Las especies bacterianas raras en una comunidad microbiana, especies que cada una de ellas representa raramente más de una décima parte del uno por ciento de la población total, juegan un papel muy importante en la salud y la estabilidad del ecosistema. La investigación se publica el 3 de marzo Microbiología Aplicada y Ambiental , una revista de la Sociedad Estadounidense de Microbiología.
"El trabajo tiene como objetivo proporcionar una comprensión fundamental de cómo la biodiversidad contribuye al funcionamiento del ecosistema", dijo el autor correspondiente Kostas Konstantinidis, PhD.
A pesar de la pequeña población de cada especie rara en una comunidad microbiana, tales especies pueden llegar a varios cientos dentro de una comunidad, de modo que la llamada "biosfera rara" puede representar aproximadamente el 20-30 por ciento de las bacterias individuales dentrouna comunidad acuática
Como lo demostraron los autores en el estudio, la gran cantidad de especies raras resultó en una biosfera rara que contiene un gran reservorio de genes que pueden degradar contaminantes orgánicos importantes, y que podrían ayudar a toda la comunidad microbiana a mantener la estabilidad ante condiciones cambiantes, posiblemente incluyendo el cambio climático.
Para investigar este problema, los autores, un equipo del Instituto de Tecnología de Georgia, Atlanta, establecieron "mesocosmos" - sistemas experimentales en interiores - que contienen 20 litros de agua, cada uno. Los inocularon con muestras de agua del cercano lago de agua dulceLanier.
Konstantinidis dijo que luego gotearon tres productos químicos orgánicos de uso frecuente en los mesocosmos. Por diseño, estos productos químicos no estaban presentes en los mesocosmos en el momento del muestreo, dijo Konstantinidis, quien es el Profesor Asociado Carlton S. Wilder en la Escuela deIngeniería civil y ambiental en Georgia Tech. La razón de esto es que los compuestos que son comunes en un lago son metabolizados comúnmente por abundantes miembros de la comunidad microbiana, por lo que no habrían arrojado luz sobre la rara biosfera ". Además, el importante ambientallos contaminantes están generalmente en baja concentración en la mayoría de los ambientes naturales, similares a los compuestos orgánicos utilizados aquí, excepto durante eventos importantes como derrames de petróleo ", dijo Konstantinidis. imagen: mesocosmos en interiores en un invernadero. Wikimedia Commons
Los compuestos analizados incluyeron ácido 2,4-diclorofenoxiacético 2,4-D, un herbicida ampliamente utilizado que es un disruptor endocrino y un "posible carcinógeno humano", según la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer IARC;cafeína ácido 1,3,7-trimetilúrico y 4-nitrofenol 4-NP, un precursor de varios fungicidas y un producto de descomposición de pesticidas.
"Elegimos estos compuestos porque se conocen sus vías de biodegradación y los genes subyacentes, lo que facilitó el seguimiento de las poblaciones microbianas que codificaron las proteínas para la biodegradación de estos compuestos orgánicos", dijo Konstantinidis.
Los investigadores luego muestrearon repetidamente los mesocosmos para determinar qué especies bacterianas se multiplicaron o se agotaron en respuesta a los químicos ". Los resultados nos permitieron probar rigurosamente la hipótesis de que las especies de baja abundancia, en oposición a las especies comunes, proporcionaban la diversidad metabólicaeso permitió a la comunidad responder a los compuestos agregados y las condiciones cambiantes ", dijo Konstantinidis.
dijo Konstantinidis. La motivación para el estudio fue poder predecir mejor cómo responderán las comunidades microbianas a las perturbaciones futuras como pesticidas, derrames de petróleo e incluso el cambio climático. Las preguntas que podrían ayudar a responder incluyen la de la valiosa diversidad microbiana.para el funcionamiento del ecosistema, incluido el mantenimiento de la resistencia a la contaminación causada por el hombre. Los resultados de este y futuros estudios también podrían ayudar a predecir las consecuencias de la pérdida de biodiversidad, por ejemplo, a raíz de derrames de contaminantes masivos o cambio climático.
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Materiales proporcionado por Sociedad Americana de Microbiología . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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