Protistas:

Protistas:

El reino de los protistas rene una gran cantidad de organismos eucariotas con una importante diversidad fisiolgica y estructural. Dentro de este reino encontramos organismos unicelulares y multicelulares simples. Todos los Protistas poseen ncleo, sin embargo la gran mayora de ellos se dividen mediante mecanismos que no incluyen todos los pasos de una mitosis clsica (como disrupcin de la membrana nuclear y condensacin de los cromosomas). Existen en ste reino tanto organismos auttrofos (fotosintticos) como hetertrofos y, excepto un nmero limitado de casos, todos poseen mitocondrias.

Si bien la taxonoma de estos organismos se encuentra en continua revisin, clasificaremos a los Protistas en tres grandes grupos: Algas, Protozoos y Hongos Mucilaginosos (Slime Molds). El ltimo punto del presente apunte resume algunas de las discusiones acerca de la clasificacin taxonmica de los Protistas.Algas:

Las algas son organismos fotosintticos unicelulares y multicelulares que crecen en agua dulce o salada. Las algas pluricelulares se diferencian de las plantas acuticas (plantas vasculares), porque no poseen la organizacin morfolgica tpica de stas ltimas. En los ltimos tiempos el inters por el estudio de las algas se ha incrementado debido a que se trata de fuentes naturales de una gran variedad de productos de inters comercial. Segn sus caractersticas fisiolgicas se dividen en seis grupos:

1. Algas verdes (Chlorophyta): Estas algas se consideran relacionadas con los antecesores de las plantas vasculares. Poseen cloroplastos similares a las de las plantas vasculares, con clorofilas a y b, pared de celulosa y grnulos de almidn. En su mayora son unicelulares y pueden ser flageladas (Chlamydomonas) o filamentosas (Spirogyra). Poseen un ciclo aploide, con formacin de cigosporas en las cuales se lleva a cabo la meiosis. En algunos casos pueden formar colonias multicelulares (Volvox), en las cuales existe una diferenciacin primitiva ya que los movimientos de los flagelos estn coordinados y solo existe divisin celular en una regin de la colonia. Existen algunas especies multicelulares, como la lechuga de mar (Ulva), con forma de cinta ancha compuesta por dos capas de clulas recubiertas por una membrana serosa. Estas especies poseen un ciclo aplo-diplode en el cual el gametofito y el esporofito son indistinguibles. Las algas verdes se dividen en tres grupos segn su organizacin celular:

a. Algas de colonia mviles: Son organismos unicelulares que poseen la capacidad de movilizarse. Pueden habitar en aguas dulces y suelos hmedos. Presentan dos flagelos. Estn protegidas por una gruesa pared celulsica. Cada clula tiene un cloroplasto que le da a las mismas su caracterstico color. Se reproducen asexualmente a travs de zoosporas o sexualmente por gametos.

a. Algas no mviles y filamentosas: Dentro de este grupo del reino de los protistas se encuentran las algas unicelulares inmviles, tambin es posible observar ciertas formas coloniales filamentosas y tipos multicelulares complejos. Suelen estar adaptadas para vivir en aguas dulces y en el suelo hmedo y pueden reproducirse asexualmente a travs de zoosporas flageladas, capaces de movilizarse, pero que luego pierden su flagelo para quedar inmviles. Cuando la reproduccin es sexual es del tipo isogmico, es decir, a travs de la unin de dos clulas idnticas.

c. Algas sifonales: Se caracterizan por presentar clulas con varios ncleos. En este grupo es posible encontrar organismos unicelulares que pueden ser vistos a simple vista, inclusive, su longitud puede llegar a alcanzar ms de un metro. Suelen habitar en aguas marinas poco profundas y en aguas dulces y se puede presentar tanto la reproduccin sexual como la asexual, dependiendo de la especie.

2. Euglenoides (Euglenophyta): Son organismos unicelulares flagelados, de forma variada y sin pared celular. Poseen cloroplastos con clorofila a y b, y en ciertas condiciones pueden crecer heterotrficamente.

3. Diatomeas (Crysophyta): Son algas unicelulares con cloroplastos con clorofila a, c, e y carotenoides, similares a los de las algas marrones y dinoflagelados. No poseen pared celular pero estn recubiertos por una estructura de slica formada por dos piezas que encastran una dentro de la otra. Existen yacimientos fsiles de estas estructuras (tierras diatomineas) que suelen ser explotados como abrasivos debido a la uniformidad de su tamao.

4. Dinoflagelados (Pyrrophyta): Se trata de organismos unicelulares con dos flagelos ubicados en forma perpendicular uno de otro. Poseen cloroplastos con clorofila a y c, y una pared de celulosa con incrustaciones de slica. Algunas especies producen toxinas que son letales para peces, aves y mamferos pero inocuas para los crustceos. La aparicin de grandes colonias de estos dinoflagelados es la causa de marea roja, con alta mortandad de peces y aves por ingesta de crustceos contaminados por las toxinas de los dinoflagelados. Muchas especies de dinoflagelados viven en forma simbitica con otros organismos marinos (ej: corales).

