Diversidad microbiana en ambientes volcánicos

Abstract

El sistema Copahue-Caviahue, que comprende el Volcán Copahue, el Río Agrio, varias manifestaciones geotermales de distintas temperaturas además de lagunas, lagos y otros cursos de agua, es un ambiente natural de características principalmente termales y ácidas, derivadas de su origen volcánico. Estos hábitats están colonizados por microorganismos especialmente adaptados para sobrevivir en condiciones extremas, por lo que son denominados extremófilos. Los extremófilos participan activamente en la geoquímica del lugar, formando parte de los ciclos naturales de varios elementos químicos. Muchas de las arqueas y bacterias que habitan en ambientes extremos son especies nuevas, no conocidas para el hombre, aunque algunas de ellas están ahí desde los orígenes de la vida en la Tierra. La biodiversidad de estos ambientes constituye un patrimonio que debe conocerse y valorarse. Ese conocimiento puede ser aplicado para estudiar los procesos evolutivos que se tuvieron lugar en la Tierra, conocer los mecanismos moleculares que hacen resistentes a los extremófilos y entender cómo participan en los ciclos biogeoquímicos del ambiente. Los microorganismos que pudieran ser aislados de estos ambientes podrían ser usados posteriormente para desarrollar nuevos procesos biotecnológicos u optimizar los ya existentes. El estudio de la biodiversidad extremófila no es tarea sencilla. Los microorganismos de ambientes extremos crecen en condiciones difíciles de reproducir en el laboratorio y pueden tener requerimientos nutricionales que desconocemos. Es por eso que las técnicas de biología molecular cultivo-independientes se vuelven herramientas indispensables. A partir de estas premisas e inquietudes se formularon las hipótesis del presente Trabajo de Tesis Doctoral que se canalizaron a través de los objetivos que se describen a continuación. Objetivo general Realizar la prospección de la diversidad microbiana de la región volcánica de Caviahue-Copahue, un ambiente extremo con altas temperaturas y bajos valores de pH, utilizando herramientas de biología molecular cultivo independientes. Objetivos específicos: ♦ Realizar la prospección de la biodiversidad procariota del Río Agrio, un sistema donde las condiciones fisicoquímicas cambian a lo largo de su recorrido. ♦ Realizar la prospección de la biodiversidad en algunos pozos geotermales representativos de acuerdo a sus condiciones fisicoquímicas y su nivel de intervención antropogénica. ♦ Relacionar la diversidad y las especies procariotas presentes en cada sitio con sus condiciones fisicoquímicas, la geoquímica del lugar y los ciclos de elementos importantes en la zona como los del azufre y del hierro. ♦ Detectar posibles nuevas especies extremófilas. ♦ Predecir condiciones para el aislamiento de nuevas especies. ♦ Predecir posibles características fisiológicas y aplicaciones biotecnológicas de nuevas especies.

A Deeper Look into the Biodiversity of the Extremely Acidic Copahue volcano-Río Agrio System in Neuquén, Argentina

“…Rio Agrio is one of the few naturally acidic rivers, Table 1 shows the main physicochemical characteristics of the sites analyzed in this study. The two geothermal sources of the river, VA1 and VA2, present pH values around 2, however they differ in temperature (VA1 41.0 • C and VA2 28.8 • C), something already observed in previous samplings [27]. The variation in temperature is probably related to the fact that VA2 is more exposed to the cold wind and the melting snow.…”