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CIENCIA CIENCIA HOY Ciencia hoy Microorganismos y gradientes altitudinales: ¿los microbios siguen los principios de Humboldt?
CIENCIA CIENCIA HOY Ciencia hoy Microorganismos y gradientes altitudinales: ¿los microbios siguen los principios de Humboldt?Microorganismos y gradientes altitudinales: ¿los microbios siguen los principios de Humboldt?
Frédérique Reverchon1, Daniel Hernández2, Luis Merino2, Leonor Jiménez3, Isabelle Barois3,
Guillermo Angeles3
1 Red de Estudios Moleculares Avanzados, INECOL, Pátzcuaro, México, 2 AMAP, Institut National de la Recherche Agronomique, Montpellier, Francia, 3 Red de Ecología Funcional, INECOL, Xalapa, México
Desde los trabajos pioneros del explorador Alexander von Humboldt, y a 250 años de su natalicio, ha existido una gran curiosidad por entender cómo cambian las comunidades bióticas a lo largo de gradientes altitudinales. Las regiones montañosas siempre han fascinado a la Humanidad, en gran medida por estar protegidas de su influencia por su inaccesibilidad. Las montañas presentan cambios abruptos en el tipo de terreno, vegetación y condiciones climáticas dentro de pequeñas distancias geográficas, lo que se le conoce como “gradiente altitudinal”. El estudio de estos gradientes nos permite responder a varias preguntas claves de la Ecología; por ejemplo, nos puede ayudar a predecir los efectos del cambio climático, ya que los cambios en altitud se relacionan con cambios en la temperatura.
En su “Ensayo sobre la Geografía de Plantas”, Humboldt y su colaborador Aimé Bonpland describieron, por primera vez, los cambios en la vegetación en el volcán más alto de Ecuador, el Chimborazo, cuya altura es de 6268 metros sobre el nivel del mar (m. s. n. m.). Entre sus hallazgos, encontramos que la riqueza en plantas tropicales disminuye con la altitud, debido a la existencia de temperaturas más bajas y a la escasez de nutrimentos en las zonas altas de la montaña (Figura 1).
Casi 200 años más tarde, una pregunta permanece: ¿qué pasa con los microorganismos del suelo a lo largo de gradientes altitudinales? ¿Siguen los patrones descritos por Humboldt y disminuyen cuando la altitud aumenta? ¿O subsiste una alta diversidad microbiana a elevaciones altas? Esta pregunta es de suma importancia debido al papel crucial que juegan los microorganismos en los ciclos de nutrimentos y para el crecimiento de las plantas.
El primer estudio que trató de contestar esta pregunta es reciente y data apenas del 2011 (Fierer et al., 2011). En esta investigación, los autores no detectaron una influencia de la altitud o de la temperatura sobre la diversidad microbiana del suelo. Investigaciones posteriores confirman estos resultados: los microorganismos no siguen los patrones seguidos por las plantas o los animales con los cambios en altitud (Peay et al., 2017) y pareciera que su diversidad depende más bien de las propiedades químicas del suelo. Sin embargo, en el mundo de los microbios nada es seguro, y otro estudio del 2018 (Nottingham et al., 2018) rebatió estos resultados. En un artículo titulado “Los microbios siguen a Humboldt”, Nottingham y colaboradores reportan que la diversidad de bacterias y de hongos en el suelo disminuye con la altitud y la temperatura. Atribuyeron esta discrepancia a un esfuerzo de muestreo mayor y a un rango de altitudes más amplio que los de los gradientes altitudinales previamente estudiados.
Estos resultados controversiales pueden deberse al bajo número de estudios sobre microorganismos y gradientes altitudinales, y muestran que hacen falta más análisis para poder concluir de manera contundente. Si bien el 35% de los estudios parecen indicar que no existe una relación entre la altitud y la diversidad microbiana, existen reportes que muestran que la diversidad microbiana es mayor a altitudes intermedias, o que la diversidad de microorganismos disminuye con la altitud, siguiendo los principios de Humboldt (Figura 2). Esto nos abre otras preguntas, por ejemplo, ¿cómo se comporta la diversidad microbiana en diferentes latitudes del mundo?, o ¿los gradientes altitudinales tienen los mismos efectos sobre los microorganismos en latitudes tropicales y templadas?
