Red alimentaria microbiana

format_list_bulleted Contenido keyboard_arrow_down
ImprimirCitar

La red alimentaria microbiana se refiere a las interacciones tróficas combinadas entre microbios en ambientes acuáticos. Estos microbios incluyen virus, bacterias, algas, protistas heterotróficos (como ciliados y flagelados). En los ecosistemas acuáticos, las redes alimentarias microbianas son esenciales porque forman la base para el ciclo de nutrientes y energía. Estas redes son vitales para la estabilidad y producción de ecosistemas en una variedad de ambientes acuáticos, incluidos lagos, ríos y océanos. Al convertir el carbono orgánico disuelto (COD) y otros nutrientes en biomasa que los organismos más grandes pueden comer, las redes alimentarias microbianas mantienen niveles tróficos más altos. Por lo tanto, estas redes son cruciales para el flujo de energía y el ciclo de nutrientes tanto en ecosistemas de agua dulce como marinos.

Papel de diferentes microbios

En los ambientes acuáticos, los microbios constituyen la base de la red alimentaria. Los organismos fotosintéticos unicelulares, como las diatomeas y las cianobacterias, son generalmente los productores primarios más importantes en el océano abierto. Muchas de estas células, especialmente las cianobacterias, son demasiado pequeñas para ser capturadas y consumidas por pequeños crustáceos y larvas planctónicas. En cambio, estas células son consumidas por protistos fagotróficos que son fácilmente consumidos por organismos más grandes.

Virus

Los ecosistemas acuáticos están llenos de virus, que son esenciales para el manejo de las poblaciones microbianas. Liberan materia orgánica al medio ambiente al infectar y lisar las algas planctónicas (ficovirus) y las células bacterianas (bacteriófagos). Este mecanismo, llamado derivación viral, promueve el reciclaje de nutrientes y ayuda al control de las poblaciones microbianas. Las partículas virales y el carbono orgánico disuelto (COD), que pueden ser utilizados por otros microorganismos, se liberan cuando se lisan las células bacterianas. Los virus pueden infectar y abrir células bacterianas y (en menor medida) algas planctónicas (también conocidas como fitoplancton). Por lo tanto, los virus en la red alimentaria microbiana actúan para reducir la población de bacterias y, al lisar las células bacterianas, liberan partículas y carbono orgánico disuelto (COD).

Bacterias

En la red alimentaria microbiana, las bacterias desempeñan un papel crucial en la descomposición de materiales orgánicos y el reciclaje de nutrientes. Transforman el carbono orgánico disuelto en biomasa bacteriana para que los protistas y otros niveles tróficos superiores puedan consumirlo. Además, las bacterias participan en los ciclos del nitrógeno y el carbono, entre otros ciclos biogeoquímicos.

Algas

En los ecosistemas acuáticos, los organismos fotosintéticos unicelulares como las cianobacterias y las diatomeas son los principales productores. A través del proceso de fotosíntesis, transforman la luz solar en energía química y crean materia orgánica, que es la base de la cadena alimentaria. Las cianobacterias son especialmente importantes en entornos pobres en nutrientes debido a su capacidad para fijar el nitrógeno atmosférico. Cuando los nutrientes vitales como el nitrógeno y el fósforo son escasos durante períodos de desarrollo desigual, las células de las algas tienen el potencial de producir carbono orgánico disuelto (COD). Las células de las algas también pueden liberar COD al medio ambiente. Una de las razones por las que el fitoplancton libera COD, denominado "crecimiento desequilibrado", es cuando los nutrientes esenciales (por ejemplo, el nitrógeno y el fósforo) son limitados. Por lo tanto, el carbono producido durante la fotosíntesis no se utiliza para la síntesis de proteínas (y el crecimiento celular posterior), sino que se limita debido a la falta de los nutrientes necesarios para las macromoléculas. El exceso de fotosintato, o COD, se libera o exuda.

Protistas heterótrofos

En la red alimentaria microbiana, los protistos, incluidos los ciliados y flagelados, son consumidores importantes. Al consumir bacterias, algas y otras partículas diminutas, trasladan nutrientes y energía a lo largo de la cadena alimentaria. Las criaturas más grandes, como el zooplancton, se alimentan a su vez de estos protistos.

Interacciones microbianas

Las interacciones microbianas en la red alimentaria son variadas y diversas. La depredación, la rivalidad y las conexiones simbióticas son algunas de estas interacciones. Por ejemplo, ciertas bacterias y algas crean relaciones mutualistas en las que las bacterias proporcionan a las algas nutrientes vitales y las algas proporcionan a las bacterias carbono orgánico. Las comunidades microbianas pueden verse moldeadas por la competencia por recursos como la luz y la nutrición, lo que puede afectar a su composición y funcionalidad.

Environmental Factors

Los factores ambientales que tienen un impacto significativo en las redes alimentarias microbianas incluyen la temperatura, la disponibilidad de luz y las concentraciones de nutrientes. El desarrollo de los microbios y las tasas metabólicas están influenciados por la temperatura, y los organismos fotosintéticos se ven afectados por la disponibilidad de luz. La disponibilidad de nutrientes, especialmente fósforo y nitrógeno, puede restringir el crecimiento y la productividad de los microorganismos. Por ejemplo, durante épocas de restricción de nitrógeno, el fitoplancton puede emitir DOC, un fenómeno conocido como crecimiento desequilibrado.

