image: Even small soil samples contain vast numbers of microorganisms. Soil samples from different layers of soil wait to be analyzed in staff scientist Ben Turner's lab at the Smithsonian Tropical Research Institute in Panama. view more
Credit: I4H
Pac-Man, el videojuego más exitoso de la historia, es mucho más conocido que cualquiera de los organismos unicelulares llamados protistas, al menos entre las personas mayores de 30 años. Pero el primer estudio para caracterizar a los protistas en el suelo de todo el mundo, en coautoría de científicos del Smithsonian, descubrieron que los grupos más comunes de protistas del suelo se comportan exactamente como el personaje del juego: moviéndose a través de la matriz del suelo, engullendo bacterias. Estos resultados se publicaron en la revista Science Advances.
"Como parte de un proyecto más grande para comprender todos los microbios en el suelo, estamos caracterizando bacterias y hongos, también un grupo menos conocido, pero igualmente importante llamado protistas", comentó Angela Oliverio, ex pasante de STRI y autora principal del artículo. con el profesor Noah Fierer y el becario postdoctoral Manuel Delgado-Baquerizo de la Universidad de Colorado, Boulder; el científico del equipo Ben Turner del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) en Panamá; investigador Stefan Geisen en el Instituto de Ecología de los Países Bajos y profesor Fernando Maestre en la Universidad Rey Juan Carlos y la Universidad de Alicante, España.
Los protistas se reproducen rápido y probablemente responden mucho mejor al cambio climático que las formas de vida más grandes. Al igual que el personaje de dibujos animados Sheldon Plankton en Bob Esponja, los protistas no son plantas, animales u hongos. Son organismos unicelulares, pero a diferencia de las bacterias, tienen un núcleo. Se mueven a través del agua usando flagelos en forma de látigo y pequeños pelos llamados cilios. Algunos de los protistas más desagradables causan la enfermedad del sueño, la malaria y la marea roja, pero casi todos juegan un papel importante, aunque misterioso, en las relaciones de comercio de energía y nutrientes que conectan los ecosistemas.
Identificar millones de protistas minúsculos en el suelo solía ser imposible, pero la tecnología desarrollada recientemente para clasificar protistas en función de su código genético permite caracterizarlos a gran escala. El equipo secuencia el ARN ribosómico 18S estudiado a partir de muestras de suelo de seis continentes para comprender mejor el papel ecológico de los protistas en el ecosistema subterráneo.
Descubrieron que la mayoría de los protistas son del tipo Pac-Man que consumen otros organismos más pequeños. Pero en los suelos tropicales, un mayor número de protistas eran parásitos, que vivían dentro de otros organismos. En los suelos del desierto, había más protistas capaces de fotosintetizar y usar la luz solar directamente como fuente de energía. El mejor predictor de qué tipos de protistas existen en una muestra es la precipitación anual en el sitio. Esto puede parecer intuitivo porque los protistas dependen del agua para moverse, pero fue una sorpresa, ya que la acidez del suelo, en lugar de la precipitación, es lo que generalmente predice qué bacterias y hongos hay en el suelo.
"Los suelos albergan una asombrosa diversidad de organismos, cuyas vidas apenas comenzamos a comprender", comentó Ben Turner, científico de STRI y coautor del estudio. "Los protistas del suelo son un grupo poco estudiado, por lo que este trabajo proporciona una base para futuras investigaciones sobre su ecología en los ecosistemas de todo el mundo".
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La financiación de este estudio fue proporcionada por la Fundación Simons, STRI, una Beca de Licenciatura en Investigación de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU., Una Beca de Licenciatura del Instituto Cooperativo de Investigación en Ciencias Ambientales de la Universidad de Colorado Boulder, la Organización Holandesa de Investigación Científica, Marie Acciones Sklodowska-Curie del Programa Marco Horizonte 2020 y el Consejo Europeo de Investigación.
El Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales, en ciudad de Panamá, Panamá, es una unidad de la Institución Smithsonian. El Instituto promueve la comprensión de la naturaleza tropical y su importancia para el bienestar de la humanidad, capacita estudiantes para llevar a cabo investigaciones en los trópicos, y fomenta la conservación mediante la concienciación pública sobre la belleza e importancia de los ecosistemas tropicales. Sitio web: http://www.stri.si.edu. Video Promocional: https://www.youtube.com/watch?v=M9JDSIwBegk
Referencia: Oliverio, A. M., Geisen, S., Delgado-Baquerizo, M., Maestre, F.T., Turner, B.L. and Fierer, N. 2020. The global-scale distributions of soil protists and their contributions to belowground systems. Science Advances.
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Science Advances