¿Qué Son Los Protistas?

Los protistas son una colección diversa de organismos. Aunque existen excepciones, son principalmente microscópicas y unicelulares, o compuestas de una sola célula. Las células de los protistas están altamente organizadas con un núcleo y una maquinaria celular especializada llamada orgánulos.

En un tiempo, los organismos simples como las amebas y las algas unicelulares se clasificaron en una sola categoría taxonómica: el Protista del reino. Sin embargo, la aparición de una mejor información genética ha llevado a una comprensión más clara de las relaciones evolutivas entre diferentes grupos de protistas, y este sistema de clasificación se ha vuelto obsoleto. La comprensión de los protistas y su historia evolutiva continúa siendo un asunto de descubrimiento y discusión científica.

Características

Todos los organismos vivos pueden dividirse ampliamente en dos grupos — procariotas y eucariotas — que se distinguen por la complejidad relativa de sus células. A diferencia de las células procariotas, las células eucariotas están muy organizadas. Las bacterias y las arqueas son procariotas, mientras que todos los demás organismos vivos-protistas, plantas, animales y hongos — son eucariotas.

Muchos organismos diversos, incluyendo algas, amebas, ciliados (como el paramecio), se ajustan al apodo general de protista. «La definición más simple es que los protistas son todos los organismos eucariotas que no son animales, plantas u hongos», dijo Alastair Simpson, profesor del departamento de biología de la Universidad Dalhousie. La gran mayoría de los protistas son unicelulares o forman colonias que consisten en uno o un par de tipos distintos de células, según Simpson. Explicó además que hay ejemplos de protistas multicelulares entre las algas pardas y ciertas algas rojas.Células

Al igual que todas las células eucariotas, las de los protistas tienen un compartimento central característico llamado núcleo, que alberga su material genético. También tienen maquinaria celular especializada llamada orgánulos que ejecutan funciones definidas dentro de la célula. Los protistas fotosintéticos, como los diversos tipos de algas, contienen plastos. Estos orgánulos sirven como el sitio de la fotosíntesis (el proceso de recoger la luz solar para producir nutrientes en forma de carbohidratos). Los plastos de algunos protistas son similares a los de las plantas. Según Simpson, otros protistas tienen plastidos que difieren en el color, el repertorio de pigmentos fotosintéticos e incluso el número de membranas que encierran el orgánulo, como en el caso de las diatomeas y los dinoflagelados, que constituyen fitoplancton en el océano.

La mayoría de los protistas tienen mitocondrias, el orgánulo que genera energía para que las células la usen. Las excepciones son algunos protistas que viven en condiciones anóxicas, o ambientes carentes de oxígeno, según un recurso en línea publicado por la Universidad de California, Los Ángeles. Utilizan un orgánulo llamado hidrogenosoma (que es una versión muy modificada de las mitocondrias) para parte de su producción de energía. Por ejemplo, el parásito de transmisión sexual Trichomonas vaginalis, que infecta la vagina humana y causa tricomoniasis, contiene hidrogenosomas.

Nutrición

Los protistas obtienen nutrición de varias maneras. Según Simpson, los protistas pueden ser fotosintéticos o heterótrofos (organismos que buscan fuentes externas de alimento en forma de material orgánico). A su vez, los protistas heterótrofos se dividen en dos categorías: fagótrofos y osmótrofos. Los fagótrofos usan su cuerpo celular para rodear y tragar alimentos, a menudo otras células, mientras que los osmótrofos absorben nutrientes del entorno circundante. «Muchas de las formas fotosintéticas también son fagotróficas», dijo Simpson a Live Science. «Esto es probablemente cierto para la mayoría de los dinoflagelados de ‘algas’, por ejemplo. Tienen sus propios plastidos, pero también comerán felizmente otros organismos.»Estos organismos se llaman mixótrofos, lo que refleja la naturaleza mixta de sus hábitos nutricionales.

Reproducción

La mayoría de los protistas se reproducen principalmente a través de mecanismos asexuales según Simpson. Esto puede incluir fisión binaria, donde una célula madre se divide en dos células idénticas o fisión múltiple, donde la célula madre da lugar a varias células idénticas. Simpson agregó que la mayoría de los protistas probablemente también tienen algún tipo de ciclo sexual, sin embargo, esto solo está bien documentado en algunos grupos.

Clasificación: de Protozoos a Protistas y más allá

La historia de clasificación de los protistas traza nuestra comprensión de estos diversos organismos. A menudo compleja, la larga historia de la clasificación protista introdujo dos términos, todavía utilizados hoy en día, en el léxico científico: protozoos y protistas. Sin embargo, el significado de estos términos también ha evolucionado con el tiempo.

El mundo viviente observable una vez se dividió cuidadosamente entre plantas y animales. Pero el descubrimiento de varios organismos microscópicos (incluidos lo que ahora conocemos como protistas y bacterias) planteó la necesidad de entender lo que eran y dónde encajaban taxonómicamente.

El primer instinto de los científicos fue relacionar estos organismos con plantas y animales basándose en características morfológicas. El término protozoo (plural: protozoos o protozoos), que significa «primeros animales», fue introducido en 1820 por el naturalista Georg A. Goldfuss, de acuerdo con un artículo de 1999 publicado en la revista International Microbiology. Este término se usó para describir una colección de organismos, incluidos ciliados y corales. En 1845, los protozoos se establecieron como un filo o subconjunto del reino animal por el científico alemán Carl Theodor von Seibold. Este filo incluía ciertos ciliados y amebas, que fueron descritos por von Seibold como animales unicelulares. En 1860, el concepto de protozoos se refinó aún más y fueron elevados al nivel de un reino taxonómico por el paleontólogo Richard Owen. Los miembros de este Protozoo del Reino, en opinión de Owen, tenían características comunes tanto a las plantas como a los animales.