5. Algas marrones o pardas (Phaeophyta): Son organismos multicelulares filamentosos y con forma de cinta que crecen adheridos al fondo marino. Poseen clorofila a y c, pared de celulosa y grnulos de almidn. Se desarrollan en ciclo aplo-diploide donde el esporofito es de gran tamao (puede llegar a medir ms de 100 metros) y el gametofito muy pequeo. El esporofito presenta una estructura con algunas caractersticas similares a las plantas vasculares. Suelen ser explotadas comercialmente por su alto contenido en sales de potasio, ioduros y alginatos. Las algas pardas son tambin fuente de vitaminas y minerales y se utilizan como fertilizantes. Algunas especies (como el kobu) constituyen un aporte alimenticio importante, especialmente en la comida japonesa. Debido a su alta tasa de crecimiento tambin son consideradas una potencial fuente de materia orgnica combustible. Especies de un gnero habitual de aguas templadas son famosas por flotar en masa en el mar de los Sargazos, al norte del ocano Atlntico.6. Algas rojas (Rhodophyta): Pueden ser unicelulares o multicelulares con forma filamentosa o de cinta. Las formas pluricelulares se caracterizan por la presencia de puntos de conexin entre sus clulas que resultan de una divisin celular incompleta. Poseen clorofilas a, d y ficobilinas por lo que pueden absorber con gran eficiencia las zonas mas lejanas del espectro de luz visible (verde, violeta, azul) y crecer a grandes profundidades. Debido a que estas algas utilizan polisacridos sulfatados como material de reserva de energa son explotadas comercialmente para la produccin de agares y especies cosmticas. Ciertas algas rojas son la nica fuente de donde se extraen dos carbohidratos polisacridos de gran importancia econmica: el agar y el carraguenano. Ambas sustancias estn qumicamente relacionadas y tienen propiedades suspensivas, emulsionantes, estabilizantes y gelificantes. El agar es conocido por su uso en la preparacin de los medios de cultivo para los microorganismos; el carragun por su empleo en la fabricacin de productos lcteos, aunque tambin se usa en la industria textil, en cosmtica, en farmacia y en tipografa. Varias algas rojas, de las cuales la ms conocida es el nori, son importantes en la dieta de algunos pueblos, especialmente en Japn.GrupoNombreMorfologaPigmentosRepresentante tpicoMaterial de reservaPared celularHbitat

ChlorophytaAlgas VerdesUnicelular con ram.Clorofilas a y bChlamydomonasAlmidnCelulosaAgua dulce, suelos

EuglenophytaEuglenoidesUnicelular flageladosClorofilas a y bEuglenaParamilnNo Agua dulce

DinoflagellataDinoflageladosUnicelular flageladosClorofilas a y cGonyaulax

PfieteriaAlmidnCelulosaMarinas

ChrysopytaDiatomeasUnicelularClorofilas a y cNitzchiaLpidosComp. superpuestos de sliceAgua dulce, marinas, suelo

PhaeophytaAlgas marronesFilamentosas con ram.Clorofilas a y c, xantofilasLaminariaLaminariaCelulosaMarinas

RhodophytaAlgas RojasUnicelular Filamentosas con ram.Clorofilas a y d, ficocianinaficoeritrinaPolysiphoniaFlorideanCelulosaMarinas

Protozoos:

Caractersticas generalaes:

Morfologa: Los protozoos suelen presentar distintas caractersticas morfolgicas y fisiolgicas a lo largo de su ciclo de vida.

Polimorfismo: Este trmino se utiliza para protozoos que presentan dos formas distintas:

Trofozoito: (forma vegetativa) Forma que crece y se reproducen en condiciones ambientales favorables.

Quiste: (forma de resistencia) Forma metablicamente inactiva. Posee una pared proteica que lo protege de los cambios medioambientales. Se generan a partir de los trofozoitos ante la aparicin de condiciones desfavorables.

Pleomorfismo: Este trmino es usado para indicar la existencia de variantes morfolgicas en el trofozoito.

Reproduccin: Pueden presentar tanto reproduccin sexuada como asexuada.

Reproduccin asexuada:

Fisin binaria, divisin del ncleo y luego del citoplasma, en general no hay ruptura de la membrana nuclear ni condensacin de cromosomas. Se observa en amebas, flagelados y ciliados.

Fisin mltiple o esquizogonia, divisin mltiple del ncleo, migracin de los ncleos hacia la periferia del citoplasma constituyendo el esquizonte y finalmente divisin citoplasmtica. Se forma un nmero variable de individuos llamados merozoitos, los cuales pueden repetir este proceso esquizognico o producir gametos en la gametogonia. Ejemplo: Plasmodium.

Endodiogenia, proceso de brote interno. Se forman dos clulas hijas completas que al crecer ocupan todo el citoplasma de la clula madre, la cual termina por desaparecer. Ejemplo: Toxoplasma.

Reproduccin sexuada. En protozoos existen dos formas:

Singamia, que es la combinacin completa de las dos clulas progenitoras.

Conjugacin, consiste en el intercambio del material gentico por intercambio de microncleos y solo se observa en ciliados.

Clasificacin: la clasificacin de los protozoos es compleja y fuente constante de controversias. La que se presenta a continuacin es una clasificacin simple basada en la forma de motilidad de los organismos.1. FLAGELADOS (Mastigophora): Tienen flagelos que se originan en un pequeo elemento del ectoplasma, el kinetosoma. Algunos de estos protozoos (Tripanosomas y Trichomonas) poseen prolongaciones citoplasmticas que envuelven y recorren el cuerpo llamadas membranas ondulantes. Se dividen por fisin binaria longitudinal. Existen dos grupos de flagelados que se diferencian por la existencia o no de kinetoplasto (organela derivada del la mitocondria asociada a la base del flagelo).

Flagelados con kinetoplasto: pertenecen al orden Kinetoplastidia, e incluye la familia Tripanosomatidae (Tripanosomas y Leishmanias). Los miembros de esta familia suelen presentar ciclos biolgicos que alternan en huspedes vertebrados e invertebrados (insectos hematfagos). Presentan slo un flagelo y se reproducen por fisin binaria longitudinal. Presentan grandes variaciones morfolgicas durante su ciclo vital:

1) Tripomastigote: fusiforme, kinetoplasto posterior al ncleo, del cual nace una membrana ondulante que termina como flagelo libre.

2) Epimastigote: kinetoplasto delante del ncleo, corta membrana ondulante y flagelo libre.

