La Antártida es un continente cubierto de hielo, casi deshabitado, devastado por el frío, el viento y las condiciones secas. El investigador de Virginia Tech, Jeb Barrett, formó parte de un equipo de colaboración internacional que analizó los patrones de biodiversidad en los valles secos de McMurdo de la Antártida.
"Sorprendentemente, descubrimos que las interacciones bióticas o vivas son cruciales para dar forma a los patrones de biodiversidad incluso en los ecosistemas extremos de los valles secos antárticos. Los suelos antárticos son ecosistemas modelo, limitados por el clima extremo y la falta de plantas vasculares, yalojar redes alimenticias simples con pocas especies ", dijo Barrett, profesor del Departamento de Ciencias Biológicas de la Facultad de Ciencias.
Estos hallazgos fueron publicados recientemente en dos documentos separados en Biología de las comunicaciones . Un documento sobre interacciones bióticas analiza toda la comunidad de organismos del suelo; su documento complementario se centra en la comunidad de nematodos del suelo utilizando un enfoque de modelado.
Las características de las comunidades antárticas, como las simples redes alimenticias y la baja riqueza de especies, permiten una mayor comprensión de toda la comunidad, desde las bacterias hasta los invertebrados multicelulares.
Esta investigación es el producto de una colaboración internacional de científicos de media docena de países: Estados Unidos, Nueva Zelanda, Canadá, Australia, Gran Bretaña y Sudáfrica. Organizado por la Universidad de Waikato y el Programa Antártico de Nueva Zelanda,es el primero de su tipo en estudiar una comunidad de suelos en su totalidad a escala regional.
Barrett ha estado realizando investigaciones en la Antártida durante 20 años; se desplegó para esta colaboración de investigación en 2009 y 2010. La investigación en el laboratorio de Barrett aborda las influencias de los suelos, la variabilidad climática, la hidrología y la biodiversidad en el ciclo biogeoquímico a partir de la escala de microorganismosa paisajes regionales.
"Mi investigación en la Antártida se ha centrado en analizar los impulsores físicos y geoquímicos que predicen los patrones de biodiversidad. Me concentré inicialmente en las comunidades de nematodos, y mi trabajo ahora también se ha expandido a las comunidades bacterianas", dijo Barrett, unmiembro del cuerpo docente afiliado del Centro de Cambio Global, ubicado dentro del Instituto de Ciencias de la Vida Fralin.
El Biología de las comunicaciones el documento sobre interacciones bióticas considera a toda la comunidad de organismos del suelo: cianobacterias, bacterias heterotróficas, nematodos y otros invertebrados microscópicos. Los científicos estudiaron los factores que determinan la distribución y abundancia de estos organismos, así como la temperatura, la topografía, la distancia ala costa y las propiedades del suelo, como los niveles de agua y pH, en su análisis.
"Lo que hace que este documento sea realmente único es que consideramos a toda la comunidad de organismos del suelo y todas las posibles interacciones bióticas y abióticas que potencialmente dan forma a la composición y diversidad de las especies", dijo Barrett. "Utilizamos la técnica estadística del modelado de ecuaciones estructuralespara descubrir cuáles son los impulsores de estas comunidades "
La biogeoquímica y el clima tienen fuertes efectos sobre la biodiversidad, pero esta nueva información demostró que hay otros dos factores importantes. Descubrieron que la biogeografía y las interacciones de las especies son impulsores más fuertes de la biodiversidad de lo esperado originalmente. Los procesos biogeográficos ocurren cuando un organismo se mueve a través del espacio,interactuando con su comunidad a medida que avanza. Las interacciones de las especies, como las relaciones depredador-presa y la competencia, también influyen en la biodiversidad.
En el documento complementario, los investigadores utilizaron un enfoque de modelado para estudiar la concurrencia y distribución de tres especies de nematodos dominantes que se encuentran en el suelo. Los nematodos, también conocidos como lombrices intestinales, son un grupo de organismos simples que se han adaptado con éxito a casicada ecosistema en la Tierra. Los investigadores demostraron que la competencia es un impulsor más importante de los patrones de diversidad en la comunidad de nematodos de lo que se pensaba anteriormente.
"Modelamos tres especies de nematodos - Plectus, Scottnema y Eurdoylaimus - que potencialmente están interactuando. Nuestros resultados muestran que no son solo los factores ambientales los que influyen en la distribución de especies en el paisaje polar, sino que la competencia y las interacciones están jugando un papel importantepapel en los patrones de diversidad también ", dijo Barrett.
El desafío futuro para los investigadores es comprender cómo los efectos del cambio climático en estas interacciones alterarán la coexistencia de las especies en la Antártida. Esperan que con el aumento de las temperaturas, la descongelación del hielo creará entornos que seleccionarán especies de nematodos más adaptadas a especies más cálidas y más cálidas.ambientes más húmedos. Ya se han observado indicios tempranos de esto en los estudios de monitoreo a largo plazo del equipo de las comunidades del suelo, como se informó en la revista Ecology el año pasado.
La investigación en curso de Barrett está financiada por el Programa de Investigación Ecológica a Largo Plazo LTER de la National Science Foundation. Su objetivo de investigación con el LTER es utilizar una combinación de experimentos de manipulación y observaciones a largo plazo para comprender cómo la variabilidad climática influye en los organismos y ecosistemas antárticos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Virginia Tech . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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