicos. Existen diferentes formas de bacterias como son las esferas, bastones, cadenas, cocos, bacilos, estafilococos. Su medida es de 0.2 a 5 mm. Son recicladoras de materia orgánica e inorgánica. Las transformaciones químicas resultantes de la actividad bacteriana incluyen:
· Fijación de Nitrógeno
· Desnitrificación
· Nitrificación
· Desdoblamiento de celulosa
· Mineralización de carbono y sulfuro
· Descomposición de organismos
· Producción de enfermedades
Las bacterias heterotróficas proveen una capa nutricia para los organismos detritívoros que se alimentan de partículas orgánicas que precipitan hacia el fondo de lagos y ríos. Algunas bacterias son productoras de enfermedades de orden epidemiológico. Por ejemplo, enfermedades del salmón causadas por una bacteria del género Cutophage spp., también están las bacterias quimiolitróficas que son encontradas en el sedimento y partículas en suspensión en aguas naturales, son responsables de la oxidación del amonio-nitrito-nitrato como también responsable de la oxidación del sulfuro de hidrógeno a sulfato y la oxidación del ion ferroso a ion férrico Fe2+ → Fe3+. También estas bacterias producen parches de sulfuro de color amarillo-blanquesino en las planicies lodosas ricas en materia orgánica, ya sea en estuarios o lagos salinos. También son las responsables de la producción de masas gelatinosas de color ocre que se presentan en el fondo de los ríos.
Clasificación de las bacterias en hábitats acuáticos
División Taxonómica |
Hábitat |
Sustrato |
Ejemplos y Productos |
Requieren Luz |
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Fotolitotrófitos o fotoautótrofos |
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H2S o CO2 |
Bacterias verdes y púrpuras sulfúricas Gen. Chromatium |
Fotoorganotróficas o fotoheterotróficas |
Capa anóxica turbia debajo de la termoclina de lagos muy profundos o en el fango superficial de marismas y estu. |
Sustancias orgánicas y CO2 |
Bacterias púrpuras no-sulfúricas Gen. Rhodospirillum |
No Requieren Luz |
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Deslizantes |
Detritus, sedimentos Parásitos en otros organismos y en manantiales sulf. |
Celulosa, quitina y H2S |
Bacterias del género Cytophaga (utiliza celulosa y quitina) |
Envainadas |
Adheridos a rocas, troncos en aguas lóticas |
Orgánicos |
Gen. Sphaerotilus |
Gemadoras |
Arroyos |
H2S, depredadoras sobre otras bacterias |
Thiodendrom (H2S→S) Caulobacter (depredadoras) |
Espiradas o Curvadas |
Aguas dulces eutróficas o salinas |
Orgánicos o N2 o depredadores |
Spirillium Bdellovibrio |
Esféricas (cocos) y forma de palillos (bastones) gram-negativas y oxicas |
Aguas dulces y salinas y como parte de organismos vivos |
Orgánicos, N2, CH4 |
Azotobacter N2 → N org. Methylomonas CH4 → C org. |
Bastones anóxicos facultativas gram-negativas |
Plantas, tracto digestivo de animales, agua dulce o salina |
Parásitos causantes de enfermedades |
E. coli Lactosa→CO2 |
Gram-negativas anóxicas |
Sedimentos anóxicos |
SO4, S, N2 o parásitos |
Desulfovibrio (SO4, S → H2S |
Gram-negativas Quimiolitotróficas |
Sedimentos de lagos oxicos, en ríos y manantiales sulfurosos |
Compuestos nitrogenados y sulfurados reducidos |
Nitrosomas NH4+ → NO2 Nitrobacter NO2 → NO3 Thiobacillus H2S, S → SO4 |
Productoras de metano |
Hipolimnion anóxico o fango
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CO2 |
Methanobactrium CO2 → CH4 |
c) Hongos. Participan en procesos de descomposición de la material orgánica y en los procesos de reciclamiento de material orgánica de tipo animal y vegetal.
Tienen pared celular rígida, de hábitos saprobióticos (saprofitos-saprozooicos) también son parásitos.
Los hongos junto con las bacterias forman delgadas capas en el detrito orgánico y proveen una fuente alimenticia primaria para los invertebrados de hábitats detritófagos. Los hongos al igual que unas bacterias tienen la capacidad de desdoblar la lignina (componente esquelético de hojas y troncos) pudiendo digerir la mayoría de la celulosa y quitina de los artrópodos.
En el proceso de descomposición de detritus los hongos suceden a las bacterias. Los hongos verdaderos y actinomicetos son clasificados en base a su forma y estructuras sexuales.
