Amanda Sofía Tovar Hernández EL MICROBIOMA GLOBAL DEL OEANO. Ha sido reconocido que los microbios son responsables de la respiración y la producción de casi todo el flujo de energía en el gran sistema biológico de la Tierra. Los microbios juegan un papel clave en todos los ciclos de elementos marinos, el número de microbios por cada litro de agua de mar alcanza hasta billones, por su pequeño tamaño, si se mantuvieran estáticos cada microbio está separado de 100 a 200 cuerpos de su vecino más próximo. La micro escala estructural de las comunidades microbianas y de la materia orgánica sugiere que el micro bioma del océano no opera como células únicas. Estudios recientes sugieren que las interacciones entre miembros del oceanoson indirectas (excepto la relación presa- depredador) ya que los microbios añaden y remueven materia orgánica e inorgánica de la materia inerte del océano. Aunque las células de microbios ocupan solo el 0.0001% del volumen del agua de mar, las actividades de depredadores son realmente altas, entre el 20 y el 50% de las bacterias son asesinadas cada día por infecciones virales y una cantidad similar es consumida por los protistas herviboros, se han descubierto nuevas categorías de alianzas entre microbios no depredadores El análisis del gen ribosomal 16S ha revelado distintas y recurrentes comunidades bacterianas en el océano. Las recientes caracterizaciones de la vida marina (archeas, protistas y virus) han llenado la taxonomía del microbioma oceánico. Existen algunas características que distinguen al microbioma del océano del de las plantas, animales y suelos. Primero, los productores primarios de combustible son exclusivamente microbios, tal es el caso de la fotosíntesis en la superficie del océano y de la quimiosintesis llevada a cabo en las aguas profundas. Segundo, las categorías tróficas son particularmente difíciles de asignar en el microbioma oceánico debido a que no tienen una división celular clara y no se sabe si juegan un papel de autótrofos o de heterótrofos. Por otro lado, se predice que el clima cambiante de la Tierra disminuirá la fijación de carbono por los microbios productores primarios, favoreciendo a los más pequeños picophytoplankton y microphytoplankton e impondrá estrés a los microbios fotosintéticos que forman las conchas carbonadas de calcio. La estructura de las comunidades de phytoplancton tiene aplicaciones en la abundancia y composición de sustratos orgánicos para los microbios heterótrofos. ¿Cómo son afectados los microbios del océano por el cambio climático? Existe una importante relación ha emergido entre la temperatura del océano y la composición y productividad de los microbios que habitan la superficie del agua de mar. La estratificación del océano en capas más discretas y la mezcla de aguas profundas con aguas de la superficie disminuyen la riqueza de nutrientes. La disminución del PH del océano, el incremento de la absorbción del CO2 de la atmósfera afecta directamente a los microbios en la obtención del carbono inorgánico por fotosíntesis.
Los microorganismos presentes en los océanos son los principales responsables de la producción de la energía (especialmente aquellos con diámetros menores a 60mm), la cuál ponen a disposición de los demás organismos en el océano, permitiendo que la energía fluya a través de la cadena trófica. De hecho estos organismos son tan importantes y abundantes que producen el 50% de la producción primaria del planeta. Los microorganismos que habitan los océanos están separados unos de otros por distancias entre 100-200 veces el tamaño de sus cuerpos, lo que provocó que en un inicio se creyera que sus interacciones se llevaban a cabo a través de los compuestos presentes en el agua, incluso se ha usado la palabra "assemblage" para referirse a estos microorganismos debido a que están tan alejados unos de otros que sus encuentros son tan infrecuentes y aleatorios que no se consideraban una comunidad ecológica estructurada, sin embargo, tras diferentes estudios se han demostrado sus interacciones , por lo que, aunque una gran cantidad de microorganismos en el microbioma marino viven aislados, hay algunas células que forman las matrices de materia orgánica marina, las cuáles tienen interacciones físicas entre si.
La importancia de estos organismos ha llevado a décadas de su estudio con el propósito de entender la ecología marina y los organismos que la componen. La principal forma de estudio de estos microorganismos ha sido a través de las nuevas tecnologías meta'omicas, especialmente gracias a estudios que se han hecho sobre el gen 16s ribosomal se ha podido caracterizar la identidad de muchos organismos, así como su abundancia relativa y sus patrones de existencia (arqueas y bacterias) los cuales demuestran que la diversidad de los microbios presentes en el océano varía de acuerdo a la latitud en la que se encuentran (como en los macroorganismos) , cambian de acuerdo a las estaciones del año, la profundidad y características de la materia orgánica, las cuáles son predecibles, así como la composición de las comunidades, la cuál está relacionada con factores como el tiempo, la profundidad y con la composición y estructura de la materia orgánica marina. La mayoría de las comunidades microbianas marinas están compuestas en su mayoría por especies sumamente extrañas y por algunas pocas especies dominantes. Esta gran diversidad de especies se juntan para formar poblaciones para aprovechar los recursos energéticos disponibles.
El microbioma marino está disperso a través de las matrices disueltas de materia orgánica, en las cuales podemos encontrar bacterias, arqueas y células eucariontes que usan estrategias troficas sumamente complejas y son alimentadas por el carbón fijado por otros microorganismos, por otro lado, la materia orgánica marina está compuesta por una gran variedad de materia disuelta que va desde algunas moléculas como sustratos, nutrientes, moléculas señaladoras, diatomeas, materia orgánica secretada por el plancton (incluyendo aquella materia soltada durante interacciones depredadoras), microgel, macrogel y células eucariontes del plancton, tanto vivas, como muertas . Las células más grandes de plancton pueden albergar grandes comunidades de toda esta materia orgánica, principalmente bacterias, ya que las bacterias se alimentan en estas áreas debido a que son altas en nutrientes porque contienen gran cantidad de desechos extracelulares del plancton.
Las interacciones entre bacterias, virus y plancton son tan diversas y complejas que aún nos falta mucho por estudiar, sin embargo, conocemos la importancia de muchas ya que son la base de su existencia, debido a que dependen tanto unos de otros y de sus interacciones que probablemente no serían capaces de vivir o evolucionar de la misma manera por si solos .
El microbioma del océano es uno de los primeros microbiomas a estudiar su diversidad y la distribución de sus miembros que ahora se están convirtiendo e famializados. Los microbios marinos de 60mn de diámetro gradualmente han sido reconocido como los responsables de casi la totalidad de la producción primaria y respiración que ocurre en el océano. Este nuevo paradigma propuesto cuatro décadas antes marcaron la primera conceptualización del microbioma del océano, una comunidad de microorganismos que habita en el 71% de la superficie y tomar parte en cada una de sus grandes ciclos elementales. La bacterias se mostraron a exhibir la quimio taxia la materia orgánica. Estos fueron los primeros indicios de que el microbiom del océano no opera como células independientes en una sipa aguada. El micro bioma del océano se dispersa a través de una matriz diluida de materia orgánica poblado por bacterianas, arqueas y células eucariontes utilizando estrategias tróficas complejas y que son alimentadas por el carbón fijado de otros microorganismos. La heterogeneidad de la estructura de la materia orgánica del agua del mar es un concepto fundamental parel microbioma del océano por que se alinea con diferencias en composición, el metabolismo y el contenido del genoma de los microbios miembros. Primeros estudios suelen utilizar la palabra "conjunto" para referirse a los microbios en el agua de mar, este termino indica que los encuentros podrían ser demasiados infrecuentes y al azar, para ser considerada una comunidad estructural ecológica. La primera aplicación de un amplicon e 16s ribosomal de gen RNA en la topografía de un sistema natural, tres linajes bacterianos fueron descubiertos entre solo 12 secuencias de forma sargazo en aguas superficiales de mar. El linaje SAR11 es ahora reconocido como el grupo de bacteria mas abundante del los océanos del mundo. Varias décadas de análisis del gen 16s de rRNA han hecho bien informando sobre la identidad y los patrones de abundancia relativa de aparición de bacterias marinas y arqueas. M as recientemente, la atención se da a la caracterización taxonómica de protistas, virus y arqueas. Una completa descripción reciente de los microbios del océano por la expedición Tara Océanos ha encontrado 37000especies de bacterias y arqueas, 100000 grupos de protistas y 5500 populares virus en una muestra de una parcela homogénea de 0.25 km cúbicos.
La secuenciación meta genómica de un enriquecimiento de estas células UCYN-A revelo un genoma de cianobacterias sorprendente que carecen de genes para el fotosistema II y fijación de carbón, y, por tanto, representa una nueva categoría de función océano microbiano que potencialmente desacopla la fijación de carbono y nitrógeno. A pesar de que la célula microbiana ocupan solamente 0.0001% del volumen del agua de mar. las actividades depredadoras son sorprendentemente eficientes.
El microbiom del océano se ajusta a la definido de una comunidad ecológica de los microorganismos que comparten un entorno.
Tras un panorama previo en el que se aborda el concepto de microbioma del océano y su caracterización como sistema ecológico así como la composición del océano en cuestión de organismos y materia orgánica e inorgánica, flujos de energía, siendo el microbioma más grande del mundo y el más estudiado a partir de secuencias de genes y metodologías metanómicas, se encuentra un breve discusión de los temas abordados, con datos duros más concisos y explicaciones más detalladas, lo que convierte al artículo en un ensayo enriquecedor de un artículo previo.E La temperatura, composición, productividad de los microbios que no viven en el océano pueden, cambios en el pH del océano, un incremento químico en la absorción de CO2 fueron factores que alteraron las funciones y capacidades de los microbios, hubo una escasez de nutrientes en las aguas. Las aguas del océano contienen 10 mil estructuras moleculares orgánicas disueltas que comienzan a ser comprendidas, se encuentran el lugar más alto de la microescala las eucariotas y el plankton, en las phycosphere, microescala de la estructura de materiales orgánicos es relevante para la escala microbiana La heterogeneidad de estas estructuras es un concepto fundacional del microbioma, el acceso a los sustratos nutritivas es más sencillo para los seres de vida libre por las señales de defensa, metabolismo anaeróbico y procesamiento de carbohidrato característico de las bacterias y archeas. Para pasar a ser seres de vida libre debe pasar por un poro de unos cuantos micrómetros y son consideradas parte de la matriz orgánica del océano. Assemblage: Microbios del océano, no son considerados una estructura ecológica, las composiciones de las comunidades microbianas son predecibles durante el tiempo y con relación a la estructura del agua, están compuestas por dominantes especies.. Funciones en el océano En 1994 se descubrió un gen que alteró la percepción sobre la adquisición de energía en el océano, se descubrió la presencia de una proteína presente en más del 40% de las bacterias que hasta ese momento únicamente e había encontrado en microbios de ambientes extremos lo que pudo marcar una diferencia entre los organismos que obtienen energía por medio de los rayos solares de los que la obtienen a a partir de la descomposición de materia orgánica. Las capacidades de esta proteína representan a la mayor parte de las líneas de bacterias heterótrofas. Se han comprendido más los procesos de control y fijación de nitrógeno y carbono así como de la bacteria que metabólica el sulfuro contenida en el filoplanctón, al regulación que hace la bacteria afecta la fuente primaria de sulfuro de la atmósfera terrestre y tiene influencia en el ciclo del sulfuro a nivel y se ha entendido más la diversidad de los mecanismos que los microbios realizan entre ellos, depredadores, cianobacterias, proteínas, filoplancton, virus y eucariotas. Las técnicas metanómicas han permitido distinguir con mayor profundidad los roles en este sistema ecológico, Cómo capacidades funcionales son distribuidas y cómo los factores ambientales afectan son objetos de estudio. Con las cadenas tróficas y su rol autótrofo a heterótrofo no es claramente distinguible ya que organismos obtienen energía a partir de la fijación de dioxido de carbono, oxígeno, o rayos solares. La clave para la continuidad de los estudios es la identificación de las moléculas que pasan entre los microbios y los sutrataos, nutrientes, etc ya que son la corriente de la función del microbioma. Me parece que el contenido que maneja el artículo varía bastante porque habla de composiciones del océano, así como de las materias orgánicas, flujos de energía diferentes tipos de metabolismo, las interacciones ecológicas que existen dentro del microbioma y el microbioma con la Tierra, sobre actualmente que se encuentra en crisis ambiental.