3) Promastigote: fusiforme, kinetoplasto delante del ncleo, no tiene membrana ondulante.

4) Amastigote: esfrico, redondeado, aflagelado. Se observa kinetoplasto y ncleo.

Flagelados sin kinetoplasto: son protozoos con hbitat en el tubo digestivo y el tracto urogenital. En el intestino se localizan Giardia lamblia, Chilomastix mesnilii, Dientamoeba fragilis y Trichomonas hominis. En el urogenital se encuentra Trichomonas vaginalis. Se multiplican por fisin binaria. Se propagan por medio de quistes, excepto Trichomonas y Dientamoeba fragilis, los cuales se transmiten por trofozoitos.

2. SARCODINOS: Tambin llamados en forma general Amebas, se mueven por emisin de seudpodos. Se reproducen por fisin binaria y pueden ser de vida libre, comensales (Entamoeba coli, Endolimax nana, Iodamoeba butschlii) o patgenos (Entamoeba histolitica).

3. CILIADOS: (Ciliosphora). Se caracterizan por tener el cuerpo cubierto de extensiones citoplasmticas cortas, los cilios, que se mueven coordinadamente permitiendo la movilidad y la ingestin de partculas alimenticias (en general bacterias) a travs de citostoma. Poseen dos ncleos (macro y microncleo) de los cuales el macroncleo es transcripcionalmente activo y el microncleo participa en un proceso de reproduccin caracterstico llamado conjugacin. Se trata de clulas de gran tamao con una importante organizacin y compartimentalizacin. Algunas organelas caractersticas son: citostoma o boca celular, que se contina con el citofarinx y una especie de poro anal primitivo, el citoprocto o citopigio y una vacuola contrctil que participa en la motilidad celular. Se reproducen por fisin binaria transversal (asexuada) y conjugacin (sexuada).

4. ESPOROZOA: Tienen un solo ncleo. Carecen de cilios o flagelos. El trofozoito no presenta ningn mecanismo de motilidad. Algunos gneros asociados a patologas humanas importantes son: Plasmodium, Isospora, Sarcocystis y Toxoplasma.

Hongos mucilaginosos:

Se trata de especies que presentan caractersticas intermedias entre los Protozoos y los Hongos. Poseen un ciclo de desarrollo complejo que incluye estadios unicelulares y un estadio multicelular que genera un cuerpo de fructificacin similar al de los hongos, pero no poseen pared. Se clasifican en dos grupos: Hongos Mucilaginosos Celulares y Acelulares.

Hongos Mucilaginosos Celulares: Se desarrollan como organismos unicelulares de vida libre de forma ameboide. En este estadio se dividen por fisin celular. Ante la escasez de recursos alimenticios las amebas se agrupan para formar un organismo pluricelular simple con motilidad propia. Durante este proceso, el AMP cclico (AMPc) funciona como molcula de seal (o feromona). Las primeras clulas que detectan la falta de nutrientes comienzan a secretar AMPc, el cual es censado por las clulas que se encuentran en los alrededores. Estas clulas responden al estmulo dirigindose hacia la fuente de AMPc y secretando la misma molcula. As, se forma un gradiente de AMPc que atrae todas las amebas de un cierto entorno. El organismo pluricelular formado produce un cuerpo de fructificacin en el cual se generan esporas por meiosis. Una vez maduro, el cuerpo de fructificacin estalla liberando las esporas que pueden germinar en un medio ms favorable produciendo elementos ameboides con los cuales el ciclo recomienza.

Hongos Mucilaginosos Acelulares: Poseen un ciclo de vida similar al de los Hongos Mucilaginosos Celulares solo que en su forma multicelular forman un plasmodio, formado por un gran citoplasma con numerosos ncleos en su interior, del cual puede generarse ms de un cuerpo de fructificacin. Adems, en su estadio unicelular pueden presentar formas ameboides o flageladas.

Discusin taxonmica (informacin complementaria)Como ya se mencion, no existe una clasificacin completa del reino protista que sea ampliamente aceptada por los bilogos especializados en el tema. La clasificacin de estos organismos ha cambiado mucho a lo largo de los ltimos veinte aos, producto de los avances cientficos y uso de nuevas tcnicas de comparacin gentica. Esto ha permitido resolver problemas de ambigedad que se presentaban debido al anlisis casi nico de sus caracteres morfolgicos, que teniendo en cuenta el pequesimo tamao de los miembros de este reino y su organizacin tan sencilla era verdaderamente impreciso. A partir de los nuevos avances en la gentica comienza a drsele forma a una nueva clasificacin del grupo mucho ms definida.

En primer trmino, dado que Protistas hace referencia, originalmente, a organismos unicelulares se ha propuesto la denominacin Protoctistas para este grupo taxonmico (Lynn Margulis). Para la mayora de los especialistas, no se justifica la sustitucin del trmino ms comn (Protista), ni por las reglas de la nomenclatura biolgica, ni por la definicin del concepto, que en ambos casos es muy impreciso.

Ms recientemente, algunos de los organismos tradicionalmente considerados Protistas han sido reclasificados. En estos trabajos se propone que las algas pluricelulares y algunas algas verdes pertenecen al reino Plantae y los Hongos Mucilaginosos al reino Fungi (si bien algunas especies perteneceran al reino Animalia). En este nuevo esquema, los Protistas seran un grupo ms reducido de especies reunidos en tres grupos:PROTOZOA: Tales como, la Amoeba proteus, Entamoeba histolytica, Paramecium caudatum, Plasmodium vivax, Spirillina vivipara (foraminferos). La Divisin Protozoa incluye a los Protistas que poseen mitocondrias, pero que carecen de pigmentos u organelos fotosintticos.CROMISTA: Protistas que poseen mitocondrias y son fotosintticos. Se incluye en este grupo las especies de algas que no han sido reubicadas en el reino Plantae. Ejemplo: Euglena viridis, Spirogyra, Diatomeas (como Navicula monilifera), Dinoflagelados (Noctiluca scintillans), etc.ARCHAEZOA: Protistas que no poseen mitocondrias.