En los medios acuáticos los ficomicetos, levaduras y hongos imperfectos son los más comunes.
*Organismos con micelio ramificado verdadero, pero con una organización celular procariotica
División Taxonómica |
Hábitat acuático |
Ejemplos |
Actinomycetes |
Hojas húmedas y sedimentos de arroyos y lagos |
Actinoplanes Streptomyces |
*Organismos con células eucarióticas y frecuentemente con un micelio ramificado verdadero
División Taxonómica |
Hábitat acuático |
Ejemplos |
Phycomycetes |
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a) Chytridiomycetes b) Oomycetes |
Se encuentran en la mayoría de las aguas dulces o salinas o alojados en plantas o animales ya sean vivos o muertos |
a) Rhizophydium (parásito unicelular) b) Saprolegnia (algodoncillo en peces, parásito de peces y sus huevesillos) |
Ascomycetes y hongos imperfectos |
Se encuentran en la mayoría de las aguas dulces o salinas o alojados en plantas o animales ya sean vivos o muertos |
Cryptococcus (levaduras acuáticas) |
Basidiomycetes |
Frecuentes en medera húmeda |
Aureobasidium |
Plantas Verdes (Algas y Macrófitas)
Algas
A pesar de que en hábitats someros pueden presentarse gran cantidad de macróphitas son las microalgas las que verdaderamente dominan la mayor producción primaria en el sistema lacustre. Están presentes como estructuras flotantes, de forma libre o adheridas a algún sustrato.
Las adheridas dominan las áreas someras de arroyos y lagos transparentes (aguas diáfanas) mientras que las algas flotantes y libres dominan en lagos de gran tamaño en la zona limnética y en las partes más lénticas de los ríos.
Las algas se clasifican con base a su forma, tamaño, composición del pigmento, tipo de reserva energética, composición de su pared celular y si tiene órganos locomotores o no.
Contiene dos tipos principales de pigmentos: Clorofilas (molécula compleja compuesta de 4 anillos de C-N rodeando un átomo de Mg) y Carotenos (formados por hidrocarburos insaturados no lineales llamados carotenos, dando el color rojo o anaranjado a los organismos acuáticos que basan su alimentación en algas ricas en este pigmento).
La clorofila más conocida es la "a" siendo la única que puede pasar electrónes excitados por la fase lumínica para producir energía química a través de la fotosíntesis, las otras clorofilas (b y c), carotenos, xantofilas, ficocianinas, ficoeritrinas, ficopyrrinas, etc, son pigmentos accesorios que captan la energía lumínica en regiones del espectro lumínico donde la clorofila A no lo puede hacer, permitiendo crecer en las profundidades iluminadas de un lago donde el rojo y el azul están ausentes.
La pared celular de las algas está compuesta de celulosa y otros polisacáridos y en microalgas sílice, proteínas y lípidos.
El Sílice forma a pared celular de las diatomeas (estructura tridimencional) se utiliza como un carácter taxonómico para su identificación (se logran identificar 10,000 sp). Los depósitos de diatomeas de antiguas cuencas marinas ahora emergidas constituyen la fuente más importante de Si (tierra de diatomeas).
Macrófitas
Son plantas vasculares que se encuentran en la zona litoral y limnética también. Las comunidades se presentan en diferentes regiones de la cubeta lacustre.
Typha "tule"
Scirpus "junco" Macrofitas emergentes
Saggitaria "cabeza de flecha"
Nymphaea "lampazo" Raíz y hoja flotante
Nuphar
Potamogeton
Chara
Elodea Zona de vegetación sumergida
Hydrilla
Ceratophyllum sp. "cola de mapache"
La vegetación emergente son plantas perennes enraizadas al sustrato con las superficies fotosintéticas principalmente expuestas al aire. El CO2 se obtiene por vía aérea, sin embargo otros nutrientes los obtienen por el sistema radicular. La mayoría de estas macrofitas recuperan nutrientes a partir de los sedimentos anaerobios profundos. Sirve como hábitats para innumerables invertebrados y peces proporcionando alimentación y refugio.
La vegetación de raíz y hojas flotantes en algunos lugares cuando llega a formar grandes extensiones reduce la penetración de la luz formando mucho cieno y asolvamiento.
En las zonas de vegetación sumergida se incluyen angiospermas como potamogeton. En los sistemas lénticos encontramos hydrilla (presas y reservorios formando grandes mantos, constituyendo grandes problemas para la navegación). Ceratophyllum está en aguas lénticas al igual que la anterior.
Por último las plantas flotantes libres no están enraizadas o fijas a algún sustrato. Existen formas de gran tamaño en forma de rosetas flotantes. Ejemplo, Hydrocharis "lenteja de agua" proliferan en condiciones de eutroficación.