La disminución del pH del océano ha dado como resultado el aumento de la absorción de dióxido de carbono de la atmósfera, afectando la energía de los microbios para obtener carbono por medio de fotosíntesis. La evolución del microbioma se centra en la explicación de los microbios afectados por el cambio climático en el ecosistema marino. Para el microbioma marino, la heterogeneidad es fundamental pues se alinea con el metabolismo, composición y contenido del genoma de los microbios, los microbios que se mezclan con redes de polímeros tienen la capacidad de accesar de mejor manera a los sustratos pero también consiguen una mayor competencia en comparación con las células de vida libre.
Estudios aplicados en la amplificación del gen 16 s ha permitido descubrir nuevos linajes de bacterias además de revelar información sobre cantidad, abundancia y patrones de aparición de las bacterias y arqueas.
Las interacciones de las células microbianas que, a pesar de ocupar un volumen mínimo del mar, muestran actividades depredadores eficaces aunque hoy en día se reconoces alianzas no depredadoras. Éstos incluyen bacterias que liberan una hormona que promueve la división celular, el fitoplasma sintetiza moléculas orgánicas que no todas las bacterias pueden utilizar como sustratos. Evidencias entre los patrones microbianos a nivel comunidad muestran composiciones en función de los días y las estaciones. Aún así las apreciaciones de las interacciones microbianas y su función, se encuentra en las primeras etapas.
Una hipótesis para explicar el caos es que los microbios, al mezclarse dentro y fuera del agua, crean ventajas a otros organismos con diversos mecanismos metabólicos. Sólo las células de las interacciones físicas pueblan la materia orgánica en la escala típica de la mayoría de los microbioma.
Los microbios juegan un papel muy importante para la vida, en este caso, el artículo se centra especialmente en la diversidad de microbios que se encuentran en el océano. Las llamadas “meta-omics” nos ayudan a entender este papel tan importante de los microbios en el mar. El microbiana del océano destaca entre cualquier microbioma de algún animal o planta pues es responsable de gran parte de la producción de energía en la superficie del océano. Se cree que existe una relación entre la temperatura del océano, su composición, la productividad de microbios y el cambio de pH que afectan a los microbios en la obtención de carbono. Los microbios que son menores a 60 µm son los principales productores de energía y de la respiración en el mar. Esto nos conduce a una conceptualización del océano microbiano como una comunidad de microrganismos que habitan en el 70% de la superficie de la Tierra y además forman parte de un ciclo elemental. Los microbios fijan y remueven materia orgánica e inorgánica y sus interacciones están medida a través de los compuestos del mar, además las bacterias muestran que para obtener la quimiotaxis de fitoplancton se necesita un parche de materia concentrada por lo que el océano no opera como moléculas independientes en una sopa. La estructura de la microescala de los materiales orgánicas en el agua es muy complicada lo que parece desalentador pero ahora es mejor entendida, en el rango más pequeño se encuentran moléculas orgánicas disueltas liberadas del plancton, en las estructuras intermedias se encuentran redes tridimensionales de polímeros (también llamados microgeles) después le siguen los polisacáridos (macrogeles) y finalmente en el rango superior se encuentran células de plancton eucariota. Estas células más grandes y saludables crean una gran concentración de materia orgánica disuelta que se extiende por la superficie. Es importante que la estructura de la materia orgánica sea heterogénea para que en microbiana se alinee con la composición, el metabolismo, y el contenido del genoma de los miembros microbianos. Debido a que las bacterias y las arqueas que solo viven el en océanos limpian concentraciones bajas necesitan mezclarse con las redes de polímeros orgánicos para que las superficies tenga un mejor acceso a los sustratos y menos competencia por estos. El grupo de bacterias más abundante en los océanos del mundo es SAR11. La mayoría de las especies microbianas están compuestas por pocas especies que dominan y por muchas otras que son muy raras. A pesar de que las células ocupan muy poco del volumen total de océano las actividades que realizan son muy importantes, muchas de ellas mueren por enfermedades virales y otras por depredadores. Sin embargo hay evidencia de que patrones en la composición microbiana depende de los días y las estaciones de la Tierra. La limitación es que dependen de filtros que constan en distinguir los papeles microbianos cuantificando el intercambio de metabolitos entre dos microbios. Es un artículo interesante ya que menciona cosas muy importantes que suceden en el océano y que tal vez no se pueden ver a simple vista, es muy importante como es que funcionan los microorganismos en conjunto para poder crear ecosistemas y así poder entender lo nano para después comprender lo que sucede en dimensionas más grandes.
Mary Ann Moran 2015.The global ocean microbiome. Science 350:6266 pp 1330
López Velázquez Nadia Saray El microbioma del océano cuenta con una amplia extensión alrededor de la tierra. Los estudios sobre dicho sistema biológico efectuados hace 4 décadas, nos informan sobre el papel de los microbios como responsables de casi todo el flujo de energía. Sin embargo es algo reciente el conocer la gran variedad y distribución de los miembros pertenecientes, a partir de esto podemos preguntarnos muchas cosas, como por ejemplo ¿Cómo se distribuyen sus capacidades funcionales y qué factores ambientales y bióticos los afectan? Un dato que nos podría proporcionar información acerca de la función del microbioma oceánico y su vulnerabilidad a los cambios ambientales, es la identificación de las “monedas” de interacción microbiana. En una primera conceptualización del microbioma oceánico se parte de que los microorganismos son responsables de casi toda la producción primaria y la respiración en el océano. También se sabe que independientemente de la alta población de bacterias marinas, estas se encuentran separadas en promedio por 100 a 200 longitudes de cuerpos de su vecino más cercano. Inicialmente se consideró que las interacciones entre miembros eran indirectas, pero ya que los microbios añaden y eliminan materiales orgánicos e inorgánicos al océano, las interacciones son mediadas por los compuestos que se encuentran ahí. En una microescala resulta importante el análisis de los materiales orgánicos en el agua de mar, ya que la heterogeneidad en la estructura de la materia orgánica se alinea con las diferencias en la composición y el genoma de los miembros contenidos. Dentro de esta gran variedad de estructuras están los microgeles que sirven como lugares para la agrupación microbiana, también están los macrogeles que son redes dominadas por polisacáridos y con mayor tamaño están las células eucariotas. Las células más grandes crean zonas de materia orgánica disuelta concentrada conocidas como “Phycospheras”. Por un lado se encuentran aquellas bacterias y arqueas que viven solas en el océano, estas encuentran moléculas pequeñas y las recogen de manera eficiente en bajas concentraciones, mientras que aquellas que se entremezclan con diversas redes de polímeros tienen un mejor acceso a sustratos pero más vecinos con los que lidiar. Además difieren en cuanto a capacidades metabólicas y afiliación filogenética por mencionar algunas, estas diferencias surgen de la clasificación basada en su paso a través de un filtro. Aquellas que atraviesen un poro de generalmente 2 micrómetros de diámetro son consideradas de vida libre y las que se quedan se consideran asociadas a la matriz. De manera similar se clasifica el plancton eucarionte, donde los picoeucariontes se recogen junto con las bacterias y arqueas de vida libre, mientras que los nano y microeucariontes se recogen con la materia asociada a la matriz. Para referirse a los microbios en el agua de mar se utilizó el término “Conjunto” y con ayuda de las meta’omics en su estudio se han descubierto linajes bacterianos como la SAR11 que ahora se sabe, es abundante en los océanos del mundo. Un caso particular es la recuperación de un gen de una bacteria no cultivable, que desafió las percepciones que se tenían acerca de la adquisición de la energía por el microbioma oceánico, este gen codifica la proteína rodopsina que permite a las células sin maquinaria fotosintética, obtener energía a partir de la luz solar, con ello se hace notable la fisiología microbiana hasta entonces desconocida. Es precisamente con la perspectiva de conjunto, que se abre paso a la comprensión de diversos mecanismos por los que los microbios del océano interactúan. Sin duda el microbioma oceánico difiere de otros conocidos, aún queda mucho por descubrir y ello dependerá de la disponibilidad de los datos obtenidos mediante las meta’omics, lo que resulta importante si consideramos el vínculo entre la comunidad microbiana con la regulación de funciones que son críticas para el ecosistema y el clima cambiante.
A pesar de que en el agua del mar los microorganismos se separan en promedio con una distancia de 200 cuerpos entre sí, trabajan en estrecha relación. Ahora se sabe qué tipo de microorganismos se pueden encontrar a qué profundidad del mar, en qué estación del año, o en qué tipo de materia orgánica. Las técnicas “metaómicas” han permitido hacer grandes inventarios tanto de los microorganismos como de sus funciones,así como sus procesos bioquímicos y sus interrelaciones, dentro de un microbioma.
Hay ciertas características de los microbiomas de los océanos, como es que los microorganismos son los principales seres vivos que avivan los océanos; no hay división clara entre autótrofos y heterótrofos, además de que cuentan con diversas rutas metabólicas para hacer frente a la dilución propia del océano; y una gran heterogeneidad en los compuestos orgánicos disueltos.