Finalmente, un anlisis reciente hecho en funcin de la filogenia, utilizando ms de un reloj biolgico, la posible ocurrencia de endosimbiosis secundaria y algunos hitos moleculares, como la fusin de genes, han hecho rever radicalmente la clasificacin de estos organismos.Asi por ejemplo, los euglenozoos se consideran protozoos relacionados a los tripanosomatidos, que han adquirido un cloroplasto por endosimbiosis secundaria desde un alga verde. De la misma manera, los dinoflagelados, diatomeas y algas marrones no se consideran algas, sino protozoos fotosintticos por adquisicin de cloroplastos desde algas rojas.

LA BIODIVERSIDAD MICROBIANA DEL SUELO, UN MUNDO POR DESCUBRIR

Daniel Ricardo Toro Castao. Ms.C.Profesor de la Universidad de CaldasManizales, 2004-07-17 (Rev. 2004-09-18)

RESUMENA partir de una conceptualizacin general de diversidad y biodiversidad, el autor presenta una serie de resmenes de investigaciones relacionadas con diversas maneras de abordar la diversidad. Presenta adems, de forma reiterada, sus inquietudes sobre la dificultad de evaluar la diversidad biolgica de los microorganismos, pues los mayores avances cientficos de estos estudios se relacionan directamente con la determinacin de la diversidad en especies macro.

PALABRAS CLAVEBiodiversidad, microorganismo, suelo.

ABSTRACTFrom a general conceptualization of diversity in general and biological diversity in particular, the author of this article presents a compilation of diversity research digests. It is also remarkable of this article the worries of the author about the difficulty to evaluate biological diversity in microorganisms, due to scientifical advances in this area are in macro species.

KEY WORDSBiodiversity, microorganism, soil.

IMPORTANCIA DE LOS ESTUDIOS DE DIVERSIDADPara la biologa, y en especial para la ecologa, los estudios de diversidad representan una buena aproximacin a la evaluacin de la estabilidad y riqueza de un ecosistema. As, cuando un ecosistema se encuentra en estado de equilibrio alcanza su mxima diversidad; sta puede variar dependiendo de la regin biogeogrfica donde se haIle, por ejemplo: se estima que el ecosistema ms diverso es el de los manglares y arrecifes costeros, tambin el de las selvas hmedas tropicales. Si comparamos la diversidad de un bosque de tundra con uno de la zona ecuatorial, encontramos que ste ltimo tiene mayor diversidad.

Otra aplicacin de los estudios de diversidad es la de cuantificar el impacto antrpico (accin del hombre) sobre un ecosistema. Para ello, se parte de la hiptesis que mientras ms intervenido est el hbitat menor ser su diversidad.

DIVERSIDADEl trmino, etimolgicamente, proviene del latn divertere que significa distraer, apartar, recrear. Entendemos la diversidad en un sentido amplio como el conjunto de formas diferentes, no repetidas, sin importar la cantidad o el espacio que ocupen.

BIODIVERSIDADEl concepto de biodiversidad se puede entender desde un punto de vista muy amplio, comprendindolo desde las formas distintas que presenta la biosfera hasta la diversidad de especies, que es el tema en el que se centra este artculo.

De este modo, aplicamos este concepto a la cantidad de formas vivas diferentes que se encuentran en un espacio determinado. Inicialmente este trmino se aplic bsicamente a la flora y fauna de un ecosistema dado, o como lo expresa Gentry(1): ... la biodiversidad, en su sentido ms aceptado, se refiere a la riqueza de especies de un rea dada, a la cual los bilogos hemos dado mayor inters, aunque ste, generalmente, no sea compartido por los polticos...

Algunos autores como De Wilson(2)calculan en 1.400.000 las especies descritas; la mayor parte de stas corresponden a insectos y estn, en su mayora, en las zonas ecuatoriales del planeta; pero algunos investigadores del Instituto Smithsoniano aislaron con tela y fumigaron un rbol de la selva hmeda y encontraron que el 80% de los insectos no se hallaban clasificados, por lo que estiman en ms de 30 millones las especies de insectos de las zonas tropicales. Todos estos intentos de calcular la megadiversidad del planeta se circunscriben solamente a los organismos macro.

QU PASA ENTONCES CON LOS MICROORGANISMOS?En general, no tenemos idea de la magnitud de especies de microorganismos que habitan el planeta. Hasta el momento tenemos conocimiento de aquellos que afectan favorable o desfavorablemente la salud humana y la de los animales y las plantas; hasta el momento se estima un registro de 4.000 especies de virus, 4.000 de bacterias, 72.000 de hongos y 40.000 protozoarios. A pesar de estas cifras, apenas comenzamos el conocimiento de las especies que tienen interacciones o simbiosis con otros organismos.

Realmente desconocemos la gran mayora de los microbios, algunos autores se atreven a afirmar que no conocemos cerca del 99% de todos los microorganismos del planeta. Se les encuentra desde las aguas azufradas de los volcanes hasta en socavones de 3.800 metros de profundidad(4).

La magnitud de la biodiversidad es tal que hoy da tal vez slo conozcamos una fraccin de su tamao e importancia, por tal motivo en los diferentes pases donde se concentra la mayora de las especies (Colombia, Brasil, Ecuador...) se estn llevando a cabo serias discusiones sobre la posicin que se debe afrontar para conservarla y utilizarla racionalmente y del peligro de aprobar las patentes de vida.

