Mañana, JUEVES, 24 DE ABRIL, el sistema se apagará debido a tareas habituales de mantenimiento a partir de las 9 de la mañana. Lamentamos las molestias.
Extremophilic protists in the rio Tinto : the relationship between environment and the microbial communitary in a patchwork of geological "islands"
Author
Zetter, EricAdvisor
Amils Pibernat, RicardoEntity
UAM. Departamento de Biología MolecularDate
2009-01-21Subjects
Biodiversidad - Rio Tinto - Tesis doctorales; Río Tinto - Microbiología - Tesis doctorales; Biología y Biomedicina / BiologíaNote
Tesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Biología Molecular. Fecha de lectura: 21-01-2009Abstract
El Río Tinto en España es uno de los ecosistema ácido-extremos naturales de mayor
dimensión de nuestro planeta. Datos recientes paleontológicos indican que los condiciones
geoquímicas excepcionales que se dan en el río han persistido durante millones de años
(Fernández-Remolar et al. 2005). La historia prolongada de estas condiciones hace del río un
hábitat único para el estudio de una comunidad microbiana adaptada a condiciones extremas
y que ha evolucionado durante un largo periodo de tiempo. El río, de casi 100 km de
longitud, discurre a través de los depósitos ricos de sulfuros metálicos de la Faja Pirítica
Ibéríca, manteniendo durante su recorrido un pH por debajo de 3. Esta acidez y los minerales
por los que discurre el agua generan niveles extremadamente altos de metales pesados en
solución. A pesar de las condiciones extremas, el trabajo desarrollado en los últimos quince
años ha mostrado que el río sostiene una comunidad microbiana vigorosa compuesta de
bacterias y arqueas, y sorprendentemente de una cantidad abundante de eucariotas,
incluyendo hongos y protistas. La diversidad procariótica es muy baja y está constituida
fundamentalmente por Leptospirillum ferrooxidans, Acidothiobacillus ferrooxidans, y
Acidophilium spp. (López-Archilla et al. 2001, González-Toril et al. 2003b, Amils et al.
2007). La diversidad eucariota en determinadas zonas es también baja, pero los estudios
recientes utilizando técnicas convencionales y moleculares han mostrado una inesperada
diversidad eucariota cuando se compara con otros ambientes extremos (Amaral-Zettler et al.
2002, González-Toril et al. 2003a, López-Archilla et al. 2004a, Gadanho and Sampaio 2006,
Aguilera et al. 2007a). Estos organismos son de interés por una variedad de razones, en las
que se incluye la habilidad de algunos organismos de acumular metales pesados en sus
células (Gómez et al. 1993, Amils et al. 1997). Este ecosistema ha despertado también el
interés astrobiológico ya que permite predecir qué formas de vida podrían existir en otros
lugares del universo con una mineralogía semejante, tal como es el caso de Marte
(Fernández-Remolar et al. 2005, Knoll et al. 2005, Amils et al. 2007).
Este estudio complementa el trabajo realizado hasta la actualidad, intentando integrar un
enfoque descriptivo de la historia natural del ecosistema así como la utilización de métodos
analíticos cuantitativos. Los resultados obtenidos de la aplicación de distintos instrumentos y
técnicas de análisis de datos en el Rio Tinto han sido utilizados para describir las condiciones
físicas, las comunidades biológicas, y la relación entre las dos a escalas temporales y
espaciales que van desde minutos y micrómetros a años y kilómetros. Los datos obtenidos a
partir de un muestreo en profundidad de las comunidades eucarióticas utilizando técnicas
moleculares combinadas con datos ambientales obtenidos a partir de medidas de parámetros
geoquímicos y físicos se han analizado utilizando análisis multivarable. Estos métodos
permiten resumir las tendencias y demostrar las relaciones estadísticamente significativas
entre las condiciones extremas y las comunidades microbianas en distintas localidades del
río. The Río Tinto (Tinto River, SW Spain) is one of the largest natural acidic ecosystems on
Earth. Recent paleontological data indicate that the unusual geochemical conditions in the
river have persisted for millions of years (Fernández-Remolar et al. 2005). The prolonged
history of extreme conditions makes the river a unique habitat to study a microbial
community adapted to extreme conditions since it has been evolving for a long time. The
river is almost 100 km long and flows through the rich metal sulfide ore deposits of the
Iberian pyritic belt, maintaining for almost the entire length a pH below 3. The combination
of acidity and the rich ores the water runs through contribute to extremely high levels of
metals dissolved in the water. Despite the extreme conditions, work over the last fifteen years
has shown that the river supports a vigorous microbial community composed of
extremophilic bacteria, archaea and surprisingly abundant eukaryotes including fungi and
protists. The prokaryotes are dominated by relatively few species including Leptospirillum
ferrooxidans, Acidothiobacillus ferrooxidans, and Acidophilium (López-Archilla et al. 2001,
González-Toril et al. 2003b, Amils et al. 2007). Eukaryotes at any given site are also
dominated by a few species, but traditional and molecular studies have demonstrated
unexpected diversity among Eukaryota relative to other extreme sites (Amaral-Zettler et al.
2002, González-Toril et al. 2003a, López-Archilla et al. 2004a, Gadanho and Sampaio 2006,
Aguilera et al. 2007a). These organisms are of interest to scientists for a variety of reasons,
including the ability of some to accumulate heavy metals in their cells (Gómez et al. 1993,
Amils et al. 2007). This ecosystem has also piqued the interest of astrobiologists trying to
predict what form life may take in other places in the universe with similar mineralogy such
as Mars (Fernández-Remolar et al. 2005, Knoll et al. 2005, Amils et al. 2007).
This study complements past work, and attempts to integrate a natural history descriptive
approach and a variety of quantitative analytical methods. Results from the first application
of several instrumentation and data analysis techniques in the Río Tinto are used to describe
the physical conditions, biological communities, and the relationship between the two at
temporal and spatial scales ranging from minutes and micrometers to years and kilometers.
Biological data from a thorough sampling of the eukaryotic community using molecular
techniques combined with environmental data from careful measurements of geochemical
and physical parameters were analyzed using multivariate analyses. These methods allow us
to summarize trends and to demonstrate statistically significant relationships between the
extreme conditions and the microbial community at different stations in the river.
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