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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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- Bondades de la autofluorescencia
- Porqué son importantes los escarabajos
- Las bacterias que ayudan a las plantas a crecer
- Los arbolistas o el arte de cuidar los árboles urbanos
- Lo que no ves debajo de tus pies
- La dinámica de las áreas de distribución
- Las increíbles "Piedras-Hongo"
- La bandera española o los cinco negritos
- La importancia de las plagas de colmenas
- Metalotioneínas, proteínas importantes para su aprovechamiento en la ecología
- Néctar, elixir de los dioses (colibríes)
- Activando fungicidas naturales usando luz sola
- ¿De qué estás hecho?
- Vuelos nocturnos: la historia de los murciélagos migratorios
- ¿Y dónde están los montículos?
- El Ranazutra y algunas técnicas de ligue en anfibios
- Pongamos de moda los océanos
- Cumarinas: metabolitos secundarios de amplia actividad en plantas
- Beneficios de los humedales flotantes
- Akumal Monkey Sanctuary & Rescued Animals y el INECOL: una alianza en favor de la conservación de los primates
- Agricultura orgánica moderna: el manejo de plagas en frutales
- El sistema inmune: una estrategia de defensa en los seres vivos
- Suelos ribereños y su importancia para el bien común
- John William Laundré
- La fantástica historia del agar
- Los apellidos en la ciencia ¿Qué es un taxón?
- Dudas de identidad de cícadas
- En busca de la perfección: simetría en la naturaleza
- Drosophila melanogaster: la mosca del vinagre
- Aves, señales acústicas y paisajes sonoros
- Los centros de origen de las plantas cultivadas
- Conteo navideño de aves: 120 años de tradición pajarera
- Mujeres de milpa con respaldo de PRONACES – CONACYT
- Refaunar el bosque de niebla
- Conocimiento tradicional y manejo de abejas
- Biocomunicación: cómo se comunican los organismos en la naturaleza
- Fauna, calendarios y relojes
- ¿Podemos restaurar los ecosistemas y paisajes?
- Gérridos: insectos patinadores del agua
- Algunos usos de Pycnoporus sanguineus
- Restos de una vida sorprendente
- Celacanto: volviendo de la extinción
- Los anfibios: animales con cualidades sorprendentes y útiles para la humanidad
- Biodiversidad en montañas: hormigas del cofre de Perote
- Corredores ribereños que conservan la biodiversidad
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- Plantas vs. fitopatógenos
- Turismo de naturaleza en reservas naturales
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- Las algas y su importancia como indicadoras ecológicas en lagos volcánicos tropicales
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- ¿Reforestar o restaurar ecosistemas?
- El Jardín Botánico Fco. Javier Clavijero y la colección nacional de cícadas
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- La percepción socioambiental de la vida silvestre
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- Fragmentación del hábitat en plantas: un método para estudiarla
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- El águila real y el pastizal
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