LA BIODIVERSIDAD DEL SUELOSin dudas es el suelo el lugar donde esta megadiversidad de microorganismos se hace ms evidente, el suelo, en especial la zona de la rizsfera, se puede considerar como un ser vivo' ya que cumple con las descripciones clsicas para ello: nace, crece, se reproduce y muere.

Es decir, el suelo presenta una dinmica tal que podramos afirmar que es el ecosistema ms estable y sustentable para el grupo microbiano, los aportes de materia orgnica e inorgnica mantienen una inmensa cantidad de microbios los cuales apenas estamos comenzando a descubrir. Directa o indirectamente los desechos humanos y animales, sus cuerpos y los tejidos de vegetales llegan a la tierra y all se desaparecen' al transformarse en tierra, todo este trabajo es realizado por los microorganismos; adems, estos microorganismos liberan sustancias tiles para las plantas de tal manera que sin la actividad microbiana del suelo la vida se extinguira gradualmente.

Encontramos que fcilmente en un gramo de suelo podemos hallar ms de ocho mil millones de bacterias (8x10 9 ), simplemente cultivndolos en agares adecuados(3).

VARIABILIDAD EN EL SUELOLa gran variabilidad en la composicin de los suelos referida a la cantidad y el tipo de sustancias nutritivas, la humedad, la aireacin, la temperatura, el pH, las interacciones, la presencia de races y las prcticas agrcolas, entre otras, producen grandes diferencias en la densidad y diversidad de la poblacin microbiana. Adems, todos estos factores ocasionan una compleja red trfica o trama alimentaria en el suelo, que permite la sobrevivencia de unos y la inhibicin de otros.

VALORACIN DE LA DIVERSIDADLa valoracin de la diversidad es un tema de la ecologa numrica, para lo cual muchos biomatemticos han propuesto distintos ndices para calcularla. En general, se trata de relacionar la abundancia con la divergencia de especies presentes, que en una ecuacin muy simple la podramos expresar de la siguiente manera:

D= (Nmero de especies diferentes / Nmero total de individuos).

As, por ejemplo, supongamos que en un ecosistema dado (un lago) existen 100 peces, si todos ellos fuesen de la misma especie la diversidad sera un centsimo, pero si todos ellos fuesen de diferente especie, la diversidad sera uno. Entonces, para nuestro ejemplo, la diversidad se manejara dentro de estos dos valores (1: mxima diversidad, 0,01: mnima diversidad).

Pero en la prctica el clculo es ms complejo, y el ejemplo anterior es considerado ms bien como riqueza de especies, tratando de calcular en la diversidad la abundancia relativa de cada especie, es por ello que existen y existirn diversos modos para calcular la diversidad.

Desafortunadamente todos los estudios de clculo de la diversidad se han efectuado en flora y fauna (organismos macroscpicos), en el caso de los microorganismos el fenmeno es ms complejo porque es muy difcil establecer el concepto de especie' ya que en los microorganismos se presenta con gran frecuencia variedades, serotipos, subespecies...

Los microbilogos, tratando de calcular la diversidad con parmetros diseados para otros reinos, han acuado el trmino biotipo', pero de todas formas determinarlo con certeza es difcil.

FENTICATambin se denomina taxonoma numrica. Es una aplicacin de la sistemtica con el fin de clasificar un grupo determinado de individuos; es de mucha utilidad en los estudios de diversidad en poblaciones de microorganismos del suelo o de cualquier otro ecosistema; se fundamenta en buscar un gran nmero de caractersticas comunes y no comunes entre los organismos objeto de estudio, a mayor nmero de caractersticas comunes mayor acercamiento de especies.

Para tal efecto se construye una matriz con los distintos microorganismos y con las caractersticas que se van a comparar (se pueden hacer comparaciones fenotpicas usando las propiedades bioqumicas y morfolgicas de los microorganismos, o se puede hacer con caractersticas genotpicas comparando fragmentos de ADN cromosomal o de ARN ribosomal, el cual se considera actualmente como un reloj biolgico para medir la evolucin) y se indica su presencia o ausencia con valores de 1 0. Con estos valores y con la ayuda de un programa estadstico apropiado se calculan los ndices de disimilitud entre cada uno de los organismos estudiados y luego se construye un fenograma, en l aparecern en orden de similitud los distintos organismos.

Aunque algunos aseguran que la fentica no nos dice nada sobre los rboles filogenticos, los fenogramas nos muestran cluster' o grupos similares los cuales son de gran ayuda para clasificar organismos, diferenciar los biotipos' y valorar la biodiversidad de uno o varios ecosistemas.

Grfica 1.Se muestra un fenograma fenotpico de cinco especies de bacillus. El microorganismo 1 no pertenece a ninguno de los cluster' formados.

Cuando la diversidad y el fenograma son construidos con caractersticas como la morfologa y las reacciones bioqumicas, se les denomina diversidad fenotpica y cuando se valora la similitud total o parcial del ADN o ARN se denomina diversidad genotpica.

CMO SE ESTUDIA LA BIODIVERSIDAD DE LOS MICROORGANISMOS?Hasta el momento la metodologa clsica para calcular la biodiversidad de los microorganismos del suelo o de ambientes similares consista en tomar una muestra de suelo (generalmente a 10 centmetros de profundidad) y sembrarla en agares nutritivos especficos para microorganismos del suelo, luego microscpicamente se separaban de acuerdo a la morfologa de la colonia y del microorganismo, finalmente se aplicaban test morfofisiolgicos (pruebas bioqumicas), generalmente especficas para el grupo de microorganismos en el que tuvisemos inters. Luego se realizaban clculos matemticos adecuados a nuestro estudio (fentica). Dicha metodologa sigue siendo vlida en muchos casos.

