{"id":103426,"date":"2018-03-11T10:26:00","date_gmt":"2018-03-11T10:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/el-acuifero-de-donana-como-un-sistema-ecologico-estructura-y-funcion-de-sus-comunidades-microbianas\/"},"modified":"2018-03-11T10:26:00","modified_gmt":"2018-03-11T10:26:00","slug":"el-acuifero-de-donana-como-un-sistema-ecologico-estructura-y-funcion-de-sus-comunidades-microbianas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/microbiologia\/el-acuifero-de-donana-como-un-sistema-ecologico-estructura-y-funcion-de-sus-comunidades-microbianas\/","title":{"rendered":"El acuifero de do\u00f1ana como un sistema ecologico: estructura y funcion de sus comunidades microbianas."},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Sergio Velasco Ayuso <\/strong><\/h2>\n<p>Los acu\u00edferos han sido hist\u00f3ricamente muy importantes porque han constituido la base para el desarrollo socioecon\u00f3mico de muchas civilizaciones debido a que proveen numerosos bienes y servicios ligados fundamentalmente a su concepci\u00f3n como formaciones geol\u00f3gicas capaces de almacenar y transmitir agua en grandes cantidades. Debido a ello, los acu\u00edferos han sido tradicionalmente estudiados desde un punto de vista exclusivamente hidrogeol\u00f3gico, siendo considerados como simples embalses subterr\u00e1neos. En este sentido, de entre todos los ecosistemas presentes en la superficie terrestre o bajo la corteza de nuestro planeta, los aspectos biol\u00f3gicos y ecol\u00f3gicos de las aguas subterr\u00e1neas, en particular, y de los acu\u00edferos, en general, son los menos explorados y conocidos. Este hecho es realmente sorprendente si se tiene en cuenta que m\u00e1s del 97% de todo el agua planetaria no marina y que no est\u00e1 helada se encuentra formando parte de los acu\u00edferos, pero es que hasta hace poco m\u00e1s de treinta a\u00f1os se pensaba que la biosfera no se extend\u00eda m\u00e1s all\u00e1 de unos pocos cent\u00edmetros por debajo de la rizosfera. sin embargo, la aproximaci\u00f3n al estudio de los sistemas acu\u00edferos ha cambiado radicalmente en las \u00faltimas tres d\u00e9cadas, pasando de ser exclusivamente hidrogeol\u00f3gica a poseer una perspectiva bastante m\u00e1s ecol\u00f3gica. Como consecuencia, actualmente, desde el punto de vista de la ecolog\u00eda, los acu\u00edferos son considerados como un conjunto heterog\u00e9neo de microh\u00e1bitats y macroh\u00e1bitats que proporcionan una gran cantidad de condiciones diferentes para el desarrollo de las comunidades biol\u00f3gicas, fundamentalmente microbianas. Desde un punto de vista ecol\u00f3gico, los acu\u00edferos, al menos los m\u00e1s someros, deben ser reconocidos como sistemas abiertos que interaccionan e intercambian permanentemente materia y energ\u00eda con otros sistemas, tanto acu\u00e1ticos como terrestres, que se localizan en sus proximidades y que pueden ser superficiales o subterr\u00e1neos. el trabajo de esta tesis doctoral se ha centrado en el acu\u00edfero de do\u00f1ana, donde nunca antes se hab\u00eda abordado el estudio de las aguas subterr\u00e1neas desde una perspectiva ecol\u00f3gica. En este sentido, el objetivo general de la tesis ha sido el de conocer y describir el papel ecol\u00f3gico de las comunidades microbianas del acu\u00edfero de do\u00f1ana a trav\u00e9s de la determinaci\u00f3n de variables estructurales (abundancia bacteriana, biomasa celular y biomasa bacteriana) y de variables funcionales (grupos funcionales, biomasa microbiana activa, producci\u00f3n bacteriana de carbono, tasa bacteriana de crecimiento, actividades enzim\u00e1ticas extracelulares, diversidad microbiana); para ello se llev\u00f3 a cabo una aproximaci\u00f3n intensiva en varios piez\u00f3metros localizados en los alrededores de cuatro humedales y una