Aunque la justificación científica detrás de cada una de estas clasificaciones implicaba que los protozoos eran versiones rudimentarias de plantas y animales, no había evidencia científica de las relaciones evolutivas entre estos organismos (International Microbiology, 1999). Según Simpson, hoy en día «protozoos» es un término de conveniencia usado en referencia a un subconjunto de protistas, y no es un grupo taxonómico. «Para ser llamados protozoos, tienen que ser no fotosintéticos y no muy parecidos a los hongos», dijo Simpson a Live Science.

El término protista, que significa «el primero de todos o primordial», fue introducido en 1866 por el científico alemán Ernst Haeckel. Sugirió a Protista como un tercer reino taxonómico, además de Plantae y Animalia, que consistía en todas las» formas primitivas » de organismos, incluidas las bacterias (International Microbiology, 1999).

Desde entonces, el Protista del reino ha sido refinado y redefinido muchas veces. Diferentes organismos entraban y salían (en particular, las bacterias se movían a un reino taxonómico propio). El científico estadounidense John Corliss propuso una de las versiones modernas de Protista en la década de 1980, su versión incluía las algas multicelulares rojas y marrones, que se consideran protistas incluso hoy en día.

Los científicos, a menudo al mismo tiempo, han debatido los nombres de los reinos y qué organismos eran elegibles (por ejemplo, versiones de otro reino, Protoctista, se habían propuesto a lo largo de los años). Sin embargo, es importante señalar la falta de correlación entre la taxonomía y las relaciones evolutivas en estos grupos. Según Simpson, estos grupos no eran monofiléticos, lo que significa que no representaban una sola rama completa del árbol de la vida; es decir, un ancestro y todos sus descendientes.

La clasificación actual se ha alejado de un sistema basado en la morfología a uno basado en similitudes y diferencias genéticas. El resultado es una especie de árbol genealógico, que traza relaciones evolutivas entre varios organismos. En este sistema hay tres ramas principales o «dominios» de la vida: Bacterias, Arqueas (ambas procariotas) y Eukarya (las eucariotas).

Dentro del dominio eucariótico, los protistas ya no son un solo grupo. Se han redistribuido entre diferentes ramas del árbol genealógico. Según Simpson, ahora conocemos la mayoría de las relaciones evolutivas entre los protistas, y éstas a menudo son contradictorias. Citó el ejemplo de las algas dinoflageladas, que están más estrechamente relacionadas con el parásito de la malaria que con las diatomeas (otro grupo de algas) o incluso con las plantas terrestres.

Aún así, quedan preguntas urgentes. «Simplemente no sabemos cuál fue la primera división entre los linajes que llevaron a los eucariotas vivos», dijo Simpson a Live Science. Este punto se llama la «raíz» del árbol eucariótico de la vida. La localización de la raíz cimentará la comprensión de los orígenes eucariotas y su evolución posterior. Como dijo el autor Tom Williams en un artículo de 2014 publicado en la revista Current Biology, «Para el árbol eucariótico, la posición de la raíz es crítica para identificar los genes y rasgos que pueden haber estado presentes en el eucariota ancestral, para rastrear la evolución de estos rasgos a lo largo de la radiación eucariótica y para establecer las relaciones profundas entre los principales grupos eucarióticos.»

Importancia

Los protistas son responsables de una variedad de enfermedades humanas, como la malaria, la enfermedad del sueño, la disentería amebiana y la tricomoniasis. La malaria en los seres humanos es una enfermedad devastadora. Es causada por cinco especies del parásito Plasmodium, que se transmiten a los seres humanos por mosquitos Anófeles femeninos, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC). La especie Plasmodium falciparum infecta los glóbulos rojos, se multiplica rápidamente y los destruye. La infección también puede causar que los glóbulos rojos se adhieran a las paredes de los vasos sanguíneos pequeños. Esto crea una complicación potencialmente mortal llamada malaria cerebral (según los CDC). La Organización Mundial de la Salud (OMS) afirma que el Plasmodium falciparum es el más frecuente y letal para los seres humanos. Según su reciente hoja informativa sobre la malaria, en 2015 se estimaron 438.000 muertes a causa de la malaria en el mundo, la mayoría de las cuales (90%) ocurrieron en África. Se han logrado algunos avances en la reducción de las tasas de incidencia (aparición de nuevos casos) y de mortalidad, en parte mediante el suministro de mosquiteros tratados con insecticida, la fumigación de mosquitos y la mejora de los diagnósticos. Entre 2000 y 2015, la tasa de incidencia se redujo en un 37% a nivel mundial y las tasas de mortalidad en un 60% a nivel mundial. La OMS tiene el objetivo de eliminar la malaria en al menos 35 países para 2030.

Los protistas también desempeñan un papel importante en el medio ambiente. De acuerdo con un artículo de revisión de 2009 publicado en el sitio web de la Enciclopedia de Ciencias de la Vida (ELS), casi el 50 por ciento de la fotosíntesis en la Tierra es realizada por algas. Los protistas actúan como descomponedores y ayudan a reciclar nutrientes a través de los ecosistemas, según un artículo de revisión de 2002 publicado en la revista ACTA Protozoologica. Además, los protistas de diversos entornos acuáticos, incluidos los sistemas de aguas abiertas, de abastecimiento de agua y de eliminación de aguas residuales, se alimentan de poblaciones bacterianas y las controlan (ACTA Protozoologica, 2002). «Si sacaras a todos los protistas del mundo, el ecosistema colapsaría muy rápidamente», dijo Simpson.

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