El cambio climático, la degradación del hábitat y otros cambios ambientales causados por el hombre están sometiendo a los organismos de todo el mundo a una presión sin precedentes. Anticipar y mitigar los efectos del estrés creciente sobre los organismos y los servicios ambientales de los que dependemos implica saber por qué algunas especies pueden existir en una amplia gama de condiciones, mientras que otras solo pueden existir en unas pocas. En el campo científico de la ecología, los investigadores intentan con frecuencia clasificar los organismos de nuestro planeta en dos grupos: especialistas y generalistas. Los especialistas están restringidos o limitados por requisitos especializados para sobrevivir, mientras que los especialistas pueden prosperar en una amplia gama de condiciones ambientales y hábitats. Por ejemplo, el oso panda come bambú solo en su hábitat natural. No solo su rango geográfico es limitado, sino también su dieta; Si la planta de bambú se extingue, el oso panda también podría extinguirse.
Pero, ¿qué pasa con el mundo oculto y microscópico que se encuentra en todas partes de la Tierra, desde el intestino humano hasta el suelo bajo nuestros pies? ¿A qué clase pertenecen? Para encontrar la respuesta, un grupo de estudiantes graduados y posdoctorales en el laboratorio de biología de la profesora asociada Michelle Afkhami en la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Miami secuenciaron el ADN de procariotas, un grupo de microbios que incluye todas las bacterias y arqueas. Los hallazgos se informan en un estudio reciente, «Especialización y generalización multidimensional omnipresente en los procariotas del suelo», que ahora está disponible en la revista Nature Ecology & Evolution.
dijo Damian Hernandez, un ex estudiante de posgrado en el laboratorio de Afkhami que ahora es un posdoctorado que se prepara para una beca de biología con la Fundación Nacional de Ciencias. «Específicamente, queríamos averiguar si los microbios son típicamente especialistas multidimensionales, especialistas multidimensionales o usan diferentes estrategias en diferentes dimensiones ecológicas, y qué efecto podría tener eso en sus roles dentro de las comunidades». Las dimensiones ambientales que usamos para determinar si se basan en microbios o especialistas se basaron en múltiples condiciones ambientales en el suelo en el que viven, como la hojarasca, la temperatura, el agua y los nutrientes», agregó.
En un esfuerzo de colaboración que tomó dos años para prepararse, el equipo de estudiantes analizó más de 200 muestras de suelo recolectadas por la Red Nacional de Observatorios Ambientales de sitios en todo Estados Unidos. Entre los más de 1200 procariotas que examinaron, Hernández y el equipo encontraron algo muy sorprendente. Descubrieron que la mayoría (90 por ciento) de los microbios eran especialistas multidimensionales o especialistas multidimensionales. Esencialmente, si un microbio es especialista en un eje ecológico, siempre es generalista en todos los demás; Y si es especialista en un eje ambiental, entonces es especialista en todos los ejes. Además de proporcionar información importante sobre cómo se estructuran las comunidades microbianas, este descubrimiento proporciona algunas de las primeras pruebas de especialización y generalización multidimensional en cualquier tipo de organismo.
«Descubrimos que los microbios pueden estar muy restringidos en los lugares donde pueden existir», dijo Hernández, quien es el primer autor del estudio. «Los microbios generales son muy resistentes y pueden tolerar una amplia gama de condiciones. Pero los microbios especializados son sensibles a muchas condiciones ambientales diferentes porque están limitados por múltiples centros ecológicos, por lo que cualquier cambio en el medio ambiente puede dificultar su supervivencia». Hipotéticamente, si un ecosistema está regulado por microbios especializados, es probable que esos ecosistemas sean más sensibles al cambio ambiental».
Afkhami afirma que los hallazgos constituyen un argumento interesante sobre cómo los microbios pueden sobrevivir en un clima cambiante. «Como aprendimos del estudio, los microbios públicos pueden vivir en una amplia gama de hábitats, y esto podría significar que estos microbios pueden adaptarse al cambio climático o la fragmentación del hábitat porque es probable que toleren las condiciones ambientales cambiantes. Son muy dominante dentro de las comunidades microbianas”.
Por el contrario, el equipo descubrió que los microbios especializados pueden ser muy vulnerables al cambio ambiental. Los microbios clasificados como especialistas también parecen ser importantes «reguladores comunitarios» debido a su mayor funcionalidad dentro del ámbito microbiano. Por ejemplo, el equipo de investigación descubrió que es probable que los microbios especializados sean los que pueden promover el crecimiento de las plantas, eliminar las toxinas del suelo, digerir el carbono acumulado en el suelo y agregar nutrientes al suelo. «Esto es muy preocupante porque lo que también aprendimos en el estudio es que los especialistas microbianos están altamente interconectados dentro de la red microbiana y pueden verse como especies clave para mantener e impulsar la diversidad y función del microbioma», dijo Afkhami. «Con este estudio, podemos comenzar a comprender, desde una perspectiva más amplia en la comunidad del microbioma, algunas de sus funciones biológicas, sus roles en la comunidad microbiana y cómo responderá a los cambios globales en el planeta». Favorito
(Esta historia no ha sido editada por el personal de Devdiscourse y se generó automáticamente a partir de un feed sindicado).
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