Institut d'Ecologia Aquàtica

recull noticies

Cerca


  

Recull de notícies

20/06/2018
Una tesi doctoral realitzada al grup de “Qualitat i Diversitat Microbiana” de l’ICRA ha estudiat els factors que afecten la distribució, abundància i diversitat dels arqueus no cultivats en sediments d’aigua dolça.
Aquesta tesi representa un avanç en l’estudi dels llinatges d'arqueus sedimentaris no cultivats en el context dels sistemes lacustres continentals.

Aquesta tesi ha estudiat les comunitats d’arqueus en sediments de sistemes d’aigua dolça, relacionant-les a nivell d’abundància i composició amb diferents variables ambientals, amb els nivells de pol·lució i s'ha determinat la resposta dels diversos llinatges a la suplementació amb compostos orgànics.

Els arqueus abunden en ambients extrems però també són un component rellevant dels sòls, del plàncton oceànic i lacustre i dels sediments. Molts estudis han destacat la importància dels arqueus en els cicles de nutrients dels sediments marins tant a escala local com global. En canvi, es disposa de menys informació sobre la diversitat, abundància i paper que juguen els arqueus en sediments d’aigua dolça a excepció dels metanògens. Com a dificultat afegida, la majoria d’arqueus sedimentaris no s’han pogut cultivar encara al laboratori, el que dificulta el seu estudi. La solució a aquests problemes passa per l’aplicació de tècniques moleculars que permeten la identificació i recompte dels microorganismes diana sense necessitat de cultivar-los. En aquesta tesi s’han combinat diferents tècniques moleculars (seqüenciació massiva i PCR quantitativa) per a conèixer la distribució, abundància i composició de les comunitats d’arqueus en sediments de sistemes aquàtics d’aigua dolça (llacs, llacunes i embassaments amb diferents condicions i tipologies). La tesi s’ha centrat en dos grups d’arqueus que són ubics i especialment abundants en sediments: el fílum Bathyarchaeota i la classe Thermoplasmata.

En el primer capítol s’ha determinat l’abundància, distribució i composició de les comunitats d’arqueus en 21 sistemes d’aigua dolça de la península Ibèrica. Els sistemes estudiats representen un ampli ventall de morfologies, condicions fisicoquímiques i estats tròfics. En tots aquests sistemes, els arqueus representen una part minoritària dels procariotes (<5%) i s’afilien, majoritàriament, a llinatges metanogènics. Tot i així, els dos grups diana es troben àmpliament representats, i són especialment abundants en els sediments de llacs càrstics. La correlació en abundància i riquesa entre Bathyarchaeota i Thermoplasmata fan pensar que existeix algun tipus de lligam tròfic entre ells.

En el segon capítol s’ha estudiat l’efecte de la contaminació per metalls sobre les comunitats d’arqueus en els sediments de 18 llacs d’alta muntanya distribuïts al llarg d’un transsecte de 200 kilòmetres al Pirineu. La localització remota d’aquests llacs els converteixen en bons indicadors de la contaminació ja sigui per deposició atmosfèrica de metalls, mineria o processos d’erosió natural. Tot i la importància dels metanògens en aquests llacs alpins, els grups Bathyarchaeota i Thermoplasmata representen una fracció important de la comunitat d’arqueus. En general, s’ha observat que la contaminació per metalls té un efecte més evident sobre l’estructura de les comunitats d’arqueus que el causat per les condicions físico-químiques o geomorfològiques. A més, els resultats mostren un efecte negatiu clar del plom i el cadmi en l’abundància i activitat dels grups metanògens i, per tant, en el cicle del carboni en aquests sistemes. Atès l’augment de la contaminació per metalls que han patit els sediments d’aigua dolça en els darrers anys a escala global, les implicacions ecològiques del nostre estudi són evidents.

En el tercer capítol s’ha intentat esbrinar quins compostos orgànics són capaços d’estimular l’activitat dels membres dels dos grups diana, els Bathyarchaeota i Thermoplasmata utilitzant microcosmos de laboratori. Així, durant 30 dies es van incubar sediments i biofilm adherit a fullaraca en descomposició amb diverses fonts de carboni orgànic (aminoàcids, polisacàrids complexes i compostos aromàtics). Es van observar diferències clares en quant la resposta als diferents substrats per els diferents grups d’arqueus al llarg del temps d’incubació. També es va observar que alguns subgrups dels dos llinatges diana —Bathyarchaeota i Thermoplasmata— responien diferent en funció del tipus de compost afegit (aminoàcid/polisacàrid) el que suggereix una diferenciació en quant les preferències pels substrats que poden tenir a veure amb el potencial metabòlic de cadascun d’aquests subgrups.

Aquest tesi demostra, per primera vegada les conseqüències nocives de la contaminació per metalls sobre les comunitats d’arqueus sedimentaris. També suggereix la possible sintròfia entres dos grups generalistes en sediments: Bathyarchaeota i Thermoplasmata i confirma una resposta diferent d’aquests grups depenent del tipus de font de Carboni que reben.

La defensa de la tesi doctoral del Sr. Sergi Compte, realitzada sota la direcció del Dr. Carles Borrego tindrà lloc el proper 3 de juliol de 2018 a les 11:30 h a la Sala d’Actes de l’ICRA.