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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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- 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
- La superficie de las hojas
- El patrimonio biocultural de México; un tesoro de los pueblos indígenas
- Del INECOL hacia la libertad
- Bacterias del cuerpo: la lucha entre el bien y el mal
- La paradoja muérdago
- Lobos en el INECOL
- La vaquita marina
- Los bosques tropicales secos y su contribución al bienestar humano
- Salamandra enana de la Sierra Madre Oriental, chiquita pero curiosa
- Una familia de abolengo
- Los hongos comestibles, fuente de antioxidantes de beneficio a la salud
- Helechos en la ciudad
- Restaurar bosques para conservar la fauna: el caso de los anfibios
- Algunas consideraciones sobre la Evolución
- 100 años de conservar la Biodiversidad Mexicana
- Bases de datos en plantas
- La pitaya: un fruto que puede cultivarse sin eliminar la vegetación
- Jardin de mariposas
- Investigando nuevos métodos para controlar los zancudos en el estado de Veracruz
- Utricularia; una de las especies favoritas del naturalista Charles Darwin
- La Colección de Hongos (XAL) del INECOL
- La vida en mí, conociendo a mis huéspedes eternos
- Microscopía electrónica de barrido y microanálisis de elementos del Clúster Científico y Tecnológico BioMimic®
- Escarabajos fruteros en México
- Parque Nacional Revillagigedo: un legado de conservación a posteridad
- Tigmotropismo y sensualidad
- Innovadores humedales flotantes: plantas y bacterias aliados en el mejoramientos de la caliddad del agua
- Hongos Ascomicetos: pequeños gigantes de las áreas verdes urbanas y periurbanas de Xalapa
- Vida microscrópica de las zonas arqueológicas
- El escarabajo arqueológico, el azar y la necesidad
- ¿Cómo respiran las bacterias?
- Los microbios de las plantas, una mirada a la biotecnología
- La conectividad de la naturaleza
- Lienzos del pasado
- Las interacciones ecológicas y su importancia para el hombre
- ¿Cómo puedes identificar un trozo de madera o carbón vegetal de forma rápida sencilla y barata?
- Colibríes sin fronteras: la importancia de los movimientos migratorios
- Los mitos y sus consecuencias en la conservación de los anfibios y reptiles mexicanos
- La importancia de los microorganismos en los insectos
- La pérdida de los sabores en la cocina mexicana
- Programa Fomento a la carrera científica y tecnológica para niños y jóvenes 2017
- El laboratorio del desierto: un orgullo del Instituto de Ecología A.C. para México
- ¿Qué hay dentro un higo? Descubre la fascinante relación entre higos y avispas
- Sobre el sexado de muestras de animales silvestres en campo
- Biomimetismo: innovación inspirada en la naturaleza
- Sobre la complejidad de los ecosistemas y los problemas ambientales
- 40 años cambiando la forma de entender y vivir con la naturaleza
- ¡Un plástico menos, un minuto más de vida para el planeta!
- Liebres en la niebla
- El último “bestseller” de Darwin: La formación del mantillo y las lombrices de tierra
- La dispersión de semillas por aves y la recuperación del bosque mesófilo de montaña
- Las patas de elefante, plantas veracruzanas ahora protegidas internacionalmente
- ¿Para qué sirve tener plantas en la playa?
- Biodiversidad del Santuario del Bosque de Niebla: peces y sus parásitos
- Recubrimientos a base de quitosano una opción para el mango Manila en Veracruz
- El cultivo de hongos comestibles, alternativa para mejorar la dieta y el bolsillo de los mexicanos
- Aguacates maduros: elixir de los dioses
- La conquista del suelo
- Enfrentando el reto del manejo de cuencas en el marco del cambio climático
- Centro de Reclutamiento de Nuevos Talentos del INECOL
- El mosquito Aedes albopictus: un nuevo colono que llegó para quedarse
- Gobernanza para los Ecosistemas Costeros y Marinos de Iberoamérica
- Terminal Portuaria Tuxpan, un proyecto ambientalmente sustentable
- Informe e investigación del proyecto “Tour de interacciones ecológicas”
- Cursos de campo para la investigación científica: más que excursiones al aire libre
- Preservar y proteger los manglares: tarea de todos
- Cambio climático, manejo costero y pesca: desafío integral
- Cerca de 15,000 niños beneficiados por el programa Fairchild Challenge coordinado por el INECOL
- La tortuga llanera, una especie clave, símbolo de la Reserva de la Biosfera de Mapimí
- Dos especies de moscas invasoras (Diptera: Drosophilidae) detectadas en las proximidades de Xalapa
- Integridad ecosistémica y congruencia en las políticas de desarrollo: Dos temas para reflexionar en el Día Mundial del Medio Ambiente
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- Desarrollo costero sustentable: desafío de integridad ecológica
- REFLEXIONES
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- 40 años de éxitos: la historia del INECOL
- Drones: observación de fauna y de hábitats desde el aire
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- Santuario Bosque de Niebla: entre la biodiversidad y la irregularidad
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- El juego como una herramienta para fomentar la conservación de las especies
- Mosquita muerta o glotona
- Cambio climático: La Agenda del INECOL frente a IPCC-2013 y COP-21 2015
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- 40 años de éxitos del Instituto de Ecología, A.C.
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- El INECOL y el Ayuntamiento de Xalapa firmaron un convenio de colaboración para saneamiento del agua
- Manejo ecosistémico de recursos naturales
- Cultiva hongos comestibles
- Adéntrate en el bosque
- Bacterias... la otra historia
- Fue clausurado el ciclo 2014-2015 del programa Fairchild Challenge
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- A favor de conservar la diversidad biológica en los porteros ganaderos
- La comunicación química en la naturaleza: Ecología Química en el INECOL
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- Reconocimiento a la Dra. Patricia Moreno-Casasola por su labor en favor de la ecología
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- La situación de la calandria de Fuertes (Icterus fuertesi): una especie veracruzana en riesgo
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- 50 Aniversario de la Dalia como la Flor Nacional de México
- el ocelote: un felino en peligro de extincion
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