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www.revistamcyn.mx Materia, Ciencia y Nanociencia | Vol. 1, No.2. Diciembre 2018
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Diatomeas bentónicas marinas
Yuri B. Okolodkov1*, Dora Alicia Huerta-Quintanilla2
1Universidad Veracruzana, Instituto de Ciencias Marinas y Pesquerías, Laboratorio de Botánica Marina y
Planctología, Calle Hidalgo No. 617, Col. Río Jamapa,
94290, Boca del Río, Veracruz, México. 2Centro de Investigación y Estudios Avanzados – Instituto Politécnico Nacional, Unidad Mérida, Departamento
de Física Aplicada, Laboratorio Nacional para el Estudio de Nano y Biomateriales, Carretera Antigua a
Progreso Km 6, Mérida, 97310, Yucatán, México. [email protected].
RESUMEN
Las diatomeas (Bacillariophyta) bentónicas contribuyen significativamente a la
comunidad del microfitobentos marino. Las imágenes obtenidas usando el microscopio
electrónico de barrido JEOL JSM-7600F presentan 20 especies de diatomeas (sus frústulas
de sílice) de 20 géneros. Estas fueron adheridas a los pastos marinos y diversas macroalgas
(epifíticas) o en la columna de agua (ticoplanctónicas), en muestras colectadas en la zona
costera de la Península de Yucatán en 2008-2017, principalmente, en la zona este del Estado
de Yucatán, de El Cuyo a Dzilam de Bravo.
Palabras clave: diatomeas bentónicas, epifíticas, microscopio electrónico de barrido,
Península de Yucatán, ticoplanctónicas.
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Marine benthic diatoms
Yuri B. Okolodkov1*, Dora Alicia Huerta-Quintanilla2
1Universidad Veracruzana, Instituto de Ciencias Marinas y Pesquerías, Laboratorio de Botánica Marina y
Planctología, Calle Hidalgo No. 617, Col. Río Jamapa,
94290, Boca del Río, Veracruz, México. 2Centro de Investigación y Estudios Avanzados – Instituto Politécnico Nacional, Unidad Mérida, Departamento
de Física Aplicada, Laboratorio Nacional para el Estudio de Nano y Biomateriales, Carretera Antigua a
Progreso Km 6, Mérida, 97310, Yucatán, México. [email protected].
ABSTRACT
Benthic diatoms (Bacillariophyta) contribute significantly to a marine
microphytobenthic community. The images obtained with the use of a JEOL JSM-7600F
scanning electron microscope present 20 species of diatoms (their siliceous frustules) from
20 genera. They occurred attached to seagrasses and various macroalgae (epiphytic) or in
the water column (tychoplanktonic) in samples collected in the coastal zone of the Yucatán
Peninsula in 2008-2017, mainly in the eastern part of the State of Yucatan from El Cuyo to
Dzilam de Bravo.
Keywords: benthic diatoms, epiphytic, scanning electron microscope, Yucatán Peninsula,
tychoplanktonic.
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as diatomeas son microalgas eucariotas unicelulares
con una pared celular silicificada llamada frústula, la
cual está compuesta de dos valvas que encajan como
lo hace una caja de Petri. Por su origen, las diatomeas
se encuentran junto con las feófitas (macroalgas marinas,
también conocidas como algas pardas o café), rafidofíceas
(microalgas marinas) y crisofíceas (microalgas, principalmente
dulceacuícolas) [1]. Los primeros registros de diatomeas se
hicieron en rocas sedimentarias fechadas en el Cretácico [2].
Morfológicamente y taxonómicamente, se dividen en dos
grupos: céntricas (con simetría radial) y pennadas con simetría
bilateral con o sin rafé (una o dos fisuras ubicado a lo largo del
eje longitudinal de la frústula). Con base en los adelantos en
microscopia y la aplicación de un moderno concepto de especie,
la estimación del número de especies podría ser de 100,000-
200,000 [3, 4], repartidas en alrededor de 360 géneros.
Casi todas las diatomeas son organismos fotosintéticos y
contribuyen significativamente a la producción primaria de
nuestro planeta, especialmente en los ambientes costeros como
lagunas costeras y estuarios. Una parte importante de esta
producción es consumida directamente por herbívoros, otra
parte se integra la columna de agua como ticoplancton (tycho =
oportunista) donde es consumida por filtradores y, por último,
una fracción se integra al detrito. La producción primaria
promedio de microalgas bentónicas (principalmente de
diatomeas) en los primeros metros de la provincia nerítica (40 m
de profundidad) puede llegar a un 30%, igualando así la
producción del fitoplancton e inclusive ser más elevada en los
meses de verano, cuando la luz llega a mayor profundidad
favoreciendo al microfitobentos, pero inhibiendo la fotosíntesis
del fitoplancton.
