ISSN 0373-580 X

Bol. Soc. Argent. Bot. 37 (3-4): 161 - 166. 2002

OBSERVACIONES EN CHLOROPHYSEMA ¡NERTIS (TETRASPORALES,

CHLOROPHYTA), NUEVA CITA PARA LA ARGENTINA

FABIÁN FONT y CARLOS G. VÉLEZ1

Summary: Observations in Chlorophysema ¡nertis (Tetrasporales, Chlorophyta), a new record for Argen¬tina. The freshwater alga Chlorophysema ¡nertis is recorded for the first time in Argentina. This species hasbeen previously reported only for Europe. The stages of its life history and different aspects of the celularaggregates development are described and documented, and Its biological meanings are discussed.

Key words: Chlorophysema Inertis, Tetrasporales, Chlorophyta, Argentina.

Resumen: En el presente trabajo se cita por primera vez para la Argentina el alga verde dulceacuícolaChlorophysema inertis (Korschikoff) Pascher, especie que hasta el momento sólo era conocida paraEuropa. Se describen y documentan diversos aspectos del desarrollo de los agregados celulares y de lasdistintas etapas del ciclo de vida, y se discute el significado biológico de las observaciones realizadas.

Palabras clave: Chlorophysema inertis, Tetrasporales, Chlorophyta, Argentina.

INTRODUCCIóN mente son liberadas como zoosporas, las cuales se

fijan a un sustrato por la papila flagelar y pierdenlos flagelos. La pared celular del joven individuo

epífito se transformará en la vaina de unnuevo agre¬

gado, originado por sucesivas divisiones mitóticasdel protoplasto, cerrándose de esta forma el ciclo

asexual. La reproducción sexual se conoce en una

sola especie (Ettl & Gartner, 1988). El género está

constituido por 8 especies de hallazgo poco fre¬

cuente, de las cuales sólo Chlorophysema ampliatafue citada previamente para la Argentina (Tell &

Vélez, 1985).

Enelpresente trabajo se registra elhallazgo de C.

inertis en la Argentina, especie que hasta elmomen¬

to sólo se conocíaparaEuropa(Ettl& Gartner, 1988)

y se discuten aspectos sobresalientes del desarrollode los agregados celulares y de su ciclo de vida.

Dentro del orden Tetrasporales se incluyen, tra¬

dicionalmente (Bourrelly, 1972;Ettl& Gartner, 1988)

a las Chlorophyceae conorganización celular del tipode las Volvocales, pero que a diferencia de éstas,presentan una predominancia de la fase inmóvil so¬

bre la móvil en su ciclo de vida (King, 1971). Los

estudios filogenéticos basados en datos ultraestruc-

turales y moleculares han demostrado que se trata

de un grupo polifílético de organismos (O’Kelly el

al., 1994; Booton et al., 1998). Sin embargo, estos

- estudios abarcan una decena de géneros de los cua¬

renta y cinco consideradosporBourrelly (1972),por

lo que sigue siendo aceptada la denominación de

Tetrasporales a los fines clasifícatenos (cf. Leonardi

et al., 2000). Excelentes revisiones sobre la historiadel tratamiento taxonómico de estas algas han sido

realizadasporKing(1971) y Leonardi etal. (2000).El género de algas dulceacuícolas Chlorophy¬

sema, fue creado por Pascher (1927) para agrupar a

las especies de Chlamydomonas caracterizadas por

su estado vegetativo epífito sobre algas po de agua transitorio, de origen pluvial, de unos

filamentosas o plantas vasculares acuáticas. Dicho 20 m2 de superficie y una profundidad máximadeestado consiste de una vaina mucilaginosa com- 50 cm en el momento de la recolección. Este cuer-

puesta por dos capas que engloba 2-8 células po de agua presentaba una gran abundancia debiflageladas con un cloroplasto cupuliforme. Estas algas filamentosas, especialmente de los géneroscélulas forman su propia pared celular y eventual- Oedogonium, Spirogyra y Vaucheria, de

macrófitas palustres como Alternanthera sp.,

Eleocharis sp., Hydrocotyle sp., Ludwigia Sp. y

Polygonum sp., y de gramíneas marginales no ex¬

clusivamente palustres.

MATERIAL Y MéTODOS

Chlorophysema inertis se recolectó en un cuer- .