aproximaci\u00f3n extensiva que englobaba un \u00e1rea de unos 100 km2, considerando al acu\u00edfero como un ecosistema y no simplemente como un embalse de agua subterr\u00e1nea. La hip\u00f3tesis general de trabajo de esta tesis doctoral ha sido la de considerar que las comunidades microbianas del acu\u00edfero de do\u00f1ana son abundantes y activas, aunque relativamente estables debido a las peque\u00f1as oscilaciones que suelen presentar algunas variables ambientales en los sistemas subterr\u00e1neos, tales como la temperatura o el oxigeno disuelto; las variables que determinan tanto la estructura como la funci\u00f3n de estas comunidades microbianas depender\u00e1n en gran medida de las relaciones entre las aguas subterr\u00e1neas y las aguas superficiales, al menos en la parte m\u00e1s somera de este sistema acu\u00edfero. el estudio a lo largo de dos a\u00f1os de las variables estructurales de las comunidades microbianas subterr\u00e1neas en los alrededores de cuatro lagunas muy productivas en do\u00f1ana demostr\u00f3 la existencia de diferencias muy significativas en la abundancia y en la biomasa microbianas entre 1 piez\u00f3metros (puntos de muestreo), estaciones (del a\u00f1o) y piez\u00f3metros \u00ed&#8211; estaciones. Adem\u00e1s, tambi\u00e9n puso de manifiesto que tanto la temperatura como el ox\u00edgeno disuelto parecen ser dos de las principales variables que controlan el patr\u00f3n temporal de distribuci\u00f3n de las comunidades microbianas planct\u00f3nicas del acu\u00edfero. La conexi\u00f3n hidrol\u00f3gica entre las aguas subterr\u00e1neas y las aguas superficiales pareci\u00f3 tener un control fundamental en la distribuci\u00f3n espaciotemporal de las comunidades microbianas del acu\u00edfero. Debido a esta conexi\u00f3n hidrol\u00f3gica, el sistema acu\u00edfero y los humedales constituyen una \u00fanica entidad, un \u00fanico ecosistema, llamado hidroecosistema, en el que las comunidades microbianas juegan un papel ecol\u00f3gico central. el trabajo que se centr\u00f3 en el estudio de la estructura de las comunidades microbianas del acu\u00edfero de do\u00f1ana a lo largo de diferentes escalas espaciales y temporales puso de manifiesto que las bacterias del hierro muestran las mayores actividades de entre todos los grupos funcionales estudiados. Adem\u00e1s, de entre las variables que generalmente controlan la distribuci\u00f3n espacial en las comunidades microbianas de los sistemas acu\u00edferos, la profundidad no pareci\u00f3 poseer un efecto relevante en este acu\u00edfero, al menos en el rango de profundidades estudiado, aunque el tama\u00f1o de grano, probablemente debido a sus efectos directos sobre algunas variables hidrogeol\u00f3gicas, tales como la permeabilidad o la porosidad, pareci\u00f3 ejercer un moderado control, sobre todo en t\u00e9rminos de abundancia bacteriana, no tanto de biomasa. Finalmente, se encontraron igualmente diferencias estacionales en las medias de las variables microbiol\u00f3gicas estructurales, peque\u00f1as eso s\u00ed aunque estad\u00edsticamente significativas; la temperatura parece ser la variable que m\u00e1s control ejerce en la distribuci\u00f3n temporal de las comunidades microbianas en este sistema acu\u00edfero. el an\u00e1lisis de la funci\u00f3n de las comunidades microbianas en las aguas subterr\u00e1neas de do\u00f1ana mostr\u00f3 que variables como la producci\u00f3n bacteriana de carbono, la biomasa activa o la eficiencia de crecimiento bacteriano presentan patrones espaciotemporales claros. La temperatura y los nutrientes parecieron ser factores importantes que ejercen cierto control sobre estos patrones. Sin embargo, los flujos hidrol\u00f3gicos, tanto locales como regionales, son los que realmente controlan estos patrones espaciotemporales, probablemente porque la