El cambio climático puede tener importantes consecuencias en estos microbiomas, como son el reducir la reducción de la fijación de carbono, favorecer a pequeños picofitoplancton en detrimento de micro- y nanofitoplancton (de mayor tamaño), e imponer estrés sobre microbios fotosintéticos que forman conchas de carbonato de calcio. Al modificarse las características de las comunidades de fitoplancton, también se alteran los substratos de microbios heterótrofos. En la actualidad hay bastantes avances en el conocimiento de células, genes, proteínas, transcripciones, sin embargo el siguiente paso que se debe dar es hacia la integración de este conocimiento, lo cual se deberá hacer a través del estudio de las moléculas se intercambian entre microbiomas y substratos y de los procesos de señalización con el fin de determinar las funciones de los ecosistemas.
En 1974 surgió la idea de que los microorganismos son los principales consumidores de energía del océano, y con ella la idea del microbioma marino como una comunidad con un papel importante en cada uno de los ciclos biogeoquímicos, es a partir de aquí en que se inician los estudios acerca de esta comunidad.
Más de 40 años después apenas comenzamos a entender cómo opera esta compleja comunidad, por ejemplo, dado el minúsculo tamaño de los microbios y las distancias entre ellos se pensaba que la mayoría de las interacciones del microbioma eran indirectas, ahora sabemos que algunos microorganismos se concentran en cúmulos de materia orgánica y no viven como células solas.
La complejidad del microbioma marino está por supuesto relacionada con la complejidad de la composición de materia orgánica en el océano, por un lado, las bacterias y arqueas que viven individualmente consumen moléculas pequeñas que encuentran a bajas concentraciones, mientras que aquellas que viven en cúmulos de materia orgánica tienen una mayor disponibilidad de alimento aunque hay mayor competencia por este. Esta diferencia en su estilo de vida da lugar a diferencias en su afiliación filogenética, capacidades metabólicas y genes que controlan transducción de señales, defensas, y procesos metabólicos.
Algo que me pareció muy interesante es la manera tan simple en que determinan si un microorganismo es de vida libre o vive en comunidades, ya que simplemente los hacen pasar por un filtro y aquellos pasan por los poros de 2.0 µm son considerados de vida libre. Aunque esta técnica empieza a complementarse con otras como es rastreo de células individuales, la cuantificación del intercambio de metabolitos entre dos microbios y la secuencia de genomas dentro de una célula microbiana, ya que en realidad no es tan simple esta clasificación.
Cabe mencionar que las comunidades microbianas no sólo se componen de bacterias y arqueas, protistas y virus también forman parte importante de las comunidades, principalmente como depredadores de bacterias, al matar entre 20-50% de bacterias del océano al día. Además, los patrones en la riqueza de especies en el microbioma son similares a aquellos vistos en los organismos macroscópicos.
La determinación de la función de los microorganismos marinos también ha evolucionado, anteriormente era basada en el estudio de genes de RNA ribosomal 16S, pero tras el descubrimiento de un gen de rodopsina que permite a microorganismos no fotosintéticos obtener energía a través de un gradiente de protones impulsado por energía solar, se han incorporado técnicas meta-ómicas que permiten el estudio de genes adquiridos por selección, transferencia horizontal, etc., que nos brindan un panorama más amplio sobre las funciones de los microorganismos que forman el microbioma marino.
En conclusión, el microbioma marino es único, debido a su composición, interacciones entre sus individuos y su papel en el océano por lo cual es importante continuar investigaciones para entenderlo mejor.
Referencia
Moran,M. (2015). The global ocean microbiome. Science, 350, 6266.
Como antecedentes tenemos que los oceanógrafos empezaron a estudiar el microbioma del océano hace más de cuarenta años y reconocieron que los microbios son responsables de casi todo el flujo de energía en este sistema biológico enorme y en la Tierra. Hemos aprendido mucho acerca de los microbios, que juegan un papel muy importante en cada ciclo de elementos en el mar, etc. pero todavía estamos conscientes de que nos falta mucho por descubrir acerca de los factores que regulan su actividad. Aunque el número de microbios marinos por litro de agua de mar llega a los miles de millones, son tan pequeños que estadísticamente, cada microbio está separada por 100 a 200 longitudes de cuerpo de sus vecinos más cercanos. Pero ha habido varias décadas de análisis del gen 16S ARN ribosomal y se han revelado comunidades bacterianas distintas y muy recurrentes en el océano. Son caracterizaciones más recientes de las arqueas marinas, de protistas y virus. Se recuperó un gen llamado proteorodopsina, que permite a las células poder captar energía de la luz solar y sin necesidad de fotosíntesis. Las bacterias y las arqueas que viven en el mar, difieren de las que se entremezclan en las distintas redes de polímeros y superficies orgánicas marinas en términos de afinidad filogenética, el metabolismo, y las capacidades de la motilidad, la quimiotaxis, y la defensa.Las bacterias y arqueas individuales son numéricamente dominantes en términos de células, genes y las transcripciones, pero aquellos agrupados cerca de superficies son mayores por las tasas de números celulares del metabolismo y el crecimiento. Se prevé que la fijación de carbono hecho por los productores primarios microbianos disminuya por el clima cambiante de nuestra tierra, esto puede favorecer al picofitoplancton y microfitoplancton, e imponer presión sobre los microbios fotosintéticos que forman conchas de carbonato de calcio. La estructura de las comunidades de fitoplancton, tienen implicaciones para la abundancia y composición de los sustratos orgánicos para los microbios heterótrofos. Un balance en el microbioma en términos de células, genes, transcripciones y proteínas ahora tiene una larga tradición en la oceanografía. La vinculación de estas poblaciones con la regulación de las funciones críticas para el ecosistema es el siguiente reto. Un paso clave en este proceso es la identificación de las moléculas que pasan entre los microbios como sustratos, nutrientes, moléculas de señalización, y compuestos defensivos; estas son las "monedas" de la función del océano microbiano. El microbioma del medio ambiente más grande en la Tierra ha estado revelando poco a poco sus secretos por más de cuatro décadas de estudio. Se ha aprendido mucho acerca de los microbios que llevan a cabo los procesos biogeoquímicos clave, pero todavía hay un montón de ambigüedades sobre los factores importantes en la regulación de la actividad, incluyendo el papel de las interacciones microbianas. La identificación de las "monedas" moleculares intercambiados con la comunidad microbiana proporcionará información clave sobre la función microbioma y su vulnerabilidad a los cambios ambientales. EL microbioma del océano es un sistema completamente único, ya que su microbioma cubre la mayor parte de la superficie de la tierra y se extiende unos 3600 m hasta el fondo marino. En un microbioma bastante extenso y del cual casi no se sabe nada y por eso se le da una importancia muy grande para poder descubrir más sobre este ambiente y sus relaciones con el ambiente.
Como antecedente, el artículo nos habla de cómo los oceanógrafos empezaron a estudiar el microbioma del océano al menos hace 4 décadas, cuando se reconoció que los microbios eran responsables por casi todo el flujo energético en el más grande y diluído sistema biológico (tierra). Décadas de análisis de genes por 16s han revelado distintas y recurrentes comunidades bacterianas en el océano. Caracterizaciones más recientes de archaea, protistas y virus están llenando los inventarios taxonómicos del microbioma del océano, incluyendo la recuperación de proteorhodopsin, un gen que permite que las células tomen energía de la luz del sol sin maquinaria fotosintética completa. El microbioma oceánico es fundametalmente distinto al de las plantas o animales, en primer lugar, porque los productores primarios que estimulan el océano son exclusivamente microbianos y forman parte del microbioma. Es el caso de la fotosíntesis en la superficie del océano y la quimiosíntesis en aguas más profundas. El microbioma del océano es responsable por la mitad de la producción primaria en la tierra. En segundo lugar, las categorías tróficas son particularmente difíciles de asignar en el microbioma del océano, sin una clara división de organismos en roles autótrofos o heterótrofos. Por último, la heterogeneidad en la estructura de la materia orgánica del agua se ha vuelto un concepto fundacional para el microbioma porque se alinea con diferencias en los atributos microbianos. Bacterias únicas y archaea son numéricamente dominantes en términos de células, genes, transcripciones, los localizados cerca de la superficie tienen rangos mayores de metabolismo y crecimiento. La importancia del intercambio y señalización en redes entre células vecinas en el océano, así como las consecuencias de la distribución espacial en los procesos biogeoquímicos aún no son entendidas. El cambio climático en la tierra afectará las características del microbioma oceánico. El fortalecimiento de la estratificación bajo un clima con temperaturas cada vez más elevadas disminuirá la fijación de carbono de los productores primarios del océano, favoreciendo el picophytoplankton sobre el nano y microphytoplanckton siendo estos mejores competidores por nutrientes. Se anticipa que los miembros de la comunidad del phytoplanckton que forman caparazones de carbonato de calcio van a ser afectados por un pH más alto en el agua. La composición de phytoplanckton tiene implicaciones para la abundancia y composición de redes de polímeros y superficies que son los sustratos de microbios heterotróficos. Los sistemas tróficos de los microorganismos marinos están sujetos a modificarse en el futuro, con cambios en la temperatura de la superficie del agua, las concentraciones de CO2, O2, regímenes de nutrientes y disponibilidad de luz modificarán el impacto fisiológico y ecológico de los microbios.
