IDENTIFICACIÓN DE
COMUNIDADES MICROBIANAS INTERMAREALES SENSIBLES Y NO SENSIBLES AL CAMBIO
CLIMÁTICO EN HÁBITATS GEOTERMALES EXTREMOS
María Altamirano
Jeschke
Departamento de Biología Vegetal, Universidad de Málaga
Proyecto
040-ABEL-IM-2014.B. Programa NILS, Ciencia y Sostenibilidad (ES07-EEA Grants)
Las
surgencias intermareales de agua caliente presentes en la costa de Islandia
representan ambientes extremos, donde organismos extremófilos tienen que
soportar factores físicos severos para poder sobrevivir. Estos organismos son
en su mayoría comunidades microbianas que tienen que lidiar con temperaturas,
salinidades, PAR, UV y oscilaciones de nutrientes diarias extremas, muchas de
ellas alteradas por el cambio climático. El objetivo de este proyecto fue
analizar y comprender la capacidad adaptativa de estas comunidades y sus
constituyentes a esos factores de estrés (principalmente temperatura y exceso
de irradiancia), tanto bajo condiciones naturales como bajo condiciones
controladas de laboratorio, para identificar comunidades sensibles y no
sensibles a los efectos del cambio climático. Hasta el momento pocos son los
trabajos que han estudiado estas comunidades desde un abordaje ecofisiológico
con aproximaciones combinadas de campo y laboratorio, que por un lado permiten
comprender las adaptaciones reales de estos organismos en sus ambientes, así
como analizar los efectos de los factores por separado en condiciones
controladas de laboratorio. Estas comunidades suponen un importante recurso
biotecnológico, puesto que los organismos adaptados a estos ambientes extremos
poseen genes con un elevado potencial de uso en múltiples aplicaciones.
Asimismo, las condiciones en las que viven son muy parecidas a las supuestas
condiciones primigenias de la tierra, y por lo tanto pueden dar luz a procesos
evolutivos relacionados con el origen de la vida y su evolución sobre la
tierra. Además de estos objetivos científicos, este proyecto ha permitido
iniciar una estrecha colaboración científica y académica entre MATIS BIOTECH,
la Universidad de Islandia y la Universidad de Málaga.
El objetivo del este proyecto
fue analizar y comprender la capacidad adaptativa de estas comunidades a esos
factores (principalmente temperatura y radiación UV), tanto bajo condiciones
naturales como bajo condiciones controladas de laboratorio, para
identificar tapetes microbianos
sensibles y no sensibles al cambio climático. Este proyecto se desarrolla en
colaboración con MATIS BIOTECH, una empresa independiente de investigación del
gobierno islandés radicada en Reykjavik, interesada en las aplicaciones
biotecnológicas de los resultados del proyecto.
Los
experimentos de campo se realizaron en Islandia en julio y agosto de 2016, en
las zonas costeras de Grindavik, en
este caso en tapetes geotermales naturales, originados por el vertido de la
central geotermal de Reikjanesvirkum, y en la región norte de los fiordos
islandeses, en Laugarvik. En este último caso, se trata de cubetas eulitorales
alimentadas con aguas termales, de tal manera que en marea baja los organismos
que las habitan están sometidos a agua dulce a alta temperatura (50ºC) y en
marea alta estos mismos organismos están sometidos a las condiciones del agua
de mar, es decir agua salada a 8ºC. Además los dos tipos de aguas presentan
diferentes concentraciones de nutrientes y otros elementos. Estos cambios
diarios (dos mareas altas y dos mareas bajas al día) imponen un estrés
continuado sobre estas comunidades, en relación a la temperatura, el control osmótico,
la disponibilidad de nutrientes y la luz. Comprender como estos organismos son
capaces de sobrellevar estos cambios tan extremos, tanto desde el punto de
vista ecofisiológico como genético es un aspecto fundamental para entender la
importancia ecológica y biotecnológica de estos ambientes.
Los experimentos realizados en campo y laboratorio
se centraron en estudiar la respuesta de la actividad fotosintética a
diferentes combinaciones de luz y temperatura de tapetes microbianos
(cianobacterias) procedentes de diferentes ambientes.
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