distribuci\u00f3n de los nutrientes en los sistemas acu\u00edferos est\u00e1 determinada principalmente por estos flujos hidrol\u00f3gicos. Las conexiones hidrol\u00f3gicas entre las aguas subterr\u00e1neas y las aguas superficiales en do\u00f1ana permiten pensar que ambos compartimentos h\u00eddricos forman una \u00fanica entidad (llamada hidroecosistema) que funciona como un todo. Como consecuencia, parece que no solamente los procesos microbianos que se desarrollan en las aguas superficiales pueden influir en los procesos ecol\u00f3gicos de las aguas subterr\u00e1neas, sino que las caracter\u00edsticas de las aguas superficiales, y tambi\u00e9n sus procesos ecol\u00f3gicos, pueden verse afectadas por procesos qu\u00edmicos que se llevan a cabo en el acu\u00edfero, mediados, entre otros, por la actividad de las comunidades microbianas que aqu\u00ed habitan. otras variables funcionales que aportan gran informaci\u00f3n acerca del funcionamiento de los sistemas ecol\u00f3gicos dominados por comunidades microbianas son las actividades enzim\u00e1ticas extracelulares (aee). En este caso, ni la temperatura, ni el ox\u00edgeno dicuelto, ni el ph mostraron correlaciones con las aee, lo que sugiere que otras variables controlan esas aee. Otros factores, como por ejemplo diferentes fuentes de materia org\u00e1nica y de nutrientes, parecieron ejercer una influencia importante en los patrones espaciotemporales mostrados por las aee. Las proporciones entre las aee, consideradas como una medida de la percepci\u00f3n microbiana de los nutrientes, variaron a lo largo de las diferentes estaciones como consecuencia de la acci\u00f3n conjunta de varias variables, entre las que la calidad de la materia org\u00e1nica parece tener un papel relevante. En este sentido es el f\u00f3sforo el elemento que m\u00e1s limita el crecimiento de las comunidades microbianas del acu\u00edfero, y por tanto el desarrollo normal de los procesos ecol\u00f3gicos que \u00e9stas llevan a cabo. Teniendo en cuenta los flujos 2 hidrol\u00f3gicos que conectan las aguas superficiales y las subterr\u00e1neas, el papel ecol\u00f3gico que juegan las comunidades microbianas de los sistemas acu\u00edferos en los procesos de reciclado de materia org\u00e1nica y nutrientes, as\u00ed como las aee medidas en las aguas subterr\u00e1neas de do\u00f1ana, esta tesis doctoral propone que las comunidades microbianas que habitan este sistema acu\u00edfero contin\u00faan con los procesos de descomposici\u00f3n que comienzan en los sedimentos de las lagunas de do\u00f1ana, aportan nutrientes y compuestos remineralizados de carbono a niveles tr\u00f3ficos mayores y juegan, por tanto, un papel ecol\u00f3gico fundamental en los ciclos biogeoqu\u00edmicos de materiales en el gran ecosistema litoral de do\u00f1ana (ged). la diversidad metab\u00f3lica y filogen\u00e9tica de las aguas subterr\u00e1neas de do\u00f1ana fue estudiada en dos puntos del acu\u00edfero, uno somero y otro profundo, mediante t\u00e9cnicas de amplificaci\u00f3n, clonaci\u00f3n y secuenciaci\u00f3n de genes de arnr 16s. La diversidad bacteriana fue mayor en la muestra del piez\u00f3metro somero, incluy\u00e9ndose miembros de proteobacteria, acidobacteria, planctomycetes, nitrospirae, algunas l\u00edneas divergentes de las divisiones candidatas spam, op3, op11, `endomicrobiota\u00c2\u00bf o grupo 1 termita y un nuevo nivel de divisi\u00f3n que incluye bacterias desnitrificantes asociadas a arqueas anaer\u00f3bicas oxidadoras de metano, mientras que \u00fanicamente miembros de proteobacteria y firmicutes fueron detectados en la muestra del piez\u00f3metro profundo. por el contrario, las arqueas fueron mucho m\u00e1s diversas en la muestra del piez\u00f3metro profundo, con miembros de methanomicrobiales, miembros relacionados con anme-2 methanosarcinales