Departamento Biodlversidad y Biología Experimental,Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidadde Buenos Aires, C1428EHA, Buenos Aires, Argentina.velez@bg.fcen.uba.ar

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Fig. 1. Representación diagramática de los principales estadios del ciclo asexual de Chlorophysema inertis (el ejemplo

contempla la formación de un agregado de dos células): A. la zoospora nada libremente en busca de un sustrato; B. adhesión

inicial al sustrato por medio de los flagelos; C. adhesión permanente al sustrato mediante la secreción del material adhesivo

alrededor de la papila y pérdida de los flagelos; D. citoquinesis; E. crecimiento del agregado celular por incremento del volumen

de los protoplastos hijos y del tamaño y grosor de la pared materna; F. comienzo del adelgazamiento de la pared celular madre

y de la formación de las paredes celulares hijas; G. las zoosporas han completado su desarrollo, la pared celular madre se

adelgaza notablemente y H. se rompe permitiendo la salida de las zoosporas. Referencias: ca, calota de almidón; cf, canal

flagelar; e, estigma;f flagelo; ma, material adhesivo; n, núcleo; p, pirenoide; pa, papila anterior; pe, pared celular; pem, pared

celular madre;pf pie de fijación; s, sustrato; ve, vacuolas contráctiles.

DESCRIPCIóNSe recolectaron porciones de macrófítas y mano¬

jos de algas filamentosas con epífitos, a partir de loscuales se siguieron los distintos estadios de desarro¬llo de nuevos agregados. Material fijado con formol 4

% se depositó en el herbario de la Facultad de Cien-,

cias Exactas yNaturales de laUniversidadde Buenos

Aires (BAFC).Para laclasificación se siguió elcriteriodeEttl&Gartner (1988).Las fotografías se tomaronen

un microscopio Karl Zeiss “Axioplan” equipado con

óptica DIC. Los esquemas se basaron en dibujosrealizados con la ayuda de una cámara clara.

DivisiónCHLOROPHYTA

ClaseCHLOROPHYCEAEOrden TETRASPORALES

FamiliaCHLORANGIELLACEAE

Chlorophysema inertis (Korschikoff) Pascher(Figs.1,2).

Pascher, A., 1927, Süsswasserflora Deustchlands,

Õsterreichs u. der Schweiz,H. 4,p. 479.

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F. Font & C. G. Vélez, Observaciones en Chlorophysema inertis, nueva cita para Argentina

Bas.: Chlamydomonas inertis Korschikoff, 1917, ble (ca.0,5 pm) como lo demuestra la tinciónconazulTrudy BorodinskojBiol. Stancii 4: 227. de metileno (Fig. 2C). También pueden observarse

las vacuolas contráctiles (Figs. 1A-C,2B) y elpromi-Vaina de los agregados celulares (pared celular nente estigma (Fig. 1A-C). La adhesión permanente

madre) de hasta 40 pm de diámetro, desde esférica es llevadaa cabopor la secreción dematerial adhesi-hasta achatada u oviforme, conunpequeño piepro- vo de tinte ferruginoso en laregión de lapapila ante¬

visto de un material adhesivo de color ferruginoso- rior(Figs.1C,2B).anaranjado; 6-10 pm de diámetro en la zona de fija¬ción. Protoplasto globoso con cloroplasto dos o tres ciclos de divisióncelular (Figs. ID,2D) decupuliforme ocupando lamitadde lacélula.Pirenoide los cuales resultan agregados de 2, 4 u 8 células hi-basal ensanchado elipsoidalmente. Estigma grande, jas, respectivamente. En esta fase inicial de divisiónelíptico, ubicado en el tercio anterior de la célula, celular queda establecido el número definitivo deDos vacuolas pulsátiles en el extremo anterior de la células de los agregados, es decir que el crecimientocélula. Zoosporas biflageladas, esféricas, con páre- de dichos agregados es definido. Durante esta etapades celulares gruesas y papilas flagelares anchas, no se evidencian modificaciones de lapared celularCélulas de 7-13 pmde diámetro.Reproducciónsexual madre (Fig. 2D). Ésta aumentará marcadamente deno conocida.

Luego de la fijación al sustrato se producenuno,

tamaño a medida que las células hijas incrementen

Materialestudiado: ARGENTINA.Prov. Buenos su volumen y adquieran su forma definitiva (Figs.

Aires, Pdo. Ituzaingó, Autopista del Oeste y Av. 1E> 2E). E1crecimiento de laparedcelular madreno

Brandsen,21/IX/1999,Font 1673 (BAFC). Sobre dis- consiste sólo de su expansión sino que involucra

tintos siístratos vegetales; especialmente abundan- también un aumento en grosor (hasta llegar a ca. 1

te sobre Oedogonium laetevirens (Fig. 2A). pm de espesor) de las dos capas que la conforman(Figs. 1E,2E).Elpie de fijacióndelagregado se dife¬rencia apartir de lapapila anterior y está conforma¬do principalmente por la capa extema de la paredmaterna (Figs. IE,2E). Durante el crecimiento de lapared celular madre no se observan al microscopioóptico paredes celulares individuales en las célulashijas (Fig. 2E). Éstas son fácilmente observables en

agregados más viejos (Figs. 2F-H), los que a su vez

presentan la pared celular madre adelgazada y con

abundantesbacterias epífitas (Figs. 2F-G).Finalmen-

Distribución geográfica: Europa. En Argentina:Buenos Aires.