Zooplancton
En el agua dulce hay tres grupos dominantes:
- Rotíferos
- Cladocera Crustáceos
- Copépodos
Protozoarios
Son poco conocidos debido a que productividad es muy poco estudiada. La contribución en biomasa en comparación con otros grupos es pequeña. Cuando hay aumento de protozoarios es porque hay aumento de bacterias.
La densidad es cambiante con la profundidad pero alcanza los máximos valores entre los 10 y 20 m, Biomasas de 3 gm-3. Un protozoario típico es un rizopodo globoso (gen. Difflugia) que alcanza su mayor esplandor poblacional en verano.
Dentro de los protozoarios están los ciliados (ciliata) siendo comunes, pero no dominantes, pudiendo serlo en condiciones especiales en lagos muy someros o en condiciones anaerobias del hipolimnion. Son más vagiles (móviles) teniendo una distribución microespacial más amplia.
Los ciliados son mixotróficos (heterotróficos complementando su alimentación por medio de la fotosíntesis). La mayoría son holozoicos, consumen bacterias, algas, partículas del detritos y metazoarios. Existe un protozoario ciliado del género Loxodes fitoplancntofago.
Rotífera
Es un grupo principalmente representado en aguas dulces, solo hay dos géneros marinos. El 75% de los rotiferos son sésiles adheridos a la zona litoral. Aproximadamente hay 100 sp completamente planctónicas las cuales forman un componente importante en el zooplancton de lagos y ríos.
Los rotíferos demuestran una amplia variedad en sus adaptaciones ecomorfológicas.
Forma Planctónica
Keratella, Kellikotia y Asplachna
Forma sésil
Las formas sésiles están asociadas a macrófitas sumergidas y pueden obtener densidades desde 25,000 unidades/lt. Ejemplo. Collotheca.
La mayoría de los rotíferos son omnívoros creando corrientes llevando las partículas vivas al interior de su boca.
Crustáceos
Branquiopodos (camarones almeja)
- Notrostaca (Triops) Organismos bénticos confinados a lagos temporales de zonas áridas
- Anostraca. Formas plantónicas de lagos someros de regiones semiáridas
- Chondrostaca (carentes de caparazón). Distribución como la anterior.
- Cladocera (grupo más importante en biomasa) Pulgas de agua = Daphnia, Bosmina, Polyphemus, Leptodora. Su tamaño es entre 0.2 y 3 mm. El cuerpo está cubierto por un caparazón cuticular bivalvo, su tórax en la región ventral presenta 5 pares de patas foliosas con numerosas cerdas y zetas largas, permitiendo el movimiento de corrientes de agua para la alimentación y oxigenación. La mayoría son filtroalimentadores seleccionando el tamaño de la presa.
Copépodos
Son en su mayoría de vida libre, aunque también encontramos parásitos (familia Lernaeidae → copepodos ancla). Están formados por tres grupos principales:
? | Calanoidea |
? | Cyclopoidea |
? | Harpactinoidea |
Los calanoideos son exclusivamente planctónicos en la zona pelágica o limnética. Los cyclopoideos son bentónicos litorales pero tienen algunas formas planctónicas pelágicas. Los Harpactinoideos son litorales y asociados a la vegetación macrofita. La alimentación de los copépodos es variable, desde carnívoros (cyclopoideos) hasta fitoplactófagos selectivos (calanoideos).
Comunidades Bénticas
Se refiere a organismos que viven dentro, sobre o cerca del sustrato. El bentos es habitada por una gran diversidad de organismos. Los organismos que habitan esta región desarrollan adaptaciones.
Organismos de ambientes lóticos
Uno de los grupos más diversificados son los insectos. Se dice que los ríos tienen esa mayor diversificación de fauna béntica en comparación con los lagos porque son sistemas geológicamente e históricamente más estables permitiendo mayor diversificación de grupos.
La mayor parte de la fauna acuática dulceacuícola relicta se encuentra en los sistemas lóticos. Existen muchas familias de invertebrados confinados a las agua corrientes:
Orden Diptera Fam. Simullidae
Fam. Blepharoceridae
Fam. Deuterophlebidae
Orden Ephemeroptera Fam. Leptophebiidae
Fam. Heptageniidae
Orden Plecoptera Fam. Perlodidae
Orden Trichoptera Fam. Sericostomatidae
Fam. Hydrophylidae
Orden Megaloptera Fam. Corydalidae
La mayor parte de los organismos que componen el bentos son formas inmaduras de insectos ya sea en etapa de linfa o larva. Hay otras especies menos importantes como las esponjas, turbelarios (platelmintos) adheridos a las partes de debajo de las piedras (gen. Dugesia). Otros son los irudineos, oligoquetos, etc.