En el proyecto franco-mexicano ECOPICS, estamos estudiando los patrones seguidos por los microorganismos a lo largo de dos gradientes altitudinales, en el Pico de Orizaba (Figura 3) y en los Alpes franceses (Figura 4), tratando de descifrar cuáles son los factores más importantes que gobiernan estos patrones de distribución. Con la información generada, esperamos entender un poco más sobre la respuesta de los microorganismos a los cambios de altitud en regiones latitudinales diferentes. Este proyecto integra factores fisicoquímicos del suelo, diversidad de la micro- y meso-fauna edáfica, caracterización de la vegetación y de las condiciones meteorológicas a fin de entender los cambios de las comunidades bióticas en su conjunto a lo largo del gradiente. Nuestra finalidad es poder describir el papel que juegan dichas comunidades en servicios ecosistémicos como por ejemplo el secuestro de carbono.
Imágenes
- Fig. 1. “Ensayo sobre la Geografía de Plantas”, por Alexander von Humboldt y Aimé Bonpland.
- Fig. 2. Estudios contrastantes sobre diversos gradientes altitudinales y su relación con la diversidad microbiana del suelo.
- Fig. 3. Diferentes sitios de muestreo del proyecto ECOPICS a lo largo del Pico de Orizaba.
- Fig. 4. Campaña de muestreo del proyecto ECOPICS en los Alpes franceses, junio del 2018.
Referencias
- Fierer et al. 2011. Microbes do not follow the elevational diversity patterns of plants and animals. Ecology 92: 797–804.
- Nottingham et al. 2018. Microbes follow Humboldt: temperature drives plant and soil microbial diversity patterns from the Amazon to the Andes. Ecology 99: 2455–2466.
- Peay et al. 2017. Convergence and contrast in the community structure of Bacteria, Fungi and Archaea along a tropical elevation–climate gradient. FEMS Microbiology Ecology 93: fix045.
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- Secuestro de carbono en los desiertos de México
- Los coyotes y las zorritas no leen en inglés: La historia de dos especies que coexisten en la Reserva de la Biosfera Mapimi
- Evapotranspiración: proceso esencial e invisible
- El correcto desecho de pilas y baterías para reciclar y proteger la salud
- Arrastrados del Valle de Perote
- Mafaldita y Susanita aúllan en el Inecol
- Distintivo Jardín Botánico
- Redes de interacciones planta-colibrí
- Premios de Investigación de la Academia de Ciencias 2019
- Leptospirosis: Un mensaje para prevenir contagios
- Las libélulas de Teocelo
- El ritmo de la evolución de las cícadas del género Ceratozamia
- ¿Para qué más ciencia?
- Alexander von Humboldt: su influencia sobre Charles Darwin
- Buenas vibras: polinización por zumbido
- Microorganismos y gradientes altitudinales: ¿los microbios siguen los principios de Humboldt?
- Humboldt, el gran inspirador
- Hongos ascomicetos y el Programa DELFIN
- ¿A dónde y cómo se mueven los insectos?
- Dengue: recomendaciones para el público en general
- Energía del océano como alternativa
- Abejas: joyas de nuestros bosques
- Vegetación, Humboldt y gradiente altitudinal
- Islas Marías y los muros de agua
- Conociendo los acantocéfalos en México
- Gatos ferales
- Oportunidades de investigación en torno al cultivo de frutos suaves en México
- Escarabajos: Los buenos somos más
- Día Nacional de los Jardines Botánicos 2019
- Limpiando agua en humedales con flores
- Aire no contaminado con biorefinerías
- Biodiversidad y seguridad alimentaria
- Incendios Forestales: una amenaza constante
- Un día para salvar anfibios
- Arboles urbanos con valor alimenticio
- Relaciones planta-animal en la naturaleza
- Las colecciones biológicas, tesoros que debemos conservar
- Oxalidaceae, una familia de plantas escasamente conocida con gran potencial utilitario.
