{"id":85149,"date":"2008-02-22T12:22:00","date_gmt":"2008-02-22T11:22:00","guid":{"rendered":"http:\/\/weblogs.madrimasd.org\/\/biocienciatecnologia\/archive\/2008\/02\/22\/85149.aspx"},"modified":"2010-04-05T14:00:16","modified_gmt":"2010-04-05T13:00:16","slug":"ecosistemas-en-una-probeta","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biocienciatecnologia\/2008\/02\/22\/85149","title":{"rendered":"Ecosistemas en una probeta."},"content":{"rendered":"

Entre los seres vivos hay varias formas de obtenci\u00f3n de carbono y energ\u00eda. Los animales estamos restringidos a usar compuestos org\u00e1nicos preformados y respirar ox\u00edgeno, mientras que los microorganismos despliegan una diversidad metab\u00f3lica asombrosa. Las relaciones que se establecen entre los distintos modos de \u201calimentaci\u00f3n\u201d microbiana constituyen ecosistemas complejos pero se pueden observar, de forma sencilla, con una columna Winogradsky.<\/SPAN><\/P>

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La globalizaci\u00f3n nos ha permitido darnos cuenta de la amplia diversidad culinaria existente, hay comidas para todo tipo de gustos, sin embargo, desde el punto de vista metab\u00f3lico, estamos bastante limitados en nuestra forma de alimentaci\u00f3n: necesitamos una fuente de carbono que permite el crecimiento y, en nuestro caso, son compuestos org\u00e1nicos (cocinados con m\u00e1s o menos ma\u00f1a). Tambi\u00e9n necesitamos ox\u00edgeno para obtener energ\u00eda de esas mol\u00e9culas org\u00e1nicas. Entre los seres vivos hay otras formas de obtenci\u00f3n de carbono y energ\u00eda<\/A>: la energ\u00eda se puede obtener de la luz (fot\u00f3trofos) o de oxidaciones qu\u00edmicas (quimi\u00f3trofos), mientras que el carbono se puede obtener desde el CO2<\/SUB> ambiental (aut\u00f3trofos) o desde compuestos org\u00e1nicos preformados (heter\u00f3trofos). Seg\u00fan esta divisi\u00f3n nosotros ser\u00edamos quimioheter\u00f3trofos mientas que las plantas, por ejemplo, ser\u00edan fotoaut\u00f3trofas. El resto de modos de \u201calimentaci\u00f3n\u201d queda reservado para los microorganismos que despliegan una diversidad metab\u00f3lica sorprendente.<\/SPAN><\/P>

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En la naturaleza, las fuentes de carbono y energ\u00eda fluyen en ciclos<\/A> de tal manera que se determinan complejas interacciones entre los organismos, tanto a escala macrosc\u00f3pica como microsc\u00f3pica. Fueron Sergei Winogradsky<\/A> y Martinus Beijerinck<\/A>, a finales del siglo XIX y en la primera mitad del XX, los fundadores de la ecolog\u00eda microbiana y los ciclos biogeoqu\u00edmicos. Y nos legaron la conocida columna Winogradsky que constituye una forma de aislar microorganismos con metabolismos energ\u00e9ticos muy variables, adem\u00e1s de una estupenda pr\u00e1ctica para comprobar c\u00f3mo se establece un ecosistema microbiano.<\/SPAN><\/P>

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La columna de Winogradsky<\/FONT><\/A> consiste b\u00e1sicamente en un cilindro de vidrio de unos 5 cm de di\u00e1metro y unos 30 cm de alto que se llena hasta un tercio de lodo de alg\u00fan lago o r\u00edo rico en materia org\u00e1nica. Este lodo se mezcla con tiras de papel (celulosa), c\u00e1scara de huevo (carbonato c\u00e1lcico) y yema de huevo hervido (sulfato c\u00e1lcico) y se compacta bien para que no queden burbujas de ox\u00edgeno. Se termina de rellenar el cilindro con agua del mismo lago\/r\u00edo y se tapa bien. La columna se deja expuesta a la luz (pero no al sol  <\/SPAN>directo) durante varias semanas para que se establezcan las relaciones entre distintos microorganismos y cada uno se localice en su nicho. Desde fuera se podr\u00e1 constatar una estratificaci\u00f3n con distintos colores.<\/SPAN><\/P>