Pero ahora con el desarrollo de mtodos de biologa molecular, la perspectiva cambia. Algunos autores(4)estiman que slo el 1% de los microorganismos del suelo crecen en medios de cultivo en el laboratorio entonces, segn esto, si pretendemos valorar la diversidad total de microorganismos que existen en un ecosistema dado no podemos sacar conclusiones vlidas contando con slo el 1% de la poblacin.

Tratando de ampliar la muestra analizada se plantea otra alternativa: la muestra de suelo en cuestin no se siembra en medios de cultivo sino que se le extrae el ADN o una fraccin determinada de l, se amplifica por PCR y se comparan por electroforesis las diferentes secuencias encontradas, construyndose as un fenograma gentico. De esta forma podemos tener un valor ms real de la diversidad de un ecosistema dado y podemos hacer comparaciones entre distintas muestras que pueden pertenecer a diferentes ambientes.

A continuacin resumo una serie de trabajos de investigacin relacionados con diferentes tpicos de biodiversidad en microorganismos del suelo, los cuales nos presentan distintos ejemplos de investigaciones que se pueden desarrollar en nuestro entorno:

1. ALTA DIVERSIDAD EN DNA DE BACTERIAS DEL SUELO(4):El propsito de este trabajo fue determinar, a travs de la heterogeneidad del ADN, la cintica de reasociacin como una medida de la diversidad gentica; en este trabajo el mtodo es aplicado para comparar la diversidad gentica de una muestra de suelo con los datos obtenidos de una poblacin aislada de la muestra. Se hall que la diversidad total de la comunidad bacterial en un suelo de bosque caducifolio es ms alta que para otros microorganismos (hongos, protozoos, virus).

2. DIVERSIDAD DENTRO DE UNA COLONIA MORFOTIPO, IMPLICACIONES PARA LA INVESTIGACIN EN ECOLOGA(5):Uno de los problemas para valorar la diversidad de los microorganismos es determinar el concepto de especie; en este trabajo se estudi una colonia morfolgicamente igual.

Un grupo de bacterias aisladas con la misma morfologa de colonia fueron seleccionadas para extenderlas en cajas de Petri. Al realizar un anlisis API-rapid-NFT se revel que las bacterias aisladas con una misma morfologa no son las mismas. En el anlisis de metilacin de steres de cidos grasos de un cluster' aislado de microorganismos de la misma especie se encontr variacin entre los aislamientos con el biotipo y niveles de cepas.

3. DIVERSIDAD DE LOS ACTINOMYCETES DEL SUELO EN YUNNAN-CHINA(6):En este trabajo se realiz un estudio de diversidad fenotpica en un grupo de amplia distribucin en el suelo y se compar con diferentes elementos climticos y ambientales.

Desde 1978 se recolectaron cerca de 4.200 muestras de suelo de 22 regiones de varios tipos de vegetacin y de clima en la provincia de Yunnan. Se aislaron, por varios mtodos, 29 gneros de Actinomyces. En la correlacin entre diversidad y clima se hall que en el clima tropical y de meseta subtropical presentan mayor diversidad; cuando se correlacion la diversidad de Actinomycetes con la vegetacin se encontr que la diversidad es mayor en bosques primaverales. El nivel superior de Actinomycetes se present a 3.500 m.s.n.m., pero se encontraron algunos sicrfilos a mayor altura. Los suelos secos, fros, pobres, presentaron el menor conteo de Actinomycetes pero no as para los Streptomycetes, pues este grupo aparece como el de mayor importancia econmica y representan el 90% de toda la diversidad biolgica de actinomicetos del suelo de Yunnan.

4. PROBLEMAS EN LA MEDICIN DE LA DIVERSIDAD Y UNA POSIBLE SOLUCIN(7):Los ndices de diversidad de especies usados por eclogos para plantas y animales no son apropiados para la diversidad bacteriana, dada la inherente dificultad de definir una especie de bacteria. Arbitrariamente se determinan algunas pautas para definir un biotipo, lo que conduce a un gran problema estadstico. Se sugiere en este trabajo una medida basada en disimilitud para intentar as la definicin de una especie basada en una medida estadstica.

Se recomienda para los estudios de diversidad de microorganismos del suelo que el ndice elegido cumpla con los siguientes parmetros:

Que contemple las siguientes dimensiones: riqueza de especies o nmero diferente de biotipos, abundancia relativa y distancias taxonmicas.

La escogencia del ndice se debe dar por parmetros establecidos que se ajusten a los objetivos del estudio.

Que el ndice elegido sea poco sensible a pequeos cambios en los datos.

Que el tamao de la muestra sea significativo.

Por ejemplo, no es igual comparar en cuatro ecosistemas una cepa de E. coli, que comparar Archeas, Actinomycetes u organismos similares como Clostridium o Bacilllus.

Para poder establecer la riqueza de especies y abundancia relativa de una determinada especie se debe tener una gran exactitud en la definicin de especie, como esto es difcil en microbiologa, el uso de estos valores no son adecuados, adems los ndices apropiados no se deben basar en diversidad de especies.

5. ESTUDIO DE CAMPO DE UNA COMUNIDAD MICROBIANA EN UN CULTIVO CONTINUO DE ARROZ(8):Un tema de controversia en la microbiologa del suelo es determinar la causa y el efecto. El dilema es: es la vegetacin de un determinado sitio consecuencia de los microorganismos que all se encuentran? o, los microorganismos del suelo son la consecuencia de la presencia de un grupo especfico de plantas?

En este trabajo se encontr una dinmica en la presencia de los microbios del suelo en un cultivo de arroz; en tal cultivo se tomaron muestras de suelo en su comienzo, durante el crecimiento de las plantas, en el momento de la cosecha y despus de recolectada la cosecha. Se encontr que la biomasa de los microbios del suelo y su biodiversidad cambiaban a medida que las plantas crecan y maduraban.

