La Antártida es uno de los entornos terrestres más extremos física y químicamente para ser habitados por formas de vida. [1] Las plantas más grandes son los musgos, y los animales más grandes que no abandonan el continente son algunas especies de insectos.
Clima y hábitat
Aunque la mayor parte del continente está cubierto por capas de hielo glaciar , las áreas sin hielo que comprenden aproximadamente el 0,4% de la masa terrestre continental están distribuidas de manera discontinua alrededor de los márgenes costeros. [1] La región de los Valles Secos de McMurdo en la Antártida es un desierto polar caracterizado por una precipitación anual extremadamente baja (<100 mm (3,9 pulgadas)) y una ausencia de plantas vasculares y vertebrados ; la actividad microbiana domina el funcionamiento biológico. [2] Las temperaturas medias altas en verano y bajas en invierno en los valles secos son -5 ° C (23 ° F) y -30 ° C (-22 ° F). [2] Debido a que la precipitación es poco frecuente y baja, la disponibilidad de agua estacional en suelos hidrológicamente conectados hace que las áreas adyacentes a cuerpos de agua sean más hospitalarias en comparación con los suelos secos de las tierras altas. [2] Los ecosistemas polares son particularmente sensibles al cambio climático , donde pequeños cambios en la temperatura resultan en mayores cambios en la hidrología local , afectando dramáticamente los procesos de los ecosistemas . [3]
Los suelos en la Antártida son hábitats casi bidimensionales, con la mayor parte de la actividad biológica limitada a las cuatro o cinco pulgadas superiores por el suelo permanentemente congelado debajo. [4] Los ambientes pueden ser limitantes debido a las propiedades del suelo tales como mineralogía, textura , estructura , sales , pH o relaciones de humedad desfavorables . [5] Las fuentes visibles de materia orgánica están ausentes en la mayor parte de la Antártida continental. [3] Los ecosistemas del suelo de Dry Valley se caracterizan por grandes variaciones en los regímenes de temperatura y luz, gradientes químicos pronunciados y una alta incidencia de radiación solar con un componente de luz ultravioleta B (UVB) elevado . [1] Los suelos del Valle Seco se originan a partir de la erosión del lecho rocoso y las labranza glaciar que consisten en granitos , areniscas , basaltos y rocas metamórficas . [1] El espacio dentro de estas rocas brinda protección a los microorganismos contra algunas (pero no todas) de estas condiciones: es decir, protección contra el viento y la movilidad de la superficie, una reducción en la exposición a los rayos UV, una menor desecación y una mayor disponibilidad de agua, y amortiguación térmica. [6] La mitad de los suelos de los Valles Secos tienen hielo subterráneo, ya sea como hielo masivo enterrado o como suelo cementado con hielo ( permafrost ). [1] La capa de permafrost se encuentra típicamente dentro de los 30 cm (12 pulgadas) de la superficie del suelo. [1]
Resumen de microorganismos
El entorno hostil y la baja disponibilidad de carbono y agua sustentan una comunidad simplificada de musgos , líquenes y esteras de algas verdes y cianobacterias rojas, naranjas y negras cerca de lagos y arroyos efímeros . [4] Entre las esteras viven bacterias , levaduras , mohos y una variedad de invertebrados microscópicos que se alimentan de microbios, algas y detritos : nematodos , protozoos , rotíferos , tardígrados y, ocasionalmente, ácaros y colémbolos . [4] Existen comunidades aún más simples en los suelos áridos que ocupan la mayor parte del paisaje. [3]
Los microbios en la Antártida se adaptan a la aridez de la misma manera que lo hacen los microbios en los desiertos cálidos: cuando el agua escasea, los organismos simplemente se secan, detienen la actividad metabólica y esperan en un estado criptobiótico hasta que el agua vuelva a estar disponible. [4] Los microbios también pueden volverse latentes en un estado criptobiótico conocido como anhidrobiosis cuando se deshidratan debido a la baja disponibilidad de agua. [4] Un método de supervivencia más extremo sería la criopreservación natural a largo plazo . Se ha descubierto que las muestras de sedimentos de permafrost de entre 5 y 10 mil a 2 o 3 millones de años contienen micromicetos viables y células bacterianas . [7]
Algas
Las algas están presentes en casi todas las áreas libres de hielo y se encuentran en el suelo , como epífitas en musgos , en esteras de cianobacterias y en el plancton de lagos y estanques. [8] También es posible encontrar algas asociadas con rocas o viviendo en la fina película de agua derretida en los parches de nieve. [8] Actualmente hay más de 300 taxones de algas identificados en la Antártida , siendo Bacillariophyceae ( diatomeas ) y Chlorophyta ( algas verdes ) las más extendidas en la Antártida. [8] Las diatomeas son abundantes en ambientes acuáticos y su número disminuye en los hábitats terrestres . [8] Las clorofitas también son importantes en las esteras de lagos y estanques, pero tienden a aumentar su importancia relativa en ambientes terrestres y especialmente en suelos, donde son el grupo de algas más denso. [8] Las xantofíceas ( algas verde amarillentas ) son un componente importante de la flora en los suelos de la Antártida. [8] Otros grupos de algas ( Dinophyta , Cryptophyta y Euglenophyta ) se limitan principalmente a las comunidades de agua dulce de los Valles Secos . [8]
Especies de algas identificadas en investigaciones recientes: [8] [9]
- Anfioxis de Hantzschia
- