Plàncton cuirassat: les closques i estructures protectores del plàncton

El plàncton no són organismes indefensos que simplement van a la deriva; posseeixen una gamma sorprenent de closques, cobertes, cadascuna dissenyada intrínsecament per a la supervivència en el vast medi marí.

La defensa viscosa dels bacteris marins

Mentre que alguns organismes del plàncton confien en closques dures o exoesquelets, els bacteris marins tenen un truc diferent a la màniga. Sota certes condicions com ara nutrients abundants o aigües tranquil·les, aquests diminuts organismes (igual que algunes microalgues) poden produir una substància viscosa anomenada mucílag. Aquesta sopa gelatinosa, una barreja complexa de carbohidrats i proteïnes, ofereix una barrera protectora contra els depredadors i les condicions ambientals adverses. El mucílag també pot atrapar nutrients i matèria orgànica, creant una font d'aliment fàcilment disponible per als bacteris mateixos. No obstant això, la producció excessiva de mucílag pot pertorbar el fràgil equilibri de l'ecosistema marí, per la qual cosa és una estratègia que s’ha d’utilitzar amb precaució.

Protists: mestres de l'arquitectura

Les capes superiors il·luminades pel sol de l'oceà estan dominades pel fitoplàncton, els membres similars a les plantes de la comunitat planctònica. Les diatomees (Figura 1), algues unicel·lulars, regnen amb les seves closques de sílice exquisidament elaborades anomenades frústuls. Aquestes estructures intricades, meticulosament dibuixades amb solcs, crestes, espines i porus, no només ofereixen suport estructural sinó que també juguen un paper crucial en el control de la flotabilitat. En ajustar la seva posició dins de la columna d'aigua, les diatomees optimitzen l'exposició a la llum per a la fotosíntesi.

Figura 1. Diatomea. Chaetoceros sp. Albert Calbet

Un altre grup de fitoplàncton, els cocolitòfors, fan servir un enfocament diferent per a la construcció de closques. Aquestes algues diminutes confeccionen les seves cobertes protectores a partir de plaques intrínsecament disposades de carbonat de calci anomenades cocòlits. Cada cocòlit és una meravella de precisió geomètrica, elaborada meticulosament per la cèl·lula i disposada al voltant de la seva superfície com les escates d'una armadura microscòpica. Aquests cocòlits no només protegeixen la cèl·lula de la depredació, sinó que també contribueixen al cicle global del carboni, ja que el carbonat de calci finalment s'assenta al fons marí com a sediment.

A diferència de les seves contraparts amb armadures ben definides de sílice o carbonat de calci, els dinoflagel·lats presenten una diversitat fascinant en les seves cobertes protectores, conegudes com a teca. Alguns dinoflagel·lats, com les espècies Ceratium (Figura 2A) i Protoperidinium, llueixen plaques blindades compostes de cel·lulosa o una combinació de cel·lulosa i sílice. Altres exhibeixen teques més complexes, possiblement incorporant carbohidrats i proteïnes addicionals al costat de la cel·lulosa. Aquestes proteïnes fins i tot podrien millorar la força o proporcionar funcionalitats com la flotabilitat. Mentre que algunes teques s'assemblen a plaques simples que ofereixen protecció, d'altres en el gènere Ceratocorys (Figura 2B) són closques intricades adornades amb espines, crestes i ornaments, que serveixen tant per a la defensa com per a la flotabilitat.

Figura 2 Dinoflagel·lats A) Ceratium sp. B) Ceratocorys sp. Albert Calbet

Els tintínids (Figura 3), un grup de protozous ciliats, construeixen "cases" o closques delicades anomenades lorica a partir de materials orgànics secretats. Aquestes closques varien en forma i composició entre diferents espècies, des de tubs cilíndrics simples fins a elaborades estructures en espiral. Les loriques dels tintínids els proporcionen protecció per al cos tou de l'organisme i serveixen com a mitjà de fixació a restes flotants o superfícies marines. Algunes espècies fins i tot incorporen partícules minerals, com ara granets de sorra, per a una major resistència i rigidesa.

Figura 3. Tintínid. Albert Calbet

Els radiolaris són reconeguts per la seva complexitat d'esquelets minerals, compostos principalment de sílice. Aquests esquelets es presenten en una gamma enlluernadora de formes i dissenys, des d'esfèriques fins a allargades, i sovint presenten ornaments elaborats, incloent-hi espines, costelles i estructures en forma de reixeta. Els esquelets dels radiolaris proporcionen suport estructural, protecció contra depredadors i ajuda en la regulació de la flotabilitat, permetent que aquests organismes delicats prosperin en diversos hàbitats oceànics, des de les aigües superficials fins a les profunditats marines.