OBSERVACIONES

La secuencia completa de los distintos estadiosdel desarrollo de nuevos agregados a partir dezoosporas en C. inertis se representa

diagramáticamente en laFig. 1.Unavez liberadas delos agregados, las zoosporasnadanactivamente (Fig.1A) en busca de un sustrato adecuado al cual se

adhieren, inicialmente,pormedio de los flagelos (Fig. as en sur°l de zoosporas.

1B). Noíueposible obtener buenas imágenes envis¬ta lateral del estadio de vida libre, debido a sumovi¬lidad y a su tendencia a adherirse a la superficie del DISCUSIÓN

cubreobjetos. Por esta razón, los rasgos básicos lafase móvil se esquematizan en la Fig. 1A, aunque

también pueden observarse en las zoosporas recién ultraestructurales y de filogeniamolecular han mos-

fijadas al sustrato (Figs. 1B-C,2B).Laparedcelular* trado que las Tetrasporales son un grupo polifiléticoparece estar formada por dos capas, pudiendo ob- de algas. Estos estudios muestran que los génerosservarse los canales flagelares a ambos lados de la con zoosporas tetraflageladas estarían relacionadosprominente papila anterior (Figs. 1A-B). Dichos ca- con aquellas Chlorophyceae que poseen aparato fia-nales son distinguibles incluso después de la pérdi- gelar con orientación absoluta de tipo DO (cuerposda de los flagelos (Figs. 1C, 2B). La papila anterior básales directamente opuestos; v.g.: géneros como

está conformadapor material de lapared,nopudien- Pediastrum e Hydrodictyon), mientras que aquellosdo detectarseunapapila flagelarprotoplasmáticaÿçÉ con zoosporas biflageladas se agrupan con lasKing, 1971,p.31).Elgrosor de laparedes considera- Chlorophyceae con cuerpos básales de orientación

te, lapared celular madre se abre en forma irregular(Figs. 1H,21)permitiendo la liberaciónde las células

Como se refirió en la Introducción, los estudios

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Fig.2. Chlorophysema inertis. A. Filamento de Oedogonium laetevirens profusamente colonizado por C. inertis (flechas); B. célula que ha completado

su fijación al sustrato; las puntas de flecha señalan los canales flagelares; C. el mismo estadio teñido con azul de metileno; D. joven agregado de cuatro

células (sólo tres visibles, flechas) inmediatamente después de la etapa de división celular; E. agregado celular luego del crecimiento de la pared celular

madre; las dos capas que la conforman son claramente visibles (puntas de flecha); la flecha larga y la corta señalan, respectivamente, las capas externa e

interna de dicha pared en la zona del pie de fijación; las células hijas han alcanzado su tamaño definitivo,pero aún carecen de flagelos, estigma y paredes

celulares individuales (los halos claros alrededor de las células se deben a un efecto óptico de borde); F. estadio en el que las células hijas ya presentan

flagelos, estigma y paredes celulares individuales; el grosor de la pared celular madre ha disminuido, siendo aún discemibles las dos capas que la

conforman (puntas de flecha grandes); el agregado se encuentra profusamente cubierto de bacterias (puntas de flecha pequeñas); G. agregado en un estadio

posterior en el que la pared celular madre se ha adelgazado aún más (flecha) y las células hijas ya presentan características de zoosporas; las bacterias

epífitas son numerosas (puntas de flecha) (óptica DIC); H. detalle del mismó agregado, mostrando el prominente estigma (óptica DIC); I. vista general de

la pared celular madre luego de la liberación de las zoosporas; la flechaindica su abertura irregular; las puntas de flecha, las bacterias epífitas (tinción con

azul de metileno). Las escalas equivalen a 10 mm, salvo donde se indica. Referencias: e, estigma;/ flagelo; ma, material adhesivo;p, pirenoide;pa, papila

anterior; pe, pared celular;pci, pared celular individual; pem, pared celular madre; ve, vacuolas contráctiles.