Los tipos de sustratos determinan el tamaño y tipo de organismos:
Ø Sustratos blandos → arenosos y limosos → oligoquetos, irudineos, bibalbos
Ø Sustratos duros → canto rodado, grava → organismos más adaptados.
Adaptaciones Ecomorfológicas de los Organismos bénticos:
En las aguas lóticas la corriente es el factor físico que más actúa sobre el bentos, los organismos han tenido que desarrollar diferentes adaptaciones ecomorfológicas para mantener su posición en la corriente.
- Aplanamiento corporal.- Dorsoventralmente, estrategia que han desarrollado especialmente los organismos que viven sobre las piedras con lo cual se reduce su área de exposición al efecto de fricción de la corriente. Ejemplos; Fam. Psephenidae (coleoptero) y fam. Ephemeropteros.
- Hidrodinámica corporal. Ofrece una menor resistencia a la corriente, son organismos con cuerpos hidrodinámicos (cuerpo fusiformes). La altura del cuerpo es aproximadamente 36% de su longitud. Ejem. Efemenopteros de la fam. Batidae.
- Reducción de estructuras proyectantes. Las espinas o cualquier estructura aumenta la resistencia al agua y se reduce a lo organismos que están en la corriente (en el gen. Beatis las branquias son reducidas a pequeñas placas).
- Ventosas. Sirven como base para adherirse a superficies lisas haciendo un vacio. Ejem. Hirudineos y dípteros de la fam. Blepharuceridae.
- Gerelin. Estructuras marginales del caparazón en organismos con cuerpos dorsoventralmente aplanados. En algunas larvas de Efemenopteros en el abdomen poseen una almohadilla ventral de cerdas que actúan como fijadoras al sustrato.
- Lastre. Ganchos o estructuras similares se presentan en la mayoría de los artrópodos que ocurren en los arroyos que les permite adherirse a las superficies rugosas de sustratos rocosos. Uñas dorsales de los apéndices.
- Secreciones de sustancias sedosas o adhesivas. Se presentan en invertebrados en zonas de corriente y gracias a estas sustancias se adhieren a rocas u otros objetos expuestos a la corriente.
Comunidades Nectónicas
Conformado por organismos macroscópicos que se desplazan a través de las masas de agua teniendo diferencias mecánicas para la flotación hidrostática. A diferencia del plancton que utiliza fuerzas friccionales, las fuerzas inerciales son más importantes en el necton.
Eunecton (organismos verdaderos → peces)
Necton Xeronecton (organismos que viven en ambientes acuáticos y terrestres →
Aves, reptiles y anfibios)
Meronecton (Anfibios, salamandras y larvas de anuros)
Eunecton
Se divide en función de sus adaptaciones ecomorfológicas:
ü Fusiforme comprimido (gen. Micropterus salmoides) peces de superficie o aguas medias.
ü Fusiforme redondeado (gen. Cyprinus gila, Catustomus) peces asociados al fondo
ü Enlongado tubular (gen. Lepisosteus, Esox) habitan en remansos con gran multitud de macrófitas.
ü Cuerpos cortos y comprimidos. (gen. Lepomis, Tilapia, Cichlasoma) tienen una alta capacidad de giro, solo se encuentran en áreas de remansos con mucha vegetación.
Clasificación Trófica
§ Depredadores (carnívoros) gen. Micropterus, Esox, Lepisosteus. Son de intestino corto y estómago grande, flexible y fuertes secreciones gástricas. Los ciegos pilóricos están bien desarrollados. La boca está en posición vertical grande. Branquioespinas grandes y fuertes.
§ Herbívoros (plantas). Boca vertical pequeña, cuerpos cortos, dientes diminutos. Branquioespinas cortas. Estómago poco diferenciado del intestino el cual es muy largo. Peritoneo obscuro. Gen. Ctenophaeihgodon, Cichlasoma.
§ Plantófagos. Cuerpos fusiformes comprimidos de zonas pelágicas. Branquiespinas numerosas y muy delgadas que secretan una mucosa filtrando por tamaño no por tipo. Gen. Dorosoma, Lile
§ Sedimentívoros (detritófagos, iliófagos) Papilas muy sensibles que detectan el tipo de sustrato, algunos tienen barbillas quimioreceptoras. Gen. Cyprinus, Catostomus, Maxostoma.
§ Parásitos (lampreas).
Apuntes electrónicos elaborados en 2005 por Gorgonio Ruíz Campos, Faustino Camarena Rosales y Claudia Alejandra Reyes Valdez