Zooplàncton crustaci: campions quitinosos

Centrant-nos en el zooplàncton, els habitants animals dels oceans, trobem una gran diversitat de closques i exoesquelets. Els copèpodes (Figura 4), un dels grups de zooplàncton més abundants, tenen un exoesquelet quitinós tant per a la protecció com per a la flotabilitat. Aquesta carcassa rígida, segmentada per conferir major flexibilitat, envolta el cos del copèpode, permetent un moviment eficient a través de la columna d'aigua. El krill, un altre grup crucial de zooplàncton, depèn d'una carcassa composta de quitina dura i transparent. Aquest exoesquelet els protegeix de les pressions aclaparadores de les profunditats marines i de la depredació. A més, la carcassa serveix com a lloc d'unió muscular, facilitant una natació eficient.

Figura 4. Copèpode del gènere Acartia mudant.

Closques per a la natació i la supervivència

Els pteròpodes són un grup de mol·luscs gastròpodes pelàgics. Els coneixereu perquè alguna vegada a l’estiu s’han donat casos de punxades diverses per organismes transparents de mida petita. Aquestes criatures delicades posseeixen closques de formes intricades (normalment còniques) compostes de carbonat de calci, que poden ser transparents o translúcides, permetent el camuflatge i la protecció contra els depredadors. Les closques dels pteròpodes estan adaptades al mode de natació i alimentació únic de l'espècie. Malgrat la seva aparença fràgil, les closques dels pteròpodes proporcionen una protecció essencial per al cos tou de l'organisme.

Altres mol·luscs, com les larves de cloïsses, diverses espècies d'heteròpodes i gasteròpodes pelàgics, també tenen closques notables adaptades a la vida a mar obert. Els heteròpodes, un grup de gastròpodes depredadors, posseeixen closques enrotllades equipades amb una quilla o espines, que ajuden a la natació i la maniobrabilitat. Els gastròpodes pelàgics, com les espècies dels gèneres Carinaria i Atlanta, produeixen closques delicades i transparents que ofereixen protecció alhora que permeten una locomoció eficient a través de l'aigua.

Figura 5. Larva planctònica de gasteròpode. Albert Calbet

Més enllà de les closques dures: la solució de les meduses

Les meduses, membres del fílum Cnidaria, ofereixen una adaptació única. Posseeixen una campana gelatinosa que serveix tant com a cobertura protectora com a mitjà de propulsió. Composta principalment d'aigua i una substància gelatinosa, aquesta campana permet a les meduses moure's amb una agilitat notable malgrat no tenir les closques dures d'altres organismes del plàncton. No obstant això, ho compensen amb tentacles urticants armats amb cèl·lules especialitzades per capturar preses i dissuadir depredadors.

Dins de les meduses, la Velella posseeix una estructura rígida en forma de vela anomenada pneumatòfor. Aquest flotador ple de gas, sovint de forma triangular o rectangular, està elaborat a partir de quitina i surt de la colònia com una vela en miniatura. Inclinant el pneumatòfor i atrapant el vent, la Velella pot propulsar-se per la superfície de l'oceà, dirigint el seu curs amb una precisió notable. Aquesta adaptació única permet a la Velella navegar pels corrents, escapar dels depredadors i optimitzar la seva posició per alimentar-se del plàncton prop de la superfície.

Una obra mestra de complexitat

Dins del regne del plàncton, les cases dels apendicularis (Figura 6) es troben entre les adaptacions més enginyoses. Aquests petits filtradors marins construeixen estructures remarcables i elaborades a partir de moc i cel·lulosa. Molt més grans que l'apendiculari mateix, la casa funciona com una xarxa supereficient. Mentre neda, l'apendiculari bombeja aigua a través de la casa, colant partícules minúscules d'aliment com ara algues i bacteris. Aquest disseny intel·ligent concentra el menjar a l'aigua circumdant, fent que els àpats siguin senzills. Però aquestes cases intricades són d'un sol ús. Si un depredador ataca, l'apendiculari simplement descarta la casa compromesa, escapa il·lès i en construeix una de nova, deixant enrere un rastre de mansions mucoses a les profunditats de l'oceà.

Figura 6. Apendiculari. Albert Calbet

Un testament a l'evolució

El món de les closques i carcasses planctòniques és una meravella de diversitat biològica i adaptació, amb cada grup exhibint estructures úniques finament ajustades als seus respectius nínxols ecològics. Des dels frústuls de sílice de les diatomees fins a les loriques delicades dels tintínids i els esquelets intricats dels radiolaris, aquestes cobertes protectores juguen un paper crucial en la supervivència i l'èxit dels organismes planctònics en el medi dinàmic i desafiant dels oceans del món. A mesura que els científics continuïn explorant i desentranyant els misteris de la vida planctònica, l'estudi d'aquestes estructures remarcables ofereix coneixements valuosos sobre l'evolució i l'ecologia dels ecosistemes marins.