- Encuentran migas de pan de 14,400 años en Jordania
- ¿Será posible recuperar especies animales?: el caso del Santuario del Bosque de Niebla en Xalapa
- El mono y el cacao: una relación íntima que genera frutos para la conservación
- ¿Porque conservar la biodiversidad?
- La cría de escarabajos estercoleros en áreas ganaderas de Veracruz, como respuesta al efecto económico de la Ivermectina aplicada al ganado
- Primates mexicanos: voceros de las selvas e inspiración comunitaria para su conservación
- Un lobo en el cuerpo de un ratón
- La ciencia y la divulgación
- La riqueza, diversidad y endemismo de las gramíneas en México
- Los compuestos organoclorados en la fauna de Xalapa y zonas cercanas
- 1er Festival ECOPICS de la Montaña un evento a recordar…
- ¡Científico del pasado vs. Científico del presente!
- Los escarabajos escolotinos
- Ciencia ciudadana en México
- La flor de nochebuena
- La colección de plantas carnívoras mexicanas del género Pinguicula
- El potencial del microbioma en la biotecnología
- El ciclo del carbono en las zonas áridas mexicanas
- Las hormigas arrieras… ¿comen hojas?
- La ganadería y la pérdida de la biodiversidad
- Persistencia de fauna silvestre en paisajes modificados de Veracruz
- Moscas inductoras de tumoraciones en plantas
- Ciudades: amenazas y oportunidades para la biodiversidad
- Los azafrancillos mexicanos
- Programar para preservar
- Percepcion y conservación de los bosques aledaños a la ciudad de Xalapa
- INECOL y Ganadería Sustentable de Veracruz
- Firma de convenio EER-INECOL con CANACINTRA
- Vida silvestre
- Paquetes de sustrato activado para la producción de hongos comestibles y medicinales
- Un lenguaje común entre plantas y bacterias, y su importancia en la producción agrícola
- Los hongos microscópicos saprobios. Un valioso recurso pobremente conocido en México
- Un nuevo patrimonio mundial el Valle de Tehuacán - Cuicatlán: hábitat originario de Mesoamérica
- Encinares tropicales y hongos, fuente de servicios y productos naturales de origen ancestral que requieren protección
- Los escarabajos del agua
- Amorcito con sazón
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- El patrimonio biocultural de México; un tesoro de los pueblos indígenas
- Del INECOL hacia la libertad
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- Salamandra enana de la Sierra Madre Oriental, chiquita pero curiosa
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- Los hongos comestibles, fuente de antioxidantes de beneficio a la salud
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- Restaurar bosques para conservar la fauna: el caso de los anfibios
- Algunas consideraciones sobre la Evolución
- 100 años de conservar la Biodiversidad Mexicana
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- La pitaya: un fruto que puede cultivarse sin eliminar la vegetación
- Jardin de mariposas
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- Microscopía electrónica de barrido y microanálisis de elementos del Clúster Científico y Tecnológico BioMimic®
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- Centro de Reclutamiento de Nuevos Talentos del INECOL
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- Gobernanza para los Ecosistemas Costeros y Marinos de Iberoamérica
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- Informe e investigación del proyecto “Tour de interacciones ecológicas”
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- Manejo ecosistémico de recursos naturales
- Cultiva hongos comestibles
- Adéntrate en el bosque
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- Aliens invasores a la venta: comercio de mascotas exóticas
- Chicatanas: las hormigas que cortan hojas para cultivar hongos
- A favor de conservar la diversidad biológica en los porteros ganaderos
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- Reconocimiento a la Dra. Patricia Moreno-Casasola por su labor en favor de la ecología
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- La etnoprimatología: una disciplina que nos ayuda a comprender las relaciones de los humanos con otros primates
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- Manglares: humedales costeros que no hay que olvidar
- Los otros habitantes de la ciudad: una diminuta rana cantante
- Las tres R: Una opción para cuidar nuestro planeta
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