Artículo: The global ocean microbiome Alumna: Rodríguez Blanco Fernanda Los oceanógrafos empezaron a estudiar el microbioma océano cuando se reconoció que los microbios son responsables de la totalidad del flujo de energía en este sistema biológico. Se ha aprendido mucho acerca de los microbios, juegan un papel clave en cada ciclo marino, pero queda mucho por descubrir acerca de los factores que regulan su actividad. Aunque el número de microbios marinos por litro de agua de mar llega a los miles de millones, su pequeño tamaño significa que, estadísticamente, cada microbio está separada por 100 a 200 longitudes de cuerpo de sus vecinos más cercanos. Sin embargo, el reconocimiento de estructuración microescala de ambas comunidades microbianas y la materia orgánica marina sugiere que el microbioma del océano no funciona como células independientes. Las preguntas claves siguen siendo en cuanto a cómo las capacidades funcionales son distribuidas y cuáles son los factores bióticos y ambientales que controlan su crecimiento. Un enlace coherente está surgiendo entre la temperatura del océano y tanto la composición y la productividad de los microbios que habitan en la superficie marina. Para ampliar el conocimiento de la evolución del microbioma en el océano, el trabajo se ha dirigido hacia la explicación de cómo los microbios residentes se verán afectados por los impactos previstos del cambio climático en el ecosistema marino. La compleja estructura microscópica de los materiales orgánicos en el agua marina, a pesar de enormes proporciones, se entiende mejor ahora. En el extremo inferior del rango de tamaño, el agua de mar alberga un conjunto de moléculas orgánicas disueltas liberados de plancton; hay decenas de miles de diferentes estructuras de estos compuestos disueltos, una abrumadora diversidad cuyo origen y destino sólo se están empezando a entender. Estructuras intermedias incluyen redes tridimensionales de polímeros, o "microgeles", que pueden servir como lugares para el agrupamiento microbiano, seguido de "macrogeles" (redes más grandes de polímero, a menudo dominadas por polisacáridos). La heterogeneidad en la estructura de la materia orgánica del agua marina es un concepto fundamental para el microbioma océanico porque se alinea con diferencias en la composición, el metabolismo, y el contenido del genoma de los microbios miembros. Las bacterias y las arqueas que viven solas en el océano encuentran moléculas pequeñas y en concentraciones bajas pueden limpiarlas. Se entremezclan con los distintos tipos de redes de polímeros orgánicos y las superficies para tener un mejor acceso a los sustratos, pero se encuentran con más vecinos con los que tienen que lidiar. Los primeros estudios suelen utilizar la palabra "conjunto" para referirse a los microbios en el agua marina; este término indica que los encuentros podrían ser demasiado infrecuentes y al azar para ser considerado una comunidad ecológica estructurada. Con el tiempo, se identificaron distintas comunidades microbianas y previsibles en el océano, habilitado por nuevas metodologías que no dependen de cultivo. La perspectiva de conjunto de los primeros investigadores ha dado paso a una creciente comprensión de la variedad de mecanismos mediante los cuales interactúan los microbios del océano. Entre el 20 y el 50% de las células bacterianas mueren cada día en el océano por una infección viral, y una cantidad similar son consumidos por los herbívoros protistas. También están siendo reconocidos completamente nuevas categorías de alianzas microbianos no depredadoras.
MARÍA JOSÉ BELMONT GARCÍA El papel que juegan los microbios en el flujo de energía es muy importante sobre todo en el océano, donde se han encontrado billones de distintas especies cuyos procesos de metabolismo operan en conjunto. Un ejemplo de estos organismos son los que trabajan con el gen proteorhodopsin, que le permite a la celular obtener energía del sol sin un proceso de fotosíntesis. Este tipo de herramientas permiten a los investigadores encontrar las relación entre diferentes organismos, las alianzas microbianas basadas en el intercambio de nitrógeno, vitaminas, hormonas y antibióticos son algunos de estos casos. Los productores primarios tales como el phytoplankton van a determinar la abundancia o estructura de otros microorganismos no sólo durante un determinado periodo sino para el futuro del océano. Para entender este proceso se necesita conocer la moléculas intermedias entre los microbios, que juegan el papel determinante en el funcionamiento del microbioma.
Poco a poco está organización de los microorganismos en las aguas marinas ha podido entenderse mejor, ya que a pesar de que dependiendo el nivel del mar o la zona donde se encuentren, pueden parecer similares en cuanto a su funcionalidad, de extremo a extremo es notoria la diferencia, sobre todo se ha podido llegar a esta información gracias a los componentes que se pueden encontrar. En el rango del puerto las moléculas que se pueden encontrar son liberadas por plancton, la parte intermedia presenta redes de polímeros tridimensionales y más a fondo se pueden encontrar células eucariotas de plancton.
A esta diversidad de organismos se le conoce como conjunto ya que al no presentarse formalmente de manera periódica no se pueden considerar una comunidad ecológica. Recientes investigaciones han brindado grandes aportaciones a este estudio; por ejemplo se han encontrado tres diferentes linajes de bacterias antes no conocidos, así como también se han podido encontrar los patrones en los que se presentan las bacterias y archeas. Ademas de esto, se han encontrado diferentes vías del funcionamientos de estos organismos, capacidades que permiten encontrar una relación entre ellos. Existe un gen que le permite a las bacterias obtener energía del solar sin necesidad de una estructura fotosintética; este gen fue encontrado aproximadamente en el 40% de la población bacteriana. En el texto se comenta que aún en necesario conocer la relación que existe entre los organismos que habitan este ecosistema ya que de esto depende en gran parte el funcionamiento de los microorganismos del océano.
La conclusión a la que podemos llegar es que el conocimiento tanto de la manera en la que se encuentran estos organismos en el océano, sus capacidades y funciones así como el conocimientos de sus antepasados nos brinda la posibilidad de entender formalmente su influencia en casi todos los ciclos biogeoquimicos de la tierra, es sorprendente como a pesar de ser tan pequeños son organismos que se han encontrado en la tierra desde sus primeras fases de vida hasta ahora, y sin embargo el papel que juegan es de loas esencial para determinar el rumbo de nuestro planeta.
El microbioma del océano ha empezado a ser estudiado intensamente por los científicos en estos últimos años. El desarrollo de las tecnologías metagenomicas ha facilitado enormemente el estudio de este complejo sistema. La secuenciación del gen ribosomal 16S ha proporcionado cantidades grandes de información sobre la diversidad bacteriana que se encuentra en los océanos, diversidad que no se conocía y de las cuales la mayoría se conoce sobre su existencia pero no se conocen sus mecanismos y características morfológicas, por ejemplo.Las bacterias más abundante en los océanos del mundo es SAR11. Los virus, también son una parte muy importante ya que junto con algunas arqueas y células eucariotas, depredan a las bacterias equilibrando así su presencia en el océano en cuanto a cantidad.
En cada litro de agua de los océanos podemos encontrar billones de bacterias así como de células eucariotas y arqueas en menor proporción.
Una de las funciones más relevantes que llevan a cabo algunas bacterias en el océano es que son importantes participantes en el ciclo del carbono, los recientes cambios climáticos afectan de manera importante a las bacterias del océano y por ende al ciclo del carbono. La composición química del océano, el pH yla temperatura afectan de una manera importante a su microbioma. Es importante entender la ecología de los microorganismos del océno ya que estos tienen tambié una influencia importante en el resto de los procesos biogeoquímicos así como nos podría ser de ayuda para entender que es lo que está pasando en el mundo bajo las condiciones de calentamiento climático y efecto invernadero y proporciona herramientas esenciales para la búsqueda de una solución o reducción del daño.
Moran,M. (2015). The global ocean microbiome. Science, 350, 6266.
FRANCO FLORES EMMANUEL El océano microbioma mundial El microbioma océano es un sistema microbiano altamente diluido que cubre la mayor parte de la superficie de la Tierra y se extiende una media de 3600 m hasta el fondo marino. Como uno de los primeros microbiomas para su estudio, la diversidad y distribución de sus miembros se está convirtiendo en familiar. Las preguntas claves son cuanto a cómo las capacidades funcionales son distribuidos y cuáles son los factores bióticos y ambientales que controlan su número. Un enlace coherente está surgiendo entre la temperatura del océano y la composición y la productividad de los microbios que habitan en la superficie marina. La estratificación del océano en las capas más discretos y consiguiente reducción de la mezcla de aguas profundas ricas en nutrientes a la superficie puede ser uno keymechanism detrás de este enlace. La disminución en el pH del océano, un resultado química directa del aumento de la absorción de CO2 de la atmósfera, afecta a los costes energéticos tomicrobes de obtención de carbono inorgánico para la fotosíntesis y la disponibilidad de CaCO3 para formar conchas calcáreas. El agua de mar alberga un conjunto de moléculas orgánicas disueltas liberados de plancton . Hay decenas de miles de diferentes estructuras de estos compuestos disueltos, una abrumadora diversidad cuyo origen y el destino sólo se están empezando a ser entendido.
Junto con las diferencias en la afiliación filogenética y capacidades metabólicas, estas bacterias y arqueas, en comparación con sus homólogos ” libres”, han genes sesgada hacia capacidades tales como la transducción de señales, la defensa, el metabolismo anaeróbico, y el procesamiento de los hidratos de carbono y el uso de la motilidad y la quimiotaxis de encontrar penachos y filamentos de sustrato rico asociados con el organicmatrix. En cierto modo, es sorprendente que estas diferencias surgen consistentemente, a pesar del hecho de que las bacterias y arqueas se asignan bastante grueso su lugar en el continuo de materia orgánica sobre la base de paso a través de un filtro: Los que pasaban a través de un poro de unos pocos micrómetros de diámetro (típicamente 2,0 mm) se consideran de vida libre, mientras que las retenidas se consideran asociados a matriz. plancton eucariota también se dividen a través de esta frontera basada en el tamaño Los eucariotas más grandes son generalmente más abundante en los niveles de nutrientes son altos, como en los océanos costeros o regiones de afloramiento, y bacterias heterótrofas pueden a veces rivales en su aporte de genes microbianos y las transcripciones de agua de mar. La mayoría de las comunidades microbianas marinas están compuestos por pocas especies dominantes y una larga cola de dominados. Los organismos responsables de alimentar el sistema a través de la producción primaria son exclusivamente microbiana y, por lo tanto, parte del microbioma, en lugar de externo a él. Este es el caso para la fotosíntesis orquestada por bacterias y eucariotas en la superficie del océano y también para quimiosíntesis llevada a cabo por bacterias y arqueas. El microbioma océano es responsable de la mitad de toda la producción primaria que ocurre en la Tierra.. Otra es que muy bajas concentraciones y velocidades de suministro de los recursos orgánicos individuales en el agua de mar oligotrófico seleccionar para los microbios que pueden aprovechar de muchas diferentes fuentes de energía y de carbono. Fortalecimiento de la estratificación bajo un clima más cálido es ampliamente predicho para disminuir las tasas de fijación de carbono de los productores primarios microbianas del océano y favorecer picofitoplancton más grande nano y microfitoplancton porque los primeros son mejores competidores de nutrientes.
Amanda Sofía Tovar Hernández
ReplyDeleteEL MICROBIOMA GLOBAL DEL OEANO.
Ha sido reconocido que los microbios son responsables de la respiración y la producción de casi todo el flujo de energía en el gran sistema biológico de la Tierra. Los microbios juegan un papel clave en todos los ciclos de elementos marinos, el número de microbios por cada litro de agua de mar alcanza hasta billones, por su pequeño tamaño, si se mantuvieran estáticos cada microbio está separado de 100 a 200 cuerpos de su vecino más próximo.