Las diatomeas se pueden encontrar en muchos ambientes,
exigiendo la presencia de humedad y agua para desarrollarse, lo
que las predispone a ocupar diferentes medios acuáticos
(dulceacuícolas, salados y salobres), aéreos (aerosoles) y en el
suelo (suelos húmedos, paredes de cavernas). Las diatomeas, por
lo general, se diferencian en dos formas o tipos de vida;
planctónicas (que habitan en la columna de agua) y bentónicas
(que viven en los fondos acuáticos). No obstante, algunas
L Comenzó hace 145
millones de años y
terminó hace 66.4
millones de años. Su
nombre proviene del
latín creta, que significa
"tiza". A mediados del
Cretácico, se dio la
formación de más del
50 % de las reservas
mundiales de petróleo
que se conocen en
nuestros días, de las
cuales destacan las
concentraciones
localizadas en los
alrededores del golfo
Pérsico y en la región
entre el golfo de
México y la costa de
Venezuela.
Periodo
Cretácico
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especies que por su forma se creería que son esencialmente
planctónicas, se pueden desarrollar como bentónicas, mientras
que algunas netamente bentónicas se les puede encontrar en la
columna de agua como ticoplancton al ser resuspendidas por
diversos procesos oceanográficos.
Las diatomeas bentónicas se clasifican según el sustrato
en el que desarrollan en: epipsámicas (entre las partículas de
arena), epipélicas (en sedimentos finos como fango o lodo),
epilíticas (sobre la superficie de rocas o cantos rodados),
epifíticas (sobre algas, pastos marinos, raíces de manglar, etc.),
epizóicas (sobre los animales, por ejemplo, copépodos), edáficas
(en el suelo), endosimbióticas (en interacción estrecha dentro de
otros organismos unicelulares como dinoflagelados y
foraminíferos o dentro de esqueletos de corales – y en este caso
se llaman endolíticas), criopelágicas (sobre cristales de hielo,
especialmente, en las regiones polares) entre otras. La
taxonomía de diatomeas está basada tradicionalmente en la
estructura y ultraestructura de sus valvas, es compleja y objeto
de constante revisión, lo que dificulta en ocasiones su uso tanto
por investigadores como estudiantes. No obstante, en la
actualidad la taxonomía y la nomenclatura de diatomeas están
experimentando grandes cambios debido a los adelantos
tecnológicos en materia de microscopía electrónica y fotónica y
los avances relacionados con la biología molecular. En México
faltan muchos lugares por estudiar. La diversidad de especies y
formas de diatomeas que pertenecen al microfitobentos es
usualmente más alta si se le compara con las del plancton.
Estudios preliminares en las aguas costeras de la Península de
Yucatán permiten inferir que ahí habitan centenas de especies de
diatomeas bentónicas. En las aguas costeras mexicanas, 1162
especies incluyendo los taxa infraespecificos (variedades y
formas) han sido identificados principalmente con base en los
estudios realizados a partir de 1985 [5].
Las fotografías de 20 especies de diatomeas presentadas en
este artículo fueron encontradas como epifíticas (de pastos
marinos y diversas macroalgas) o ticoplanctónicas, en muestras
colectadas en la zona costera de la Península de Yucatán en
2008-2017, principalmente, en la zona este del Estado de
Yucatán, de El Cuyo a Dzilam de Bravo. Las imágenes se
obtuvieron usando el microscopio electrónico de barrido JEOL
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JSM-7600F. Las muestras ambientales fueron lavadas del
fijador (formol 4%) y de sales marinas varias veces con agua
destilada, secadas y metalizadas con Au-Pd durante 40
segundos, usando el equipo Polaron SC7640 High Resolution
Sputter Coater (Quarum Technologies, Newshaven, East
Sussex, U.K.). La observación de las diatomeas se realizó sobre
porta especímenes de aluminio de 0.5” al voltaje de 5 kV,
usualmente, a la distancia de trabajo de 15.0 a 15.5 mm. Los taxa
se presentan de acuerdo a la clasificación de [6]. Cada especie
está afiliada con el orden y la familia (en paréntesis) en esta
clasificación (Figuras 1-20).
Agradecimientos
Agradecemos a Fany del C. Merino-Virgilio, Ana A.
Aguilar-Trujillo y Ana R. Cristóbal-Ramos (CINVESTAV-IPN)
por el apoyo logístico y técnico, a Natalia Okolodkova por
redacción de las imágenes, a Francisco O. López-Fuerte
(UABCS), David A. Siqueiros-Beltrones e Ismael Gárate-
Lizárraga (CICIMAR-IPN) por la revisión del texto. Se agradece
a Jorge A. Herrera-Silveira y a Patricia Quintana-Owen
(CINVESTAV-IPN) por el apoyo financiero a través de los
proyectos del CONACyT FOMIX-Yucatán núm. 108897 y del
CONACyT LAB-2009-01 núm. 123913, respectivamente.
