Ecología microbiana: Ejemplos

Sin dudas la historia de la vida en la tierra ha sido siempre en su mayor parte microbiana ya desde sus inicios hace ya mas de tres mil ochocientos millones de años hasta el día de la fecha. Los microbios son los seres vivos mas abundantes y las formas mas efectivas de vida en la tierra.

Ademas, los microbios han sido y son muy importantes en los procesos biogeoquimicos que ayudaron a que se forme la biosfera y se convierta en un lugar habitable para otras formas de vida, como nosotros por ejemplo. Son sumamente importantes también en la mineralizacion y ciclo de los nutrientes.

¿Que es la ecología microbiana?

Llamamos ecología microbiana a la ciencia que se encarga de estudiar el papel que juegan los microorganismos dentro de la biosfera. La relación constante entre la ecología y la microbiologia se caracteriza por avances significativos hacia un mejor entendimiento de los principios fundamentales que rigen la estructura y la función de los ecosistemas acuáticos, aéreos, terrestres, y  el papel que juegan estos microorganismos dentro de los mismos.

Importancia de los microorganismos

Los mecanismos que la diversidad microbiana mantienen en la biosfera son la base de la dinámica de los ecosistemas. Por ejemplo, son la base de la existencia por ejemplo de las selvas y de los sistemas agrícolas. Por otra parte, la diversidad microbiana del suelo es lo que genera que este sea fértil.

La importancia de los microbios es además ejemplificado por el papel crucial de sus relaciones  simbióticas con plantas y animales. Relaciones parasitarias simbiontes son capaces de causar enfermedades virulentas y son un factor significativo en la conducción de la diversidad biológica. Pero por otro lado hay otras relaciones como el mutualismos con microorganismos, alguna vez considerados como raros y de escasa importancia,  que son ahora reconocidos por haber influenciado la evolución de la vida en una gran variedad de formas.

Durante muchos años se ignoro todo lo que ocurría a nivel microscópico, pero hace ya un tiempo que se tomo conciencia de la importancia que tienen estos procesos para la presencia de la vida y se han comenzado a estudiar en profundidad.

Diversidad y coexistencia de las especies

Según los estudios realizados se estima que la biomasa de microorganismos en el suelo terrestre de la superficie de nuestro planeta es igual a la de todas las plantas marinas y terrestres y tal vez sea el constituyente principal de la biomasa de la Tierra. La diversidad ecológica de los microorganismos de la tierra y el agua es diferente, sin embargo el numero máximo de individuos que integran el taxón dominante es similar, lo cual nos lleva a pensar que deben existir también mecanismos que controlen la densidad de cada taxa y que deben funcionar mas o menos de manera similar en todos los ambientes, mientras que los que controlan la diversidad total de la comunidad bacteriana trabajan de modos distintos en el agua y en el suelo. Hay algunas teorías acerca de estos mecanismos reguladores de la diversidad microbiana y estas se relacionan íntimamente con la ecología.

¿Que son y como funcionan las interacciones tróficas?

Dentro del mundo procariota, los competidores pueden coexistir si hay algún mecanismo de perdida selectiva de especies que evite que los competidores mas exitosos concentren todos los recursos. Un ejemplo es la depredacion selectiva en tamaño característica de los protozoarios, que permite que estos puedan coexistir con las bacterias y fitoplancton de distintos tamaños. Esta interacción determina como se distribuye la biomasa en grupos funcionales. Otro ejemplo de interacción muy frecuente en el mundo de los microorganismos es el que se presenta entre los virus y las bacterias, los cuales producen un parasitismo muy especifico permitiendo la coexistencia de varios taxa de bacterias en una misma comunidad.

Aplicaciones practicas de la ecología microbiana

Como bien te contamos anteriormente el papel de las bacterias es fundamental para el funcionamiento equilibrado de las interacciones entre los seres vivos. La disciplina de la bioremediacion esta basada en la diversidad de las especies y los metabolitos producidos por los microorganismos. La capacidad de las bacterias de alimentarse de los compuestos químicos mas recalcitrantes las ha convertido en los mejores candidatos para resolver todo tipo de problemas ambientales, desde la contaminación como por ejemplo la producida por los derrames petroleros hasta la purificación de ciertos metales que tienen importancia en la minería. Por ejemplo, la concentración de uranio, cobre y oro en yacimientos mineros con bajos contenidos, se puede llevar a cabo utilizando bacterias que son acidofilas. Algunas otras especies bacterianas logran separar de los minerales los metales pesados que los componen como el mercurio, el cobalto, el zinc, el níquel y el molibdeno.

Luego de la revolución verde comenzó el auge de la utilización de pesticidas, lo cual rápidamente tuvo consecuencias, ya que su permanencia en los suelos puede ser de semanas hasta varios años incluso, y si bien algunos compuestos de los pesticidas se pierden de forma volátil, existen microorganismos que se encargan de degradarlos de una forma muy fácil.

Ademas, estudiando las bacterias que habitan en los mates, se pueden descubrir nuevas moléculas o procesos que tienen aplicaciones sumamente útiles en el mundo de la medicina o en la industria. Por ejemplo, las bacterias que viven en ambientes con temperaturas muy bajas, permiten encontrar moléculas con propiedades anticongelantes, o biocatalizadores activos a bajas temperaturas. También se ha aislado desde bacterias que habitan en el mar compuestos nuevos con propiedades de antibióticos, antivirales, anticancerigenos, y farmacológico. Muchos de estos compuestos están acumulados en invertebrados como las esponjas marinas y los moluscos y tienen una gran similitud con los metabolitos producidos por las bacterias, por lo que se cree que son compuestos que producen los simbiontes bacterianos que viven en estos organismos.

Hace muy poco tiempo se reporto que además de existir actinomicetos terrestres (el 70% de los antibióticos en el mundo se originan de estas bacterias), existen otro tipo de actinomicetos adaptados específicamente al mar. Trabajando con los actinomicetos terrestres, la industria farmacéutica ha estado re-aislando el mismo tipo de compuestos, sin poder encontrar distintos, y el descubrimiento de los actinomicetos marinos ha abierto un nuevo campo de estudio para el descubrimiento de otro tipo de drogas, distintas a las que hoy se conocen, por ejemplo, compuestos anticancerígenos.

 

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