6. DIVERSIDAD MOLECULAR MICROBIANA EN SUELOS DEL ESTE AMAZNICO, EVIDENCIA DE UN MICROORGANISMO INUSUAL Y UNA POBLACIN MICROBIAL ASOCIADA AL CAMBIO POR LA DEFORESTACIN(9):Basados en los resultados de las anteriores investigaciones en los que la diversidad del suelo puede ser valorada con el ADN, este trabajo aport resultados interesantes. Ya que la Amazona representa un smbolo de biodiversidad en flora y fauna, valorar la diversidad de los microorganismos en un bosque nativo y compararlo con un campo de cultivo es un aporte interesante para la microbiologa del suelo.

La cuenca amaznica es bien conocida por su diversidad de fauna y flora, este reporte representa la primera descripcin de la diversidad microbiana en los suelos amaznicos y supone una aproximacin a los estudios de diversidad en este ambiente. Se encontraron cerca de 100 secuencias de genes que codifican para una pequea subunidad rRNA al ampliar por PCR con un primer' universal. Se hallaron 98 eubacterias y 2 archeobacterias. No se encontraron secuencias repetidas y ninguna descrita anteriormente. El 80% no se encontraba clasificado en ninguna taxa conocida. Se encontraron dos secuencias que pueden servir de unin entre la basta mayora de bacterias y un grupo aislado (termoflicas). Cinco secuencias puede representar un clade' que puede ser un nuevo grupo: las protobacterias. Adems el anlisis de espacios intergnicos de rRNA fue usado para demostrar significativamente las diferencias microbianas en poblaciones del suelo de bosque natural y del campo cultivado adyacente (pastura).

Se encontraron grupos dominantes en cada ambiente, as, por ejemplo, se hall que el grupo de Bacillus es ms comn en el suelo de pastura, en cambio el grupo Clostridium es prevalente en el bosque.

7. COMPARACIN ENTRE LA DIVERSIDAD FENOTPICA Y LA HETEROGENEIDAD DEL ADN EN UNA POBLACIN DE BACTERIAS DEL SUELO(10):La diversidad fenotpica de 200 cepas bacterianas aisladas del suelo fue comparada con la diversidad genotpica de la misma poblacin. Las cepas fueron caracterizadas fenotpicamente por el test de API 20B. Los resultados de este test fueron sujetos a un anlisis de cluster', el cual revel 41 biotipos' con 80% de similitud, el quinto biotipo' dominante contena el 43% de las cepas. El estudio mostr que la reasociacin del DNA aislado de una coleccin de bacterias es un buen estimativo de la diversidad de la coleccin y, adems, estuvo de acuerdo con la diversidad fenotpica.

8. RECUPERACIN DE DNA DE SUELOS Y SEDIMENTOS(12):Este trabajo es de gran inters por cuanto compara dos mtodos para obtener ADN del suelo y sedimentos con comunidades bacterianas, a saber: a. La extraccin de clulas, lisis y extraccin de ADN (mtodo de extraccin celular) y b. Lisis alcalina y extraccin de ADN (mtodo de lisis directa).

Para determinar cul mtodo fue ms eficiente midieron la concentracin de ADN recobrado por espectrometra de absorbancia usando como trazador timina tritiada. En ambos procesos se us el polyninylpolyrrolidone para remover los residuos de cidos hmicos. Al analizar 100 muestras de suelo y sedimentos se obtuvieron cantidades de miligramos de alta pureza de ADN por el mtodo de extraccin directa, el cual fue ms eficiente que el mtodo de extraccin celular en orden de una magnitud.

9. LA RED TRFICA VS DIVERSIDAD:Caracterizar la red trfica de los organismos macro de un ecosistema es una tarea que han realizado los naturalistas desde hace muchos aos, pero en el caso de los microorganismos del suelo la situacin es mucho ms compleja debido a su tamao, a la dificultad de cultivarlos en el laboratorio y la complejidad de sus mecanismos bioqumicos.

Cuando realizamos un estudio de diversidad del suelo en un ambiente determinado, sea cual fuere el mtodo que se elija, obtendremos como resultado un listado' de microorganismos, pero nos dice esto algo de sus interacciones?, podramos determinar cules son consumidores de primer o segundo orden?

Si bien los estudios de diversidad de los microorganismos del suelo u otro ecosistema son una herramienta para entender la compleja maraa de interacciones que se llevan a cabo en este ecosistema, an falta mucho para investigar y poder realizar modelos de interacciones trficas en suelo.

CONCLUSIONESLos estudios de diversidad de los microorganismos han evolucionado significativamente en los ltimos aos ya que se ha pasado de aplicar los formulismos clsicos que se utilizan en la ecologa de los organismos macros a conceptualizar el problema desde una nueva perspectiva: la microbiolgica.

Los mtodos propuestos por varios investigadores en los que los estudios de diversidad pasan de un plano fenotpico a uno genotpico han representado un gran aporte a la ecologa del suelo, ya que por estos mtodos se puede valorar una gran cantidad de microorganismos que no son cultivables en medios de laboratorio y que, segn algunos autores, representan ms del 99% de la microflora total.

Ahora el camino que se avizora en estas investigaciones se debe encaminar a tratar de dilucidad las interacciones que se presentan en estos ecosistemas para as poder llevar estos conocimientos a la conservacin y al mejoramiento de la productividad de los ecosistemas.

NOTAS:1. FUNDACIN ALEJANDRO NGEL ESCOBAR, CEREC. Nuestra diversidad biolgica. Santaf de Bogot: La Fundacin, 1993.