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F. Font & C. G. Vélez, Observaciones.en Chlorophysema inertis, nueva cita para Argentina

CW (“clockwise”, con rotación en el sentido de las no sólo se expande sino que también aumenta de

agujas del reloj; v.g.: Chlamydomonas, Cartería, grosor.La ausencia de paredes celulares individua-

Volvox) (O’Kelly et al., 1994; Booton et al., 1998). les en las células hijas durante esta etapa puede

Aunque Chlorophysema inertis ni ninguna otra es- estar indicando la existencia de una asignación de

pecie del género han sido investigadas según estas recursos a crear el espacio necesariopara el creci-técnicas, su condición de biflagelada y las caracte- miento celular y a laprotección del agregado como

rísticas generales de sus zooidesparecen indicar que un todo.La ulterior formación de las paredes celu-

pertenecería al segundo de los grupos menciona- lares individuales correspondería a la proteccióndos, es decir, cercana a Chlamydomonas. Este es el de las zoosporas para la etapa de dispersión. Los

caso de las Tetrasporales de los géneros datos obtenidos'no permiten afirmar que exista un

Asterococcus, Gloeococcus, Hormotilopsis, reciclado de material de la pared materna para la

Paulschulzia y Tetraspora, cercanamente formación de las individuales, aunque visto desde

emparentadas con Chlamydomonas reinhardtii una perspectiva evolutiva, resulta razonable espe-

(Booton et al., 1998; Leonardi et al., 2000). Sin em- cular que la aparición deunmecanismo de este tipobargo, es de notar que estos géneros presentan al- significaría un considerable ahorro de energía tra-

gunas diferencias marcadas con el organismo bajo ducible en una ventaja adaptativa. El papel del de¬estudio, ya que producen abundante secreción de bilitamiento de la pared celular madre (la cubierta

mucílago,puedenpresentar varios ciclos de división del esporangio en Chlorophysema) es permitir su

celular en la fase inmóvil (es decir, crecimiento posterior ruptura para la liberación de lasvegetativo) y multiplicación por fragmentación de zoosporas, y es muy probable que el mecanismo

los agregados celulares, pudiendo prescindir de la de adelgazamiento involucre enzimas específicasfasemóvilcomomecanismoreproductivo(King, 1971; del tipo de las autolisinas de las paredesBourrelly, 1972).Esto contrasta conel tipo de envoi- esporangiales descriptas en especies de

tura (ver más abajo) y con el crecimiento definido de Chlamydomonas y otras algas verdes (Schlosser,

los agregados de Chlorophysema inertis, que re- 1984). En este sentido, el epifitismo bacteriano en

cuerdamás aunproceso de formaciónde autosporas esta etapa, podría deberse a que las bacterias son

(Bourrelly, 1972), y con el hecho de que la atraídaspor la difusiónhacia el exterior de parte dezoosporulación sería imprescindiblepara lamultipli- los metabolitos resultantes de laacción enzimática,cación dé los agregados. Estas diferencias, sumadas aunque también podría ser un mero resultado dela que elpropio género Chlamydomonas constituiría envejecimiento del agregado.un grupo polifilético de organismos (Buchheim et

al., 1990), no permiten inferir por el momento si la diagnosis del género se refiere a la envoltura delChlorophysema inertis estaría relacionada con agregado como a una vaina mucilaginosa (Pascher,

Chlamydomonas reinhardtii, o bien con algún otro 1927). En algunas especies, como Chlorophysemalinaje de algas claminomonadoides.Establecer dicho ampliata, el aspecto traslúcido de la envolturapare-

parentesco es importante no sólo para comprender ce indicar que efectivamente posee dicha naturaleza

su ubicación dentro de las Chlorophyceae (que será (Tell& Vélez, 1985).EnC. inertis,encambio, la en¬

materia de futuros estudios), sino también para po- voltura tiene elmismo aspecto que las paredes indi-der interpretar con alguna precisión en términos viduales, las cuales también recúerdan a las deadaptativos (cf.Futuyma, 1998,p.354), el significa-. Chlamydomonas, e incluso a las de géneros con

dobiológico de laspeculiaridades del ciclo de viday amplias vainas como Gloeómonas. En estas algasel desarrollo de este género.

Teniendo en cuenta esté complejo escenario, se (Domozych, 1989 a yb) razónpor la cuálno sería dediscuten a continuación, con carácter preliminar, al- extrañar que la envoltura del agregado de C. inertis

gunos aspectos de las observaciones realizadas que poseyera lamisma composición.Finalmente, es importante señalar que los regis-

Entre ellos esnotorio el fenómeno de crecimien- . tros previos de esta especie sólo abarcan dos locali-to y posterior adelgazamiento de la pared celular dades en Rusia (una de ellas la típica) (Korschikoff,

madre. Este,crecimiento debería estar sustentado 1917),unaenlaRepública Checay otraen Alemaniapor la síntesis de componentes de dicha pared por (Pascher,1927),es decir que esunorganismo demuy

parte de las células del agregado, ya que la pared rarohallazgo.

Otro aspecto que merece un comentario, es que

estánconstituidas principalmente por glicoproteínas

resultan de interés.

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AGRADECIMIENTOS

Este trabajo fue realizado en el marco de proyec¬

tos delCONICET (PIP 1049/98)y de laUniversidad de

Buenos Aires (UBACyT 01/X064), instituciones a las

que se agradece su asistencia. También se agradece a

los revisores anónimos por sus valiosos aportes.

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