La micro escala estructural de las comunidades microbianas y de la materia orgánica sugiere que el micro bioma del océano no opera como células únicas. Estudios recientes sugieren que las interacciones entre miembros del oceanoson indirectas (excepto la relación presa- depredador) ya que los microbios añaden y remueven materia orgánica e inorgánica de la materia inerte del océano.
Aunque las células de microbios ocupan solo el 0.0001% del volumen del agua de mar, las actividades de depredadores son realmente altas, entre el 20 y el 50% de las bacterias son asesinadas cada día por infecciones virales y una cantidad similar es consumida por los protistas herviboros, se han descubierto nuevas categorías de alianzas entre microbios no depredadores
El análisis del gen ribosomal 16S ha revelado distintas y recurrentes comunidades bacterianas en el océano. Las recientes caracterizaciones de la vida marina (archeas, protistas y virus) han llenado la taxonomía del microbioma oceánico.
Existen algunas características que distinguen al microbioma del océano del de las plantas, animales y suelos. Primero, los productores primarios de combustible son exclusivamente microbios, tal es el caso de la fotosíntesis en la superficie del océano y de la quimiosintesis llevada a cabo en las aguas profundas. Segundo, las categorías tróficas son particularmente difíciles de asignar en el microbioma oceánico debido a que no tienen una división celular clara y no se sabe si juegan un papel de autótrofos o de heterótrofos.
Por otro lado, se predice que el clima cambiante de la Tierra disminuirá la fijación de carbono por los microbios productores primarios, favoreciendo a los más pequeños picophytoplankton y microphytoplankton e impondrá estrés a los microbios fotosintéticos que forman las conchas carbonadas de calcio. La estructura de las comunidades de phytoplancton tiene aplicaciones en la abundancia y composición de sustratos orgánicos para los microbios heterótrofos.
¿Cómo son afectados los microbios del océano por el cambio climático? Existe una importante relación ha emergido entre la temperatura del océano y la composición y productividad de los microbios que habitan la superficie del agua de mar. La estratificación del océano en capas más discretas y la mezcla de aguas profundas con aguas de la superficie disminuyen la riqueza de nutrientes. La disminución del PH del océano, el incremento de la absorbción del CO2 de la atmósfera afecta directamente a los microbios en la obtención del carbono inorgánico por fotosíntesis.
padrisimo
DeleteLos microorganismos presentes en los océanos son los principales responsables de la producción de la energía (especialmente aquellos con diámetros menores a 60mm), la cuál ponen a disposición de los demás organismos en el océano, permitiendo que la energía fluya a través de la cadena trófica. De hecho estos organismos son tan importantes y abundantes que producen el 50% de la producción primaria del planeta.
ReplyDeleteLos microorganismos que habitan los océanos están separados unos de otros por distancias entre 100-200 veces el tamaño de sus cuerpos, lo que provocó que en un inicio se creyera que sus interacciones se llevaban a cabo a través de los compuestos presentes en el agua, incluso se ha usado la palabra "assemblage" para referirse a estos microorganismos debido a que están tan alejados unos de otros que sus encuentros son tan infrecuentes y aleatorios que no se consideraban una comunidad ecológica estructurada, sin embargo, tras diferentes estudios se han demostrado sus interacciones , por lo que, aunque una gran cantidad de microorganismos en el microbioma marino viven aislados, hay algunas células que forman las matrices de materia orgánica marina, las cuáles tienen interacciones físicas entre si.
La importancia de estos organismos ha llevado a décadas de su estudio con el propósito de entender la ecología marina y los organismos que la componen. La principal forma de estudio de estos microorganismos ha sido a través de las nuevas tecnologías meta'omicas, especialmente gracias a estudios que se han hecho sobre el gen 16s ribosomal se ha podido caracterizar la identidad de muchos organismos, así como su abundancia relativa y sus patrones de existencia (arqueas y bacterias) los cuales demuestran que la diversidad de los microbios presentes en el océano varía de acuerdo a la latitud en la que se encuentran (como en los macroorganismos) , cambian de acuerdo a las estaciones del año, la profundidad y características de la materia orgánica, las cuáles son predecibles, así como la composición de las comunidades, la cuál está relacionada con factores como el tiempo, la profundidad y con la composición y estructura de la materia orgánica marina.
La mayoría de las comunidades microbianas marinas están compuestas en su mayoría por especies sumamente extrañas y por algunas pocas especies dominantes. Esta gran diversidad de especies se juntan para formar poblaciones para aprovechar los recursos energéticos disponibles.
El microbioma marino está disperso a través de las matrices disueltas de materia orgánica, en las cuales podemos encontrar bacterias, arqueas y células eucariontes que usan estrategias troficas sumamente complejas y son alimentadas por el carbón fijado por otros microorganismos, por otro lado, la materia orgánica marina está compuesta por una gran variedad de materia disuelta que va desde algunas moléculas como sustratos, nutrientes, moléculas señaladoras, diatomeas, materia orgánica secretada por el plancton (incluyendo aquella materia soltada durante interacciones depredadoras), microgel, macrogel y células eucariontes del plancton, tanto vivas, como muertas . Las células más grandes de plancton pueden albergar grandes comunidades de toda esta materia orgánica, principalmente bacterias, ya que las bacterias se alimentan en estas áreas debido a que son altas en nutrientes porque contienen gran cantidad de desechos extracelulares del plancton.
Las interacciones entre bacterias, virus y plancton son tan diversas y complejas que aún nos falta mucho por estudiar, sin embargo, conocemos la importancia de muchas ya que son la base de su existencia, debido a que dependen tanto unos de otros y de sus interacciones que probablemente no serían capaces de vivir o evolucionar de la misma manera por si solos .
Pon tu nombre completo Sabina, si eres sabina...
Deletepor lo demas excelente
Guadalupe Mateos Pimentel
ReplyDeleteEl microbioma del océano es uno de los primeros microbiomas a estudiar su diversidad y la distribución de sus miembros que ahora se están convirtiendo e famializados. Los microbios marinos de 60mn de diámetro gradualmente han sido reconocido como los responsables de casi la totalidad de la producción primaria y respiración que ocurre en el océano. Este nuevo paradigma propuesto cuatro décadas antes marcaron la primera conceptualización del microbioma del océano, una comunidad de microorganismos que habita en el 71% de la superficie y tomar parte en cada una de sus grandes ciclos elementales. La bacterias se mostraron a exhibir la quimio taxia la materia orgánica. Estos fueron los primeros indicios de que el microbiom del océano no opera como células independientes en una sipa aguada.
El micro bioma del océano se dispersa a través de una matriz diluida de materia orgánica poblado por bacterianas, arqueas y células eucariontes utilizando estrategias tróficas complejas y que son alimentadas por el carbón fijado de otros microorganismos. La heterogeneidad de la estructura de la materia orgánica del agua del mar es un concepto fundamental parel microbioma del océano por que se alinea con diferencias en composición, el metabolismo y el contenido del genoma de los microbios miembros.
Primeros estudios suelen utilizar la palabra "conjunto" para referirse a los microbios en el agua de mar, este termino indica que los encuentros podrían ser demasiados infrecuentes y al azar, para ser considerada una comunidad estructural ecológica. La primera aplicación de un amplicon e 16s ribosomal de gen RNA en la topografía de un sistema natural, tres linajes bacterianos fueron descubiertos entre solo 12 secuencias de forma sargazo en aguas superficiales de mar. El linaje SAR11 es ahora reconocido como el grupo de bacteria mas abundante del los océanos del mundo. Varias décadas de análisis del gen 16s de rRNA han hecho bien informando sobre la identidad y los patrones de abundancia relativa de aparición de bacterias marinas y arqueas. M as recientemente, la atención se da a la caracterización taxonómica de protistas, virus y arqueas. Una completa descripción reciente de los microbios del océano por la expedición Tara Océanos ha encontrado 37000especies de bacterias y arqueas, 100000 grupos de protistas y 5500 populares virus en una muestra de una parcela homogénea de 0.25 km cúbicos.
La secuenciación meta genómica de un enriquecimiento de estas células UCYN-A revelo un genoma de cianobacterias sorprendente que carecen de genes para el fotosistema II y fijación de carbón, y, por tanto, representa una nueva categoría de función océano microbiano que potencialmente desacopla la fijación de carbono y nitrógeno. A pesar de que la célula microbiana ocupan solamente 0.0001% del volumen del agua de mar. las actividades depredadoras son sorprendentemente eficientes.
El microbiom del océano se ajusta a la definido de una comunidad ecológica de los microorganismos que comparten un entorno.
bien!!
DeleteMonroy Guzmán Camila
ReplyDeleteThe global ocean genome
Tras un panorama previo en el que se aborda el concepto de microbioma del océano y su caracterización como sistema ecológico así como la composición del océano en cuestión de organismos y materia orgánica e inorgánica, flujos de energía, siendo el microbioma más grande del mundo y el más estudiado a partir de secuencias de genes y metodologías metanómicas, se encuentra un breve discusión de los temas abordados, con datos duros más concisos y explicaciones más detalladas, lo que convierte al artículo en un ensayo enriquecedor de un artículo previo.E
La temperatura, composición, productividad de los microbios que no viven en el océano pueden, cambios en el pH del océano, un incremento químico en la absorción de CO2 fueron factores que alteraron las funciones y capacidades de los microbios, hubo una escasez de nutrientes en las aguas. Las aguas del océano contienen 10 mil estructuras moleculares orgánicas disueltas que comienzan a ser comprendidas, se encuentran el lugar más alto de la microescala las eucariotas y el plankton, en las phycosphere, microescala de la estructura de materiales orgánicos es relevante para la escala microbiana
La heterogeneidad de estas estructuras es un concepto fundacional del microbioma, el acceso a los sustratos nutritivas es más sencillo para los seres de vida libre por las señales de defensa, metabolismo anaeróbico y procesamiento de carbohidrato característico de las bacterias y archeas. Para pasar a ser seres de vida libre debe pasar por un poro de unos cuantos micrómetros y son consideradas parte de la matriz orgánica del océano.
Assemblage: Microbios del océano, no son considerados una estructura ecológica, las composiciones de las comunidades microbianas son predecibles durante el tiempo y con relación a la estructura del agua, están compuestas por dominantes especies..
