Variaciones de tres protocolos de limpieza de Fitoplancton (Phylum: Heterokontophyta) y registro fotográfico con MEB

Abstract

Los organismos fitoplanctónicos son componentes esenciales de las comunidades acuáticas, desempeñando un papel crucial al establecer la base de las redes tróficas en aguas costeras y oceánicas (Gaxiola-Castro et al., 2010). Su capacidad para convertir el dióxido de carbono (CO2) en carbono orgánico, es fundamental para sostener los niveles tróficos superiores en estos ecosistemas (Oliva-Martínez et al., 2014). En este conjunto destacan los phylums Heterokontophyta, al cual pertenecen las diatomeas y Dinoflagellata, donde se clasifican los dinoflagelados. Esto, debido a su gran abundancia y diversidad en ambientes marinos (Gómez, 2005). Estos dos grupos presentan características distintivas que son fundamentales para su identificación taxonómica (Ferrario et al., 1995; Vargas-Montero y Freer, 2004). La adecuada identificación de las especies es esencial para determinar la diversidad y composición de la comunidad fitoplanctónica en áreas geográficas determinadas (Castillo et al., 1988; Meave del Castillo et al., 2012). Sin embargo, es posible cometer errores debido al exceso de materia orgánica (MO), que, según Verdugo (1997), comprende partículas de tamaño superior a 5 μm, como detritus, bacterias, zooplancton y fitoplancton (o partes de estos). Verdugo-Díaz y Martínez-López, (2011) proponen clasificarla en dos categorias: material organico particulado de origen fitoplanctónico (MOPF) y no fitoplanctónico (MOPNF). Este estudio se centró en la MOPNF, ya que obstruye la observación de los organismos, así como de las estructuras y ornamentaciones fundamentales para la identificación. Lo anterior ha motivado el desarrollo de diversos métodos para reducir este material mediante procesos de oxidación (Ferrario et al., 1995), algunos de los cuales involucran el uso de ácidos fuertes, como el nítrico (HNO3), sulfúrico (H2SO4) y clorhídrico (HCl), mientras que otros emplean técnicas menos agresivas que incluyen acetona (C3H6O), pancreatina y permanganato de potasio (KMnO4). Estos procedimientos pueden variar en las concentraciones y combinaciones de los reactivos utilizados, así como en la aplicación de radiación ultravioleta (UV), calentamiento, enfriamiento, centrifugación o adición de otros compuestos como el peróxido de hidrógeno (H2O2) (Balbuena-Chavez y Hernández-Becerril, 2016). Muchas de estas técnicas están documentadas en la literatura desde la década de los 50, como se puede observar en Werff (1953), Desikachary (1954), Helmcke (1954), Reimann (1960), Balech y Ferrando (1964), Hendey (1964), Simonsen (1974), Hasle y Syvertsen (1980), Hasle et al. (1983), Abrantes (1988), entre otros, lo que refleja el interés continuo de la comunidad científica en lograr identificaciones precisas de estos microorganismos. A pesar de la variedad de métodos disponibles, los procedimientos que utilizan ácidos tienden a romper o desintegrar en mayor proporción las células atecadas o débilmente silicificadas, en comparación a los organismos tecados o fuertemente silicificados, mientras que los enfoques considerados menos agresivos a menudo no eliminan suficiente MOPNF (Ferrario et al., 1995). El propósito de estos procedimientos además de la limpieza es preparar las muestras para métodos de análisis como la microscopía electrónica de barrido (MEB). Esta técnica tiene una capacidad de magnificación que permite analizar organismos y características morfológicas de tamaños reducidos porque alcanza hasta 1’000.000 X de aumento (Ferrario et al., 1995; Hernández et al., 2019), resultando útil para examinar con detalle las células fitoplanctónicas, independientemente de los rangos de tamaño que pueden encontrarse en diferentes áreas geográficas, los cuales pueden variar entre 0,2 a 200 µm. Considerando los desafíos en la identificación debido a la presencia de MOPNF y a las múltiples metodologías para su oxidación, el objetivo del presente estudio planteó optimizar los protocolos de limpieza que involucran ácido nítrico (HNO3), ácido sulfúrico (H2SO4) y peróxido de hidrógeno (H2O2), con el propósito de maximizar la eliminación de MOPNF en las muestras de fitoplancton y observar las ornamentaciones celulares que permitan la identificación a nivel de género y/o especie, empleando la técnica de MEB. Este trabajo se encuentra enmarcado en el Proyecto de Biodiversidad y Condiciones Oceanográficas del estrecho de Gerlache-Fase II del Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras José Benito Vives de Andréis INVEMAR y la Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano desarrollado por el grupo de Investigación Dinámica y Manejo de Ecosistemas Marino-Costeros-DIMARCO (Grupo A1 del Ministerio de Ciencia Tecnología e Innovación) en la línea de investigación de oceanografía física, química y biológica.