2. MEMORIAS DEL PRIMER SEMINARIO INTERNACIONAL DE LA BIODIVERSIDAD. Bogot, octubre de 1992.

3. PELCZAR et. al. Microbiologa. Mxico: McGraw Hill, 1983.

4. VIDGIS et. al. High diversity in DNA of soil bacteria. Appl. Environ. Microbiol, 1990. 56:782-87.

5. DANA L. and PENNY S. Diversity within a colony morphotype: implications for ecological research. Appl. Environ. Microbiol, 1993. 59:933-35.

6. LI-HUA and CHEN-LIN. Diversity of soil actinomycetes in Yunnan , China . Appl. Environ. Microbiol, 1996. 62:244-48.

7. MILIND G. and RAJEEV G. Problems in mesurin bacterial diversity and a possible solution. Appl. Environ. Microbiol, 1996. 62:4.299-301.

8. REICHARDT et. al. Mocrobial communities of continuously cropped, irrigated reice fields. Appl. Environ. Microbiol, 1997. 63:233-38.

9. JAMES B. and ERIC W. Molecular microbial diversity in soil from eastern Amazonia : evidencia for unusual microorganisms an microbial populations shifts associated with deforestation. Appl. Environ. Microbiol, 1997. 63:2.647-53.

10. VIDGIS et. al. Comparison of phenotypic diversity an DNA heterogeneity in a population of soil bacteria. Appl. Environ. Microbiol, 1990. 56:776-81.

11. ROBERT et. al. Recovery of DNA from soil and sediments. Appl. Environ. Microbiol, 1998. 54:2.908-15.

12. LARS B. Separation and purification of bacteria from soil. Appl. Environ. Microbiol, 1985. 49:1.482-87.

bacillarofitos(Algas diatomeas): Unicelulares, rodeadas de dos valvas de slice, con pigmentos pardodorados. Marinas y de agua dulce. Ejemplos:Diatoma, Fraguara. Crisofitas(Algas pardodoradas):Unicelulares y coloniales, muchas con escamas en la superficie, pardodoradas. De agua dulce. Ejemplos:Synura, Chrysocapsa. Clorofitas(Algas verdes): Unicelulares, coloniales y pluricelulares, verdes (con clorofila). Marinas y de agua dulce. Ejemplos:Chlamydomonas,Volvox,Spyrogira.

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Mastigforos: Unicelulares, flagelados. De vida libre o parsitos. Ejemplo:Trypanosoma. Sarcodinos:Unicelulares, ameboides. Algunos con cubiertas externas. Libres o parsitos. Ejemplo:amebas, foraminferos. Ciliforos:Unicelulares, ciliados. Libres o parsitos. Ejemplo:Paramecium. Opalnidos:Unicelulares, flagelados. Parsitos intestinales de vertebrados inferiores. Ejemplo:Opalina. Esporozoos:Unicelulares, sin cilios ni flagelos, con ciclos complejos que desarrollan como parsitos. Ejemplo:Plasmodium. Mixomicetos:Mohos mucilaginosos plasmodiales. Sobre vegetacin en descomposicin. Acrasidiomicetos: Mohos mucilaginosos celulares. Descomponedores en agua dulce y suelo. Oomicetos: Mohos acuticos. Parsitos y saprofitos

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Wikipedia Dominio:Eukarya(eucariotas)

Reino:Protista(Goldfuss,1818)R. Owen,1858

Filos

Primoplantae(en parte)

Rhodophyta(algas rojas)

Glaucophyta(glaucfitos)

Chromista(cromistas)

Heterokontophyta(heterocontos)

Haptophyta(cocolitforos)

Cryptophyta(criptomnadas)

Alveolata(alveolados)

Pyrrhophyta(dinoflagelados)

Apicomplexa(esporozoos)

Ciliophora(ciliados)

Excavata(excavados)

Metamonada(metamnadas)

Euglenozoa(euglenozoos)

Percolozoa(percolozoos)

Rhizaria(rizarios)

Radiolaria(radiolarios)

Foraminifera(foraminferos)

Cercozoa(cercozoos)

Amoebozoa(amebozoos)

Opisthokonta(en parte)

ChoanozoaGrupos de colocacin inciertaApusozoaCentrohelida(heliozoos)

Unad http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201504/micro/2_4_1protozoos.htmEducatina http://www.educatina.com/biologia/microbiologia/protistas/caracteristicas-de-los-protistas-videoInsectoscoleoptera,lepidoptera,diptera,hymenoptera,hemiptera,homoptera,orthoptera,isoptera,dermaptera,thysanoptera,thysanura,collembola,http://www.lombrivera.com/senalesdehumus/breve-introduccion-a-la-lombriz-de-tierra-eisenia-foetida/http://inecolsistematica.blogspot.com/http://www.biodiversidad.gob.mx/

http://www.madrimasd.org/blogs/universo/2007/06/04/67011 Formato Documento Electrnico(APA)

ZERBINO, Mara Stella. (2010). Evaluacin de la macrofauna del suelo en rotaciones cultivos-pasturas con laboreo convencional.Acta zoolgica mexicana,26(spe2), 189-202. Recuperado en 17 de febrero de 2015, de http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0065-17372010000500014&lng=es&tlng=es. .

Formato Documento Electrnico(Vancouver)

ZERBINO Mara Stella. Evaluacin de la macrofauna del suelo en rotaciones cultivos-pasturas con laboreo convencional. Acta Zool. Mex [revista en la Internet]. 2010 Ene [citado 2015 Feb 17] ; 26( spe.2 ): 189-202. Disponible en: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0065-17372010000500014&lng=es.

Ver http://fresno.pntic.mec.es/msap0005/1eso/T09-virus-bacteria-otros/Tema_9.htmhttp://www.pirx.com/droplet/gallery/leishmania.htmlhttp://www.fao.org/nr/aboutnr/nrl/en/ edafobiota