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En primer lugar se establece un gradiente de ox\u00edgeno. La zona m\u00e1s baja de la columna es la zona anaerobia (sin ox\u00edgeno) y adquirir\u00e1 un color negruzco. En esta zona se desarrollan los anerobios estrictos como Clostridium<\/A><\/I> que digiere la celulosa en glucosas y las usar\u00e1 mediante fermentaci\u00f3n produciendo compuestos org\u00e1nicos simples como el etanol, \u00e1cido ac\u00e9tico,\u2026 \u00c9stos ser\u00e1n usados por bacterias del g\u00e9nero Desulfovibrio<\/A><\/I> como alimento mientras respira anaer\u00f3bicamente usando el sulfato que le hemos suplementado. Esto generar\u00e1 H2<\/SUB>S<\/FONT><\/A> que, en parte, reaccionar\u00e1 con el hierro del sedimento dando sulfuro ferroso, responsable del color negro. Otra parte del H2<\/SUB>S difunde hacia arriba creando otro gradiente que se superpone al del ox\u00edgeno.<\/SPAN><\/P>

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<\/SPAN>Por encima de este nivel podemos encontrar bandas verdes y rojizas que se corresponden con las bacterias verdes<\/A> y p\u00farpuras<\/A> (respectivamente) del azufre. Estos microorganismos tienen un metabolismo muy parecido al de las plantas (fotoaut\u00f3trofos) pero no producen ox\u00edgeno sino azufre elemental, ya que no usan agua sino el H2<\/SUB>S proveniente del estrato inferior.<\/SPAN><\/P>

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Por encima de estas franjas empiezan a crecer los fotoheter\u00f3trofos como Rhodospirillum<\/A><\/I> y Rhodopseudomonas<\/A><\/I> de color anaranjado. Estos microorganismos no crecen bien en presencia de H2<\/SUB>S por lo que su nivel coincidir\u00e1 con la menor concentraci\u00f3n de \u00e9ste. Y, por \u00faltimo, en la zona superior donde ya encontramos una cantidad suficiente de ox\u00edgeno, podremos encontrar los microorganismos aerobios, desde bacterias como Beggiatoa<\/A><\/I> y Thiobacillus<\/A><\/I> que oxidan el azufre a sulfato (cerrando el ciclo) hasta diatomeas y cianobacterias.<\/SPAN><\/P>

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Esta columna describe las relaciones que se dan en el ciclo del azufre<\/A> pero si modificamos los suplementos y el suministro de luz las relaciones que se establecen ser\u00e1n distintas. Esto hace que sea \u00e9sta una herramienta magn\u00edfica en la ense\u00f1anza y la investigaci\u00f3n, que nos va a permitir desde una pr\u00e1ctica sencilla en la que se constata c\u00f3mo se crean los distintos estratos, hasta el estudio microbiol\u00f3gico de cada estrato o el aislamiento de un determinado tipo de bacteria partiendo desde una mezcla compleja como es el lodo de un lago. <\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Olga Zafra<\/o:p><\/SPAN><\/P>

CNB-CSIC<\/o:p><\/SPAN><\/P><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Entre los seres vivos hay varias formas de obtenci\u00f3n de carbono y energ\u00eda. Los animales estamos restringidos a usar compuestos org\u00e1nicos preformados y respirar ox\u00edgeno, mientras que los microorganismos despliegan una diversidad metab\u00f3lica asombrosa. Las relaciones que se establecen entre los distintos modos de \u201calimentaci\u00f3n\u201d microbiana constituyen ecosistemas complejos pero se pueden observar, de forma sencilla, con una columna Winogradsky.  <\/p>\n","protected":false},"author":36,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[1590],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biocienciatecnologia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/85149"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biocienciatecnologia\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biocienciatecnologia\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biocienciatecnologia\/wp-json\/wp\/v2\/users\/36"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biocienciatecnologia\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=85149"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biocienciatecnologia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/85149\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":131475,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biocienciatecnologia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/85149\/revisions\/131475"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biocienciatecnologia\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=85149"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biocienciatecnologia\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=85149"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biocienciatecnologia\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=85149"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}