Funciones en el océano
En 1994 se descubrió un gen que alteró la percepción sobre la adquisición de energía en el océano, se descubrió la presencia de una proteína presente en más del 40% de las bacterias que hasta ese momento únicamente e había encontrado en microbios de ambientes extremos lo que pudo marcar una diferencia entre los organismos que obtienen energía por medio de los rayos solares de los que la obtienen a a partir de la descomposición de materia orgánica. Las capacidades de esta proteína representan a la mayor parte de las líneas de bacterias heterótrofas. Se han comprendido más los procesos de control y fijación de nitrógeno y carbono así como de la bacteria que metabólica el sulfuro contenida en el filoplanctón, al regulación que hace la bacteria afecta la fuente primaria de sulfuro de la atmósfera terrestre y tiene influencia en el ciclo del sulfuro a nivel y se ha entendido más la diversidad de los mecanismos que los microbios realizan entre ellos, depredadores, cianobacterias, proteínas, filoplancton, virus y eucariotas. Las técnicas metanómicas han permitido distinguir con mayor profundidad los roles en este sistema ecológico,
Cómo capacidades funcionales son distribuidas y cómo los factores ambientales afectan son objetos de estudio. Con las cadenas tróficas y su rol autótrofo a heterótrofo no es claramente distinguible ya que organismos obtienen energía a partir de la fijación de dioxido de carbono, oxígeno, o rayos solares.
La clave para la continuidad de los estudios es la identificación de las moléculas que pasan entre los microbios y los sutrataos, nutrientes, etc ya que son la corriente de la función del microbioma. Me parece que el contenido que maneja el artículo varía bastante porque habla de composiciones del océano, así como de las materias orgánicas, flujos de energía diferentes tipos de metabolismo, las interacciones ecológicas que existen dentro del microbioma y el microbioma con la Tierra, sobre actualmente que se encuentra en crisis ambiental.
muy bien
DeleteCruz Vargas Erick Leonardo.
ReplyDeleteLa disminución del pH del océano ha dado como resultado el aumento de la absorción de dióxido de carbono de la atmósfera, afectando la energía de los microbios para obtener carbono por medio de fotosíntesis. La evolución del microbioma se centra en la explicación de los microbios afectados por el cambio climático en el ecosistema marino. Para el microbioma marino, la heterogeneidad es fundamental pues se alinea con el metabolismo, composición y contenido del genoma de los microbios, los microbios que se mezclan con redes de polímeros tienen la capacidad de accesar de mejor manera a los sustratos pero también consiguen una mayor competencia en comparación con las células de vida libre.
Estudios aplicados en la amplificación del gen 16 s ha permitido descubrir nuevos linajes de bacterias además de revelar información sobre cantidad, abundancia y patrones de aparición de las bacterias y arqueas.
Las interacciones de las células microbianas que, a pesar de ocupar un volumen mínimo del mar, muestran actividades depredadores eficaces aunque hoy en día se reconoces alianzas no depredadoras. Éstos incluyen bacterias que liberan una hormona que promueve la división celular, el fitoplasma sintetiza moléculas orgánicas que no todas las bacterias pueden utilizar como sustratos. Evidencias entre los patrones microbianos a nivel comunidad muestran composiciones en función de los días y las estaciones. Aún así las apreciaciones de las interacciones microbianas y su función, se encuentra en las primeras etapas.
Una hipótesis para explicar el caos es que los microbios, al mezclarse dentro y fuera del agua, crean ventajas a otros organismos con diversos mecanismos metabólicos. Sólo las células de las interacciones físicas pueblan la materia orgánica en la escala típica de la mayoría de los microbioma.
bien pero somero
DeleteMÉRIDA ESCUDERO KARLA DANIELA
ReplyDeleteThe global ocean microbiome.
Los microbios juegan un papel muy importante para la vida, en este caso, el artículo se centra especialmente en la diversidad de microbios que se encuentran en el océano.
Las llamadas “meta-omics” nos ayudan a entender este papel tan importante de los microbios en el mar. El microbiana del océano destaca entre cualquier microbioma de algún animal o planta pues es responsable de gran parte de la producción de energía en la superficie del océano.
Se cree que existe una relación entre la temperatura del océano, su composición, la productividad de microbios y el cambio de pH que afectan a los microbios en la obtención de carbono. Los microbios que son menores a 60 µm son los principales productores de energía y de la respiración en el mar. Esto nos conduce a una conceptualización del océano microbiano como una comunidad de microrganismos que habitan en el 70% de la superficie de la Tierra y además forman parte de un ciclo elemental.
Los microbios fijan y remueven materia orgánica e inorgánica y sus interacciones están medida a través de los compuestos del mar, además las bacterias muestran que para obtener la quimiotaxis de fitoplancton se necesita un parche de materia concentrada por lo que el océano no opera como moléculas independientes en una sopa.
La estructura de la microescala de los materiales orgánicas en el agua es muy complicada lo que parece desalentador pero ahora es mejor entendida, en el rango más pequeño se encuentran moléculas orgánicas disueltas liberadas del plancton, en las estructuras intermedias se encuentran redes tridimensionales de polímeros (también llamados microgeles) después le siguen los polisacáridos (macrogeles) y finalmente en el rango superior se encuentran células de plancton eucariota. Estas células más grandes y saludables crean una gran concentración de materia orgánica disuelta que se extiende por la superficie.
Es importante que la estructura de la materia orgánica sea heterogénea para que en microbiana se alinee con la composición, el metabolismo, y el contenido del genoma de los miembros microbianos. Debido a que las bacterias y las arqueas que solo viven el en océanos limpian concentraciones bajas necesitan mezclarse con las redes de polímeros orgánicos para que las superficies tenga un mejor acceso a los sustratos y menos competencia por estos.
El grupo de bacterias más abundante en los océanos del mundo es SAR11. La mayoría de las especies microbianas están compuestas por pocas especies que dominan y por muchas otras que son muy raras.
A pesar de que las células ocupan muy poco del volumen total de océano las actividades que realizan son muy importantes, muchas de ellas mueren por enfermedades virales y otras por depredadores. Sin embargo hay evidencia de que patrones en la composición microbiana depende de los días y las estaciones de la Tierra. La limitación es que dependen de filtros que constan en distinguir los papeles microbianos cuantificando el intercambio de metabolitos entre dos microbios.
Es un artículo interesante ya que menciona cosas muy importantes que suceden en el océano y que tal vez no se pueden ver a simple vista, es muy importante como es que funcionan los microorganismos en conjunto para poder crear ecosistemas y así poder entender lo nano para después comprender lo que sucede en dimensionas más grandes.
Mary Ann Moran 2015.The global ocean microbiome. Science 350:6266 pp 1330
muy bien
DeleteLópez Velázquez Nadia Saray
ReplyDeleteEl microbioma del océano cuenta con una amplia extensión alrededor de la tierra. Los estudios sobre dicho sistema biológico efectuados hace 4 décadas, nos informan sobre el papel de los microbios como responsables de casi todo el flujo de energía. Sin embargo es algo reciente el conocer la gran variedad y distribución de los miembros pertenecientes, a partir de esto podemos preguntarnos muchas cosas, como por ejemplo ¿Cómo se distribuyen sus capacidades funcionales y qué factores ambientales y bióticos los afectan? Un dato que nos podría proporcionar información acerca de la función del microbioma oceánico y su vulnerabilidad a los cambios ambientales, es la identificación de las “monedas” de interacción microbiana.
En una primera conceptualización del microbioma oceánico se parte de que los microorganismos son responsables de casi toda la producción primaria y la respiración en el océano. También se sabe que independientemente de la alta población de bacterias marinas, estas se encuentran separadas en promedio por 100 a 200 longitudes de cuerpos de su vecino más cercano. Inicialmente se consideró que las interacciones entre miembros eran indirectas, pero ya que los microbios añaden y eliminan materiales orgánicos e inorgánicos al océano, las interacciones son mediadas por los compuestos que se encuentran ahí.
En una microescala resulta importante el análisis de los materiales orgánicos en el agua de mar, ya que la heterogeneidad en la estructura de la materia orgánica se alinea con las diferencias en la composición y el genoma de los miembros contenidos. Dentro de esta gran variedad de estructuras están los microgeles que sirven como lugares para la agrupación microbiana, también están los macrogeles que son redes dominadas por polisacáridos y con mayor tamaño están las células eucariotas. Las células más grandes crean zonas de materia orgánica disuelta concentrada conocidas como “Phycospheras”.
Por un lado se encuentran aquellas bacterias y arqueas que viven solas en el océano, estas encuentran moléculas pequeñas y las recogen de manera eficiente en bajas concentraciones, mientras que aquellas que se entremezclan con diversas redes de polímeros tienen un mejor acceso a sustratos pero más vecinos con los que lidiar. Además difieren en cuanto a capacidades metabólicas y afiliación filogenética por mencionar algunas, estas diferencias surgen de la clasificación basada en su paso a través de un filtro. Aquellas que atraviesen un poro de generalmente 2 micrómetros de diámetro son consideradas de vida libre y las que se quedan se consideran asociadas a la matriz. De manera similar se clasifica el plancton eucarionte, donde los picoeucariontes se recogen junto con las bacterias y arqueas de vida libre, mientras que los nano y microeucariontes se recogen con la materia asociada a la matriz.
Para referirse a los microbios en el agua de mar se utilizó el término “Conjunto” y con ayuda de las meta’omics en su estudio se han descubierto linajes bacterianos como la SAR11 que ahora se sabe, es abundante en los océanos del mundo. Un caso particular es la recuperación de un gen de una bacteria no cultivable, que desafió las percepciones que se tenían acerca de la adquisición de la energía por el microbioma oceánico, este gen codifica la proteína rodopsina que permite a las células sin maquinaria fotosintética, obtener energía a partir de la luz solar, con ello se hace notable la fisiología microbiana hasta entonces desconocida. Es precisamente con la perspectiva de conjunto, que se abre paso a la comprensión de diversos mecanismos por los que los microbios del océano interactúan.
Sin duda el microbioma oceánico difiere de otros conocidos, aún queda mucho por descubrir y ello dependerá de la disponibilidad de los datos obtenidos mediante las meta’omics, lo que resulta importante si consideramos el vínculo entre la comunidad microbiana con la regulación de funciones que son críticas para el ecosistema y el clima cambiante.
muy bien
DeleteGariglio Rangel Aldo Fabián
ReplyDeleteThe global ocean microbiome
Mary Ann Moran
A pesar de que en el agua del mar los microorganismos se separan en promedio con una distancia de 200 cuerpos entre sí, trabajan en estrecha relación. Ahora se sabe qué tipo de microorganismos se pueden encontrar a qué profundidad del mar, en qué estación del año, o en qué tipo de materia orgánica. Las técnicas “metaómicas” han permitido hacer grandes inventarios tanto de los microorganismos como de sus funciones,así como sus procesos bioquímicos y sus interrelaciones, dentro de un microbioma.