y algunas otras l\u00edneas divergentes, mientras que solamente miembros del grupo i crenarchaeota fueron detectados en la muestra del piez\u00f3metro m\u00e1s somero. Betaproteobacteria fue el grupo m\u00e1s abundante en ambas muestras, junto con gammaproteobacteria en la muestra del piez\u00f3metro m\u00e1s profundo y salino s56. Se detectaron microorganismos potencialmente relacionados con los ciclos del carbono, azufre y nitr\u00f3geno. El hecho de que se hayan encontrado en la misma muestra microorganismos oxidadores de metano tanto aerobios (alpha- y gammaproteobacteria) como anaerobios (arqueas anme2) es muy interesante debido a que es la primera vez que se describe una situaci\u00f3n tal en sistemas subsuperficiales. la interpretaci\u00f3n conjunta de los datos que se han obtenido en esta tesis doctoral, que resulta pionera y abre una nueva l\u00ednea de investigaci\u00f3n en espa\u00f1a, permite afirmar que las aguas subterr\u00e1neas de do\u00f1ana no deben ser solamente consideradas como un reservorio de agua ni ser examinadas \u00fanicamente desde un punto de vista hidrogeol\u00f3gico, sino que deben ser descritas como un compartimento b\u00e1sico en el funcionamiento ecol\u00f3gico de todo el ged, formando parte del hidroecosistema de do\u00f1ana. En estas aguas subterr\u00e1neas se desarrollan unas comunidades microbianas funcionalmente activas que son capaces de generar y remineralizar materia org\u00e1nica, capturar y liberar nutrientes y provocar cambios en los estados de \u00f3xidoreducci\u00f3n de diferentes formas qu\u00edmicas. Gracias a la conectividad hidrol\u00f3gica existente entre las aguas subterr\u00e1neas y las aguas superficiales, se produce un intercambio de estas formas en ambas direcciones, lo que confirma la necesidad de abordar el estudio del hidroecosistema de do\u00f1ana como un \u00fanico sistema ecol\u00f3gico a la hora de elaborar planes de gesti\u00f3n de sus recursos h\u00eddricos. En este sentido, las comunidades microbianas del sistema acu\u00edfero de do\u00f1ana poseen un papel ecol\u00f3gico muy significativo en el funcionamiento general del ged, de una importancia muy similar a la que tienen las comunidades microbianas que habitan los sedimentos someros de los humedales hipog\u00e9nicos de do\u00f1ana. Adem\u00e1s, los resultados obtenidos en este trabajo apuntan a que el papel ecol\u00f3gico que juegan los microorganismos de las aguas subterr\u00e1neas en do\u00f1ana en relaci\u00f3n con los ecosistemas superficiales tiene la misma importancia que el que juegan los microorganismos de las aguas de los 3 medios hiporr\u00e9icos en relaci\u00f3n con los sistemas acu\u00e1ticos l\u00f3ticos con los que est\u00e1n hidrol\u00f3gicamente conectados. 4<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>El acuifero de do\u00f1ana como un sistema ecologico: estructura y funcion de sus comunidades microbianas.<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 El acuifero de do\u00f1ana como un sistema ecologico: estructura y funcion de sus comunidades microbianas. <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Sergio Velasco Ayuso <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Aut\u00f3noma de Madrid<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 29\/07\/2010<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>M\u00aa Del Carmen Guerrero Sanchez<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: Carlos Montes del olmo <\/li>\n<li>m\u00e1ximo Flor\u00edn beltr\u00e1n (vocal)<\/li>\n<li>marisol Manzano arellano (vocal)<\/li>\n<li>carmen Coleto fia\u00f1o (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Sergio Velasco Ayuso Los acu\u00edferos han sido hist\u00f3ricamente muy importantes porque han constituido la base para el 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