Impacto humano

Un impacto importante de la actividad humana en las redes alimentarias microbianas es la eutrofización, la contaminación y el cambio climático. Las actividades de las comunidades microbianas pueden verse alteradas por contaminantes como pesticidas y metales pesados. El crecimiento y la dispersión microbianos se ven afectados por los cambios de temperatura y precipitación provocados por el cambio climático. La eutrofización, que es provocada por la escorrentía de nutrientes de las ciudades y las granjas, puede afectar a toda la cadena alimentaria acuática. La eutrofización también puede provocar floraciones de algas tóxicas y condiciones hipóxicas.

Avances tecnológicos

Los avances tecnológicos han cambiado por completo la forma en que se estudian las redes alimentarias microbianas. Al analizar el material genético de muestras ambientales, los investigadores pueden obtener información sobre la diversidad y los roles de las comunidades microbianas mediante la metagenómica. El uso de tecnología de teledetección facilita el monitoreo a gran escala de las variables ambientales y la actividad microbiana, lo que aumenta nuestra comprensión de la dinámica microbiana en varios ecosistemas.

El bucle microbiano

El circuito microbiano describe una vía en la red alimentaria microbiana donde el carbono orgánico disuelto (COD) regresa a niveles tróficos superiores a través de su incorporación a la biomasa bacteriana. Este circuito garantiza que el COD creado por los organismos fotosintéticos sea utilizado por las bacterias heterotróficas y luego ascienda en la cadena alimentaria, lo que es crucial para mantener el flujo de nutrientes y energía dentro del ecosistema.

Conclusión

Al facilitar la transferencia de nutrientes y energía, las redes alimentarias microbianas son esenciales para la salud y la estabilidad de los ecosistemas acuáticos. Es fundamental comprender estas relaciones complejas para abordar cuestiones ambientales y avanzar en la gestión sostenible de los recursos acuáticos. Los avances tecnológicos siguen ampliando nuestra comprensión y arrojando luz sobre los complejos mecanismos que sustentan la vida en los océanos de nuestro planeta.

Véase también

  • Cooperación microbiana
  • Inteligencia microbiana
  • Biología de la población microbiana

Referencias

  1. ^ Mostajir B, Amblard C, Buffan-Dubau E, De Wit R, Lensi R, Sime-Ngando T. (2015) "Las redes alimentarias microbianas en ecosistemas acuáticos y terrestres" En: Bertrand J-C, Caumette P, Lebaron P, Matheron R, Normand P y Sime-Ngando T (Eds.) Medio ambiente Microbiología: Fundamentos y Aplicaciones: Ecología Microbiana páginas 485-510, Springer. ISBN 9789401791182.
  2. ^ Azam, F., Fenchel, T., Field, J. G., Gray, J. S., Meyer-Reil, L. A., " Thingstad, F. (1983). "El papel ecológico de los microbios de agua en el mar. Marine Ecology Progress Series, 10, 257-263" (PDF).{{cite web}}: CS1 maint: múltiples nombres: lista de autores (link) CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores (link)
  3. ^ a b c Worden, A. Z., Follows, M. J., Giovannoni, S. J., Wilken, S., Zimmerman, A. E., " Keeling, P. J. (2015). "La ciencia ambiental. Repensar el ciclo del carbono marino: Factoring in the multifarious lifestyles of microbes. Ciencia, 347(6223)" (PDF).{{cite web}}: CS1 maint: múltiples nombres: lista de autores (link) CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores (link)
  4. ^ a b Suttle, C. A. (2007). "Los virus de la marina, los principales jugadores del ecosistema global. Reseñas de la naturaleza Microbiología, 5(10), 801-812" (PDF).{{cite web}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores (link)
  5. ^ Falkowski, P. G., Fenchel, T., " Delong, E. F. (2008). "Los motores microbianos que impulsan los ciclos biogeoquímicos de la Tierra. Ciencia, 320(5879), 1034-1039" (PDF).{{cite web}}: CS1 maint: múltiples nombres: lista de autores (link) CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores (link)
  6. ^ Kirchman, D. L. (2016). "Procesos en Ecología Microbiana. Oxford University Press" (PDF).{{cite web}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores (link)
  7. ^ a b Pomeroy, L. R., Williams, P. J. L., Azam, F., " Hobbie, J. E. (2007). "El bucle microbiano. Oceanografía, 20(2), 28-33" (PDF).{{cite web}}: CS1 maint: múltiples nombres: lista de autores (link) CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores (link)
  8. ^ Sunagawa, S., Coelho, L. P., Chaffron, S., Kultima, J. R., Labadie, K., Salazar, G.,... " Bork, P. (2015). "Ocean plankton. Estructura y función del microbioma océano global. Ciencia, 348(6237)".{{cite web}}: CS1 maint: múltiples nombres: lista de autores (link) CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores (link)

Otras referencias

  • Michaels, A.F. y Silver, M.W. (1988) "Producción primaria, flujos de hundimiento y la red microbiana de alimentos". Deep Sea Research Part A. Oceanographic Documentos de investigación, 35(4): 473-90. doi:10.1016/0198-0149(88)90126-4
Más resultados...
Te puede interesar
Tamaño del texto:
undoredo
format_boldformat_italicformat_underlinedstrikethrough_ssuperscriptsubscriptlink
save
cancelcheck_circle