Conceito de Diatomáceas
As diatomáceas são
organismos unicelulares e pertencentes a um grupo de grande importância
uma vez que é constituído pelas formas dominantes do fitoplâncton. Estes
protistas, possuem como principal característica uma parede de sílica
(SiO2) chamada de frústula que envolve toda a célula. A frústula serve
de mecanismo protetor das células, protegendo-as tanto do ambiente como
de predadores. Dentro da cadeia alimentar, as diatomáceas são
consideradas como produtores primários. Podem ser encontradas tanto em
água doce como salgada e podem ser planctônicas, vivendo livremente na
água oceânica, ou bentônicas, vivendo no fundo do oceano em vários tipos
de substrato. Também é possível encontra-las nos solos e em algumas
superfícies húmidas. Em águas correntes como rios e estuários, as
diatomáceas também são bastante importantes devido a sua abundância e
diversidade. O estudo das diatomáceas situa-se num ramo da ficologia.
O grupo das
diatomáceas apresenta uma enorme biodiversidade e apesar de muitos
géneros serem unicelulares (e.g. Coscinodiscus), outros são coloniais.
De entre estes últimos, algumas espécies formam longas cadeias de
células (e.g Chaetocerus) ou padrões distintos (e.g. Asterionella).
Estas associações parecem ter uma função essencialmente mecânica, uma
vez que as células se podem substituir independentemente. Além do mais,
pensa-se que as formas coloniais ajudam com a flutuabilidade das células
no meio pelágico. Junto com os dinoflagelados, as diatomáceas constituem
o nível trófico primário na cadeia alimentar aquática. Estima-se que
existem mais de 100 000 espécies de diatomáceas espalhadas por mais de
200 géneros, constituindo um grupo de grande importância por todo o
planeta, principalmente devido a sua capacidade fotoautotrófica onde se
estima que contribuam para pelo menos 45% da produção primária oceânica
total.
Normalmente as
diatomáceas podem dividir-se em 2 ordens, as cêntricas (Centrales) que
apresentam simetria radial (e.g. Coscinodiscus, Skeletonema) e as
penadas (Pennales) que apresentam simetria bilateral (Nitzchia,
Asterionella). As penadas apresentam células mais ou menos alongadas
numa direção e apresentam uma simetria bilateral na estrutura das
valvas. Devido à sua frústula de sílica resistente, que é a principal
característica das diatomáceas, podem encontrar-se facilmente nos
registos fosseis. Evidencia de registos fosseis sugere que as
diatomáceas se originaram durante o inicio do Período Jurássico (~185
Milhões de anos), apesar do relógio molecular e a evidencia de
sedimentação, sugerirem uma origem mais ancestral. A sua frústula cobre
toda a parede celular, e é composta por duas valvas e que podem
apresentar uma variedade de formas e tamanhos e certas ornamentações que
variam de espécie para espécie e as tornam nas microalgas que mais
despertam atenção. A sílica que forma a parede celular é sintetizada a
nível intracelular e é depois expelida para o exterior da célula e
adicionada à parede. Apesar da frústula apresentar grande diversidade na
forma, a maior parte apresenta simetria bilateral. A simetria não é
perfeita já que uma das valvas é ligeiramente maior do que a outra,
permitindo assim o seu perfeito encaixe. Estas podem ser comparadas a
uma placa de Petri em que uma metade se sobrepõe de um modo idêntico na
outra. A sua variedade de formas e de ornamentações como espinhas ou
poros, permitem a sua identificação a nível de género ou até mesmo
espécie. A reprodução na maior parte das espécies de diatomáceas é
primariamente assexual por fissão binária. Neste processo, uma célula
divide-se em duas novas células idênticas e em que cada nova célula fica
com uma das valvas originarias da célula-mãe. Estas valvas originais
ficam a constituir a frústula maior, dentro da qual, uma frústula mais
pequena, irá ser originada. Esporos de dormência, também podem ser
formados como uma resposta às condições ambientais desfavoráveis, e a
germinação só ocorre quando e se as condições melhorarem.
As comunidades de
diatomáceas são usadas como uma ferramenta para monitorização das
condições ambientais, tanto do passado como do presente e muitas vezes
são usadas em estudos da qualidade da água. Apesar de serem geralmente
microscópicas (2 a 200μm), algumas espécies podem alcançar um tamanho de
até 2 milímetros. As diatomáceas incluem espécies tanto autotróficas
como heterotróficas. Possuem pigmentos como a clorofila a e c,
beta-carotenoides, fucoxantina, diatoxantina e diadinoxantina. Como
material de reserva, possuem o amido e gotas de lípidos que auxiliam na
flutuação. Normalmente não possuem flagelo excepto nos gametas machos
das diatomáceas cêntricas. As formas planctônicas em águas oceânicas
normalmente fiam-se da turbulência da água nas camadas superficiais
devido aos ventos para as manter em suspensão na camada eufótica. As
diatomáceas podem desempenhar um papel importante nos estuários já que
espécies estuarinas são muito abundantes como por exemplo os géneros de
Skeletonema, Nitzchia, ou Thalassiosira. As espécies bentónicas podem
igualmente surgir no plâncton devido sobretudo aos movimentos de
turbulência induzidos pelas correntes de maré. O aumento da turbulência
nos oceanos renova a sílica e outros nutrientes necessários para que as
diatomáceas cresçam, especialmente nas regiões costeiras e de
afloramentos oceânicos. As diatomáceas planctônicas, tipicamente
demonstram um comportamento de bloom (rápida reprodução e proliferação)
quando as condições nas primeiras camadas de água, de nutrientes e luz,
são favoráveis. Isto permite-lhes rapidamente dominar as comunidades do
fitoplâncton. Além do mais algumas espécies podem apresentar
bioluminescência e outras possuem toxinas.
Fotos ao microscópio
electrónico de varrimento de uma amostra de água de diferentes
diatomáceas. As frústulas de sílica possuem diferentes ornamentações e
padrões.
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