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TEMA 24
MICROBIOLOGÍA DE AMBIENTES TERRESTRES
Suelos minerales y orgánicos
- Disponibilidad del agua y estado nut ricional
- Poseen múltiples microambientes
- Rizosfera – influencia de las raíces.
Los diferentes ecosistemas terrestres se dist ribuyen en distintas capas en la corteza terr estre:
- Horizonte A : superficie del suelo, llegan las raíces de las plantas y con presencia de mu cha materia orgánica.
- Horizonte B : donde realmente hay cierta agu a, humus.
- Horizonte C : base del suelo, donde em piezan las rocas basálticas de la corteza terr estre y donde ya no llega el agua y donde la actividad microbiana es menos activa.
Otra característica de los ecosistemas terrestres es que dependen mucho del clima. Este suele ser bastante inestable, hay calor, hay lluvias, sequías…esto limita el crecimiento de las plantas. Cuando crecen las plantas hay mucha más actividad microbiana. La actividad microbiana es mucho más activa en
la superficie.
RESUMEN
- La superficie del suelo es un ambiente complejo que ofrece gran variedad de microhábitats.
- Cada clima y tipo de suelo tiene una comunidad bacteria especialmente adaptada a él.
- El productor primario son las plantas (produce carbono orgánico para el resto) y el anclaje de nutrientes tiene lugar gracias a los microorganismos.
- Principal foto de energía: Luz solar , (podría ser también carbono orgánico etc)
- Rizosfera : como la región del suelo inmediata a la raíz e influenciada por ella. En ella la actividad microbiana es más intensa.
En las zonas cercanas a las raíces viven muchos microorganismos, ya que las raíces influyen sobre todo a los hongos (micorrizas, que son muy abundantes en las plantas superiores), amebas, protozoos, Streptomyces, etc.
RESUMEN
- En un suelo superficie, la población bacteriana puede alcanzar de 10^ a 10^10 células por gramo de peso seco.
- Los hongos pueden representar hasta varios centenares de hifas por gramo de suelo.
- (^) Estas comunidades son poco conocidas, porque solo un 1% de todos los microrganismos del suelo se ha cultivado.
- En zonas profundas del subsuelo, sin raíces, también hay comunidades microbianas.
- Hay microorganismos en ambientes del subsuelo, incluyendo reservas de petróleo.
- Las bacterias reductoras de sulfato están implicadas en la formación de minerales como la dolomita.
El agua presente en estos microambientes surge de las escorrentías.
Ejemplo de comunidad que posee:
- un poco de O
- H
- Materia orgánica que recoge de algún organismo muerto, etc.
Las bacterias crecen como pequeños biofilms asociados a las rocas, y utilizan la materia orgánica y el O2 como fuente de carbono.
LA MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO (MOS)
El hecho de que la materia orgánica pueda distribuirse es necesario debido a que esta:
- Proporciona nutrientes
- Mantiene la estructura y la estabilidad del propio ecosistema, reduciendo la erosión del suelo.
- Retiene el agua
Los restos vegetales por lo tanto son los más importantes de la biomasa. La mayor parte son plantas, y las plantas presentan varios problemas…
- Celulosa: polímero de glucosa, muy poco utilizable debido a los enlaces que presenta. Es muy difícilmente digerible o utilizable como fuente de carbono. Da ácidos de cadena corta. En los ecosistemas vegetales, los Streptomyces con capaces de degradar la celulosa y la lignina.
Estos poliácidos de cadena corta se condensa y forman precursores húmicos, que acaban siendo los ácidos húmicos.
- Lignina: mucho menos poco degradable. Presente en la corteza de los árboles. Puede ser degradada también por muchos hongos, y utilizada como fuente de carbono.
En procesos industriales la celulosa es por Clostridium, no por Streptomyces.
EL CICLO DEL CARBONO
El CO2 se encuentra normalmente en forma gaseosa en la atmósfera, es responsable del cambio climático. Proviene de la respiración, de los deshechos, etc. Pero la mineralización rápida anterior también produce CO2 que sube por los huecos de los minerales y vuelve a la atmosfera. Esta fuente es bastante importante, debido a la descomposición de la materia orgánica.
COMUNIDADES MICROBIANAS DEL SUELO
En los suelos predominan las Gram negativas. Estas bacterias Gram negativas juegan un papel principal en la degradación de hidrocarburos, material vegetal y el humos del suelo.
- Crenarqueotas.
- Bacterias (Bacillus, Pseudomonas, Agrobacterium, Nocardia, Streptomyces, Arthrobacter)
El hábitat natural de la mayoría de las Streptomyces es el suelo , donde pueden constituir del 1 al 20% de la población cultivable. La geosmina es un compuesto oloroso, causante del olor a tierra mojada característico de los suelos. Sintetizan una gran variedad de antibióticos.
- Hongos (Penicillum, Aspergillum)
- Algas
- Protozoos: dominan flageladas. La mayoría son aeróbicos que necesitan altas concentraciones, por lo que limitan su distribución a zonas superficiales.
SUELOS DE REGIONES TROPICALES Y TEMPLADAS
Los suelos del bosque tropical lluviosos son pobres, porque la materia orgánica se descompone muy rápidamente y los nutrientes inorgánicos se lixivian. Los árboles han resuelto el problema de la pobreza del suelo emitiendo raíces superficiales (en la superficie se encuentra la mayoría de la m.o.). Las especies tropicales con raíces que crecen por encima del suelo aprovechan los nutrientes antes de que se pierdan.
Cuando la vegetación muere, los nutrientes son rápidamente descompuestos y reincorporados al sistema La m.o. en descomposición es procesada eficientemente debido a que lo descomponedores (bacterias, hongos, insectos… ) son muy abundantes. Las raíces poseen micorrizas.
La deforestación conduce a la pérdida de nutrientes del suelo. Los ciclos de tala y quema para liberar los nutrientes atrapados pueden degradar el suelo irreversiblemente
SUELOS FRÍOS Y HÚMEDOS
- Las temperaturas frías disminuyen la tasa de descomposición de materia orgánica y el crecimiento vegetal.
- La degradación de la lignina requiere aerobiosis, los suelos encharcados acumulan lignina sin degradar.
- En áreas de turberas saturadas de agua, la limitación de oxígeno implica que las bacterias anaerobias son más importantes que los hongos en los procesos de descomposición
- El subsuelo profundo, donde tiene lugar la síntesis de metano.
En profundidades intermedias, los microorganismos crecen en reservorios de petróleo. Están presentes los géneros Thermotoga, Thermoanaerobacter y Thermococcus. Los géneros de arqueas están dominados por metanógenos.