Hay ciertas características de los microbiomas de los océanos, como es que los microorganismos son los principales seres vivos que avivan los océanos; no hay división clara entre autótrofos y heterótrofos, además de que cuentan con diversas rutas metabólicas para hacer frente a la dilución propia del océano; y una gran heterogeneidad en los compuestos orgánicos disueltos.
El cambio climático puede tener importantes consecuencias en estos microbiomas, como son el reducir la reducción de la fijación de carbono, favorecer a pequeños picofitoplancton en detrimento de micro- y nanofitoplancton (de mayor tamaño), e imponer estrés sobre microbios fotosintéticos que forman conchas de carbonato de calcio. Al modificarse las características de las comunidades de fitoplancton, también se alteran los substratos de microbios heterótrofos. En la actualidad hay bastantes avances en el conocimiento de células, genes, proteínas, transcripciones, sin embargo el siguiente paso que se debe dar es hacia la integración de este conocimiento, lo cual se deberá hacer a través del estudio de las moléculas se intercambian entre microbiomas y substratos y de los procesos de señalización con el fin de determinar las funciones de los ecosistemas.
bien
DeleteSánchez Herrera Victoria Abigail
ReplyDeleteEl microbioma del océano
En 1974 surgió la idea de que los microorganismos son los principales consumidores de energía del océano, y con ella la idea del microbioma marino como una comunidad con un papel importante en cada uno de los ciclos biogeoquímicos, es a partir de aquí en que se inician los estudios acerca de esta comunidad.
Más de 40 años después apenas comenzamos a entender cómo opera esta compleja comunidad, por ejemplo, dado el minúsculo tamaño de los microbios y las distancias entre ellos se pensaba que la mayoría de las interacciones del microbioma eran indirectas, ahora sabemos que algunos microorganismos se concentran en cúmulos de materia orgánica y no viven como células solas.
La complejidad del microbioma marino está por supuesto relacionada con la complejidad de la composición de materia orgánica en el océano, por un lado, las bacterias y arqueas que viven individualmente consumen moléculas pequeñas que encuentran a bajas concentraciones, mientras que aquellas que viven en cúmulos de materia orgánica tienen una mayor disponibilidad de alimento aunque hay mayor competencia por este. Esta diferencia en su estilo de vida da lugar a diferencias en su afiliación filogenética, capacidades metabólicas y genes que controlan transducción de señales, defensas, y procesos metabólicos.
Algo que me pareció muy interesante es la manera tan simple en que determinan si un microorganismo es de vida libre o vive en comunidades, ya que simplemente los hacen pasar por un filtro y aquellos pasan por los poros de 2.0 µm son considerados de vida libre. Aunque esta técnica empieza a complementarse con otras como es rastreo de células individuales, la cuantificación del intercambio de metabolitos entre dos microbios y la secuencia de genomas dentro de una célula microbiana, ya que en realidad no es tan simple esta clasificación.
Cabe mencionar que las comunidades microbianas no sólo se componen de bacterias y arqueas, protistas y virus también forman parte importante de las comunidades, principalmente como depredadores de bacterias, al matar entre 20-50% de bacterias del océano al día. Además, los patrones en la riqueza de especies en el microbioma son similares a aquellos vistos en los organismos macroscópicos.
La determinación de la función de los microorganismos marinos también ha evolucionado, anteriormente era basada en el estudio de genes de RNA ribosomal 16S, pero tras el descubrimiento de un gen de rodopsina que permite a microorganismos no fotosintéticos obtener energía a través de un gradiente de protones impulsado por energía solar, se han incorporado técnicas meta-ómicas que permiten el estudio de genes adquiridos por selección, transferencia horizontal, etc., que nos brindan un panorama más amplio sobre las funciones de los microorganismos que forman el microbioma marino.
En conclusión, el microbioma marino es único, debido a su composición, interacciones entre sus individuos y su papel en el océano por lo cual es importante continuar investigaciones para entenderlo mejor.
Referencia
Moran,M. (2015). The global ocean microbiome. Science, 350, 6266.
muy bien
DeleteReyes Torres Anya Miranda
ReplyDeleteComo antecedentes tenemos que los oceanógrafos empezaron a estudiar el microbioma del océano hace más de cuarenta años y reconocieron que los microbios son responsables de casi todo el flujo de energía en este sistema biológico enorme y en la Tierra.
Hemos aprendido mucho acerca de los microbios, que juegan un papel muy importante en cada ciclo de elementos en el mar, etc. pero todavía estamos conscientes de que nos falta mucho por descubrir acerca de los factores que regulan su actividad. Aunque el número de microbios marinos por litro de agua de mar llega a los miles de millones, son tan pequeños que estadísticamente, cada microbio está separada por 100 a 200 longitudes de cuerpo de sus vecinos más cercanos. Pero ha habido varias décadas de análisis del gen 16S ARN ribosomal y se han revelado comunidades bacterianas distintas y muy recurrentes en el océano. Son caracterizaciones más recientes de las arqueas marinas, de protistas y virus. Se recuperó un gen llamado proteorodopsina, que permite a las células poder captar energía de la luz solar y sin necesidad de fotosíntesis. Las bacterias y las arqueas que viven en el mar, difieren de las que se entremezclan en las distintas redes de polímeros y superficies orgánicas marinas en términos de afinidad filogenética, el metabolismo, y las capacidades de la motilidad, la quimiotaxis, y la defensa.Las bacterias y arqueas individuales son numéricamente dominantes en términos de células, genes y las transcripciones, pero aquellos agrupados cerca de superficies son mayores por las tasas de números celulares del metabolismo y el crecimiento.
Se prevé que la fijación de carbono hecho por los productores primarios microbianos disminuya por el clima cambiante de nuestra tierra, esto puede favorecer al picofitoplancton y microfitoplancton, e imponer presión sobre los microbios fotosintéticos que forman conchas de carbonato de calcio. La estructura de las comunidades de fitoplancton, tienen implicaciones para la abundancia y composición de los sustratos orgánicos para los microbios heterótrofos. Un balance en el microbioma en términos de células, genes, transcripciones y proteínas ahora tiene una larga tradición en la oceanografía. La vinculación de estas poblaciones con la regulación de las funciones críticas para el ecosistema es el siguiente reto. Un paso clave en este proceso es la identificación de las moléculas que pasan entre los microbios como sustratos, nutrientes, moléculas de señalización, y compuestos defensivos; estas son las "monedas" de la función del océano microbiano. El microbioma del medio ambiente más grande en la Tierra ha estado revelando poco a poco sus secretos por más de cuatro décadas de estudio. Se ha aprendido mucho acerca de los microbios que llevan a cabo los procesos biogeoquímicos clave, pero todavía hay un montón de ambigüedades sobre los factores importantes en la regulación de la actividad, incluyendo el papel de las interacciones microbianas. La identificación de las "monedas" moleculares intercambiados con la comunidad microbiana proporcionará información clave sobre la función microbioma y su vulnerabilidad a los cambios ambientales.
EL microbioma del océano es un sistema completamente único, ya que su microbioma cubre la mayor parte de la superficie de la tierra y se extiende unos 3600 m hasta el fondo marino. En un microbioma bastante extenso y del cual casi no se sabe nada y por eso se le da una importancia muy grande para poder descubrir más sobre este ambiente y sus relaciones con el ambiente.
muy bien
DeleteComo antecedente, el artículo nos habla de cómo los oceanógrafos empezaron a estudiar el microbioma del océano al menos hace 4 décadas, cuando se reconoció que los microbios eran responsables por casi todo el flujo energético en el más grande y diluído sistema biológico (tierra).
ReplyDeleteDécadas de análisis de genes por 16s han revelado distintas y recurrentes comunidades bacterianas en el océano. Caracterizaciones más recientes de archaea, protistas y virus están llenando los inventarios taxonómicos del microbioma del océano, incluyendo la recuperación de proteorhodopsin, un gen que permite que las células tomen energía de la luz del sol sin maquinaria fotosintética completa.
El microbioma oceánico es fundametalmente distinto al de las plantas o animales, en primer lugar, porque los productores primarios que estimulan el océano son exclusivamente microbianos y forman parte del microbioma. Es el caso de la fotosíntesis en la superficie del océano y la quimiosíntesis en aguas más profundas. El microbioma del océano es responsable por la mitad de la producción primaria en la tierra. En segundo lugar, las categorías tróficas son particularmente difíciles de asignar en el microbioma del océano, sin una clara división de organismos en roles autótrofos o heterótrofos. Por último, la heterogeneidad en la estructura de la materia orgánica del agua se ha vuelto un concepto fundacional para el microbioma porque se alinea con diferencias en los atributos microbianos. Bacterias únicas y archaea son numéricamente dominantes en términos de células, genes, transcripciones, los localizados cerca de la superficie tienen rangos mayores de metabolismo y crecimiento. La importancia del intercambio y señalización en redes entre células vecinas en el océano, así como las consecuencias de la distribución espacial en los procesos biogeoquímicos aún no son entendidas.
El cambio climático en la tierra afectará las características del microbioma oceánico. El fortalecimiento de la estratificación bajo un clima con temperaturas cada vez más elevadas disminuirá la fijación de carbono de los productores primarios del océano, favoreciendo el picophytoplankton sobre el nano y microphytoplanckton siendo estos mejores competidores por nutrientes. Se anticipa que los miembros de la comunidad del phytoplanckton que forman caparazones de carbonato de calcio van a ser afectados por un pH más alto en el agua. La composición de phytoplanckton tiene implicaciones para la abundancia y composición de redes de polímeros y superficies que son los sustratos de microbios heterotróficos.
Los sistemas tróficos de los microorganismos marinos están sujetos a modificarse en el futuro, con cambios en la temperatura de la superficie del agua, las concentraciones de CO2, O2, regímenes de nutrientes y disponibilidad de luz modificarán el impacto fisiológico y ecológico de los microbios.
muy bien
DeleteArtículo: The global ocean microbiome
ReplyDeleteAlumna: Rodríguez Blanco Fernanda
Los oceanógrafos empezaron a estudiar el microbioma océano cuando se reconoció que los microbios son responsables de la totalidad del flujo de energía en este sistema biológico. Se ha aprendido mucho acerca de los microbios, juegan un papel clave en cada ciclo marino, pero queda mucho por descubrir acerca de los factores que regulan su actividad. Aunque el número de microbios marinos por litro de agua de mar llega a los miles de millones, su pequeño tamaño significa que, estadísticamente, cada microbio está separada por 100 a 200 longitudes de cuerpo de sus vecinos más cercanos. Sin embargo, el reconocimiento de estructuración microescala de ambas comunidades microbianas y la materia orgánica marina sugiere que el microbioma del océano no funciona como células independientes.