Referencias [1] S. M. Adl, A. G. B. Simpson, C.
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[5] F. O. López-Fuerte, and D.
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Biology, morphology of genera.
Cambridge University Press,
1990
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Figura 1. Cyclotella sp. (Thlassiosirales: Stephanodiscaceae), una diatomea céntrica; de alrededor de unas 120
especies planctónicas y ticoplanctónicas de este género, solamente unas cinco se encuentran en las aguas
marinas o salobres.
Figura 2. Paralia fenestrata Sawai et Nagumo (Paraliales: Paraliaceae), diatomea céntrica común, a veces
abundante en la columna de agua, forma cadenas; el género incluye aproximadamente 20 especies.
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Figura 3. Actinocyclus sp. (Coscinodiscales: Hemidiscaceae), diatomea céntrica, a veces abundante en la
columna de agua; el género incluye más de 85 especies.
Figura 4. Actinoptychus senarius (Ehrenberg) Ehrenberg (Coscinodiscales: Heliopeltaceae), diatomea céntrica
común, poco abundante; el género incluye no menos de 35 especies.
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Figura 5. Triceratium favus Ehrenberg (Triceratiales: Triceratiaceae), diatomea céntrica, epífita en las aguas
costeras de Yucatán; el género incluye 75 especies.
Figura 6. Odontella rhombus (Schultze) Agardh (Triceratiales: Triceratiaceae), diatomea céntrica,
ticoplanctónica; el género incluye 13 especies.
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Figura 7. Biddulphia regina W. Smith (Biddualphiales: Biddulphiaceae), diatomea céntrica, forma cadenas,
común como ticoplancton, poco abundante; el género incluye aproximadamente 50 especies.
Figura 8. Delphineis surirella (Ehrenberg) G. W. Andrews (Rhaphoneidales: Rhaphoneidaceae), una diatomea
pennada, epífita común en las aguas costeras de Yucatán; el género incluye 12 especies.
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Figura 9. Lyrella clavata (Gregory) D. G. Mann (Lyrellales: Lyrellaceae), diatomea pennada del género que es
representativo de ambientes con altos contenidos de materia orgánica (manglar); el género incluye
aproximadamente 80 especies.
Figura 10. Petroneis plagiostoma (Grunow) D. G. Mann (Lyrellales: Lyrellaceae), diatomea pennada, común en
las aguas costeras de Yucatán; el género incluye 14 especies.
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Figura 11. Mastogloia macdonaldii Greville (Mastogloiales: Mastogloiaceae), diatomea pennada; el género es
representativo del ambiente de manglar; el género incluye más de 260 especies.
Figura 12. Cocconeis euglypta Ehrenberg (Achnanthales: Cocconeidaceae), diatomea pennada común,
dulceacuícola, a veces se encuentra en la zona costera marina; el género incluye aproximadamente 170
especies.
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Figura 13. Scoliopleura sp. (Naviculales: Scoliotropidaceae), diatomea pennada, poco abundante,
representante del genero con 15 especies, más características para las aguas dulces y salobres.
Figura 14. Diploneis chersonensis (Grunow) Cleve (Naviculales: Diploneidaceae), diatomea pennada, típica
para los ambientes litorales; el género incluye aproximadamente 200 especies.
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Figura 15. Pleurosigma angulatum (J. T. Quekett) W. Smith (Naviculales: Pleurosigmataceae), diatomea
pennada, típica para los ambientes costeros, a veces abundante en la columna de agua en la zona somera a
varios kilómetros de la costa; el género incluye alrededor de 100 especies.
Figura 16. Halamphora sp. (Thalassiophysales: Catenulaceae), diatomea pennada; el género es muy común
para los ambientes litorales, con alrededor de 110 especies.
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Figura 17. Plagiotropis sp. (Naviculales: Plagiotropidaceae), diatomea pennada, poco común y no abundante
en las aguas costeras de Yucatán; la identificación de esta especie es tentativa.
Figura 18. Psammodictyon panduriforme (W. Gregory) D. G. Mann (Bacillariales: Bacillariaceae), una
diatomea pennada, epífita común en las aguas costeras de Yucatán; el género incluye 13 especies.
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Figura 19. Rhopalodia musculus (Kützing) O. Müller (Rhopalodiales: Rhopalodiaceae), una diatomea pennada,
epífita común en las aguas costeras de Yucatán; el género incluye 45 especies.
Figura 20. Surirella sp. (Surirellales: Surirellaceae), diatomea pennada, común como ticoplancton, poco
abundante; el género incluye aproximadamente 250 especies.