Las preguntas claves siguen siendo en cuanto a cómo las capacidades funcionales son distribuidas y cuáles son los factores bióticos y ambientales que controlan su crecimiento. Un enlace coherente está surgiendo entre la temperatura del océano y tanto la composición y la productividad de los microbios que habitan en la superficie marina. Para ampliar el conocimiento de la evolución del microbioma en el océano, el trabajo se ha dirigido hacia la explicación de cómo los microbios residentes se verán afectados por los impactos previstos del cambio climático en el ecosistema marino.
La compleja estructura microscópica de los materiales orgánicos en el agua marina, a pesar de enormes proporciones, se entiende mejor ahora. En el extremo inferior del rango de tamaño, el agua de mar alberga un conjunto de moléculas orgánicas disueltas liberados de plancton; hay decenas de miles de diferentes estructuras de estos compuestos disueltos, una abrumadora diversidad cuyo origen y destino sólo se están empezando a entender. Estructuras intermedias incluyen redes tridimensionales de polímeros, o "microgeles", que pueden servir como lugares para el agrupamiento microbiano, seguido de "macrogeles" (redes más grandes de polímero, a menudo dominadas por polisacáridos).
La heterogeneidad en la estructura de la materia orgánica del agua marina es un concepto fundamental para el microbioma océanico porque se alinea con diferencias en la composición, el metabolismo, y el contenido del genoma de los microbios miembros. Las bacterias y las arqueas que viven solas en el océano encuentran moléculas pequeñas y en concentraciones bajas pueden limpiarlas. Se entremezclan con los distintos tipos de redes de polímeros orgánicos y las superficies para tener un mejor acceso a los sustratos, pero se encuentran con más vecinos con los que tienen que lidiar.
Los primeros estudios suelen utilizar la palabra "conjunto" para referirse a los microbios en el agua marina; este término indica que los encuentros podrían ser demasiado infrecuentes y al azar para ser considerado una comunidad ecológica estructurada. Con el tiempo, se identificaron distintas comunidades microbianas y previsibles en el océano, habilitado por nuevas metodologías que no dependen de cultivo. La perspectiva de conjunto de los primeros investigadores ha dado paso a una creciente comprensión de la variedad de mecanismos mediante los cuales interactúan los microbios del océano. Entre el 20 y el 50% de las células bacterianas mueren cada día en el océano por una infección viral, y una cantidad similar son consumidos por los herbívoros protistas. También están siendo reconocidos completamente nuevas categorías de alianzas microbianos no depredadoras.
muy bien
DeleteMARÍA JOSÉ BELMONT GARCÍA
ReplyDeleteEl papel que juegan los microbios en el flujo de energía es muy importante sobre todo en el océano, donde se han encontrado billones de distintas especies cuyos procesos de metabolismo operan en conjunto.
Un ejemplo de estos organismos son los que trabajan con el gen proteorhodopsin, que le permite a la celular obtener energía del sol sin un proceso de fotosíntesis. Este tipo de herramientas permiten a los investigadores encontrar las relación entre diferentes organismos, las alianzas microbianas basadas en el intercambio de nitrógeno, vitaminas, hormonas y antibióticos son algunos de estos casos.
Los productores primarios tales como el phytoplankton van a determinar la abundancia o estructura de otros microorganismos no sólo durante un determinado periodo sino para el futuro del océano. Para entender este proceso se necesita conocer la moléculas intermedias entre los microbios, que juegan el papel determinante en el funcionamiento del microbioma.
Poco a poco está organización de los microorganismos en las aguas marinas ha podido entenderse mejor, ya que a pesar de que dependiendo el nivel del mar o la zona donde se encuentren, pueden parecer similares en cuanto a su funcionalidad, de extremo a extremo es notoria la diferencia, sobre todo se ha podido llegar a esta información gracias a los componentes que se pueden encontrar. En el rango del puerto las moléculas que se pueden encontrar son liberadas por plancton, la parte intermedia presenta redes de polímeros tridimensionales y más a fondo se pueden encontrar células eucariotas de plancton.
A esta diversidad de organismos se le conoce como conjunto ya que al no presentarse formalmente de manera periódica no se pueden considerar una comunidad ecológica. Recientes investigaciones han brindado grandes aportaciones a este estudio; por ejemplo se han encontrado tres diferentes linajes de bacterias antes no conocidos, así como también se han podido encontrar los patrones en los que se presentan las bacterias y archeas.
Ademas de esto, se han encontrado diferentes vías del funcionamientos de estos organismos, capacidades que permiten encontrar una relación entre ellos. Existe un gen que le permite a las bacterias obtener energía del solar sin necesidad de una estructura fotosintética; este gen fue encontrado aproximadamente en el 40% de la población bacteriana. En el texto se comenta que aún en necesario conocer la relación que existe entre los organismos que habitan este ecosistema ya que de esto depende en gran parte el funcionamiento de los microorganismos del océano.
La conclusión a la que podemos llegar es que el conocimiento tanto de la manera en la que se encuentran estos organismos en el océano, sus capacidades y funciones así como el conocimientos de sus antepasados nos brinda la posibilidad de entender formalmente su influencia en casi todos los ciclos biogeoquimicos de la tierra, es sorprendente como a pesar de ser tan pequeños son organismos que se han encontrado en la tierra desde sus primeras fases de vida hasta ahora, y sin embargo el papel que juegan es de loas esencial para determinar el rumbo de nuestro planeta.
Karen Lizbeth Claro Mendoza
ReplyDeleteEl microbioma del océano ha empezado a ser estudiado intensamente por los científicos en estos últimos años. El desarrollo de las tecnologías metagenomicas ha facilitado enormemente el estudio de este complejo sistema. La secuenciación del gen ribosomal 16S ha proporcionado cantidades grandes de información sobre la diversidad bacteriana que se encuentra en los océanos, diversidad que no se conocía y de las cuales la mayoría se conoce sobre su existencia pero no se conocen sus mecanismos y características morfológicas, por ejemplo.Las bacterias más abundante en los océanos del mundo es SAR11. Los virus, también son una parte muy importante ya que junto con algunas arqueas y células eucariotas, depredan a las bacterias equilibrando así su presencia en el océano en cuanto a cantidad.
En cada litro de agua de los océanos podemos encontrar billones de bacterias así como de células eucariotas y arqueas en menor proporción.
Una de las funciones más relevantes que llevan a cabo algunas bacterias en el océano es que son importantes participantes en el ciclo del carbono, los recientes cambios climáticos afectan de manera importante a las bacterias del océano y por ende al ciclo del carbono. La composición química del océano, el pH yla temperatura afectan de una manera importante a su microbioma. Es importante entender la ecología de los microorganismos del océno ya que estos tienen tambié una influencia importante en el resto de los procesos biogeoquímicos así como nos podría ser de ayuda para entender que es lo que está pasando en el mundo bajo las condiciones de calentamiento climático y efecto invernadero y proporciona herramientas esenciales para la búsqueda de una solución o reducción del daño.
Moran,M. (2015). The global ocean microbiome. Science, 350, 6266.
muy bien
DeleteFRANCO FLORES EMMANUEL
ReplyDeleteEl océano microbioma mundial
El microbioma océano es un sistema microbiano altamente diluido que cubre la mayor parte de la superficie de la Tierra y se extiende una media de 3600 m hasta el fondo marino. Como uno de los primeros microbiomas para su estudio, la diversidad y distribución de sus miembros se está convirtiendo en familiar. Las preguntas claves son cuanto a cómo las capacidades funcionales son distribuidos y cuáles son los factores bióticos y ambientales que controlan su número.
Un enlace coherente está surgiendo entre la temperatura del océano y la composición y la productividad de los microbios que habitan en la superficie marina. La estratificación del océano en las capas más discretos y consiguiente reducción de la mezcla de aguas profundas ricas en nutrientes a la superficie puede ser uno keymechanism detrás de este enlace. La disminución en el pH del océano, un resultado química directa del aumento de la absorción de CO2 de la atmósfera, afecta a los costes energéticos tomicrobes de obtención de carbono inorgánico para la fotosíntesis y la disponibilidad de CaCO3 para formar conchas calcáreas.
El agua de mar alberga un conjunto de moléculas orgánicas disueltas liberados de plancton . Hay decenas de miles de diferentes estructuras de estos compuestos disueltos, una abrumadora diversidad cuyo origen y el destino sólo se están empezando a ser entendido.
Junto con las diferencias en la afiliación filogenética y capacidades metabólicas, estas bacterias y arqueas, en comparación con sus homólogos ” libres”, han genes sesgada hacia capacidades tales como la transducción de señales, la defensa, el metabolismo anaeróbico, y el procesamiento de los hidratos de carbono y el uso de la motilidad y la quimiotaxis de encontrar penachos y filamentos de sustrato rico asociados con el organicmatrix. En cierto modo, es sorprendente que estas diferencias surgen consistentemente, a pesar del hecho de que las bacterias y arqueas se asignan bastante grueso su lugar en el continuo de materia orgánica sobre la base de paso a través de un filtro: Los que pasaban a través de un poro de unos pocos micrómetros de diámetro (típicamente 2,0 mm) se consideran de vida libre, mientras que las retenidas se consideran asociados a matriz. plancton eucariota también se dividen a través de esta frontera basada en el tamaño
Los eucariotas más grandes son generalmente más abundante en los niveles de nutrientes son altos, como en los océanos costeros o regiones de afloramiento, y bacterias heterótrofas pueden a veces rivales en su aporte de genes microbianos y las transcripciones de agua de mar.
La mayoría de las comunidades microbianas marinas están compuestos por pocas especies dominantes y una larga cola de dominados.
Los organismos responsables de alimentar el sistema a través de la producción primaria son exclusivamente microbiana y, por lo tanto, parte del microbioma, en lugar de externo a él. Este es el caso para la fotosíntesis orquestada por bacterias y eucariotas en la superficie del océano y también para quimiosíntesis llevada a cabo por bacterias y arqueas. El microbioma océano es responsable de la mitad de toda la producción primaria que ocurre en la Tierra.. Otra es que muy bajas concentraciones y velocidades de suministro de los recursos orgánicos individuales en el agua de mar oligotrófico seleccionar para los microbios que pueden aprovechar de muchas diferentes fuentes de energía y de carbono.
Fortalecimiento de la estratificación bajo un clima más cálido es ampliamente predicho para disminuir las tasas de fijación de carbono de los productores primarios microbianas del océano y favorecer picofitoplancton más grande nano y microfitoplancton porque los primeros son mejores competidores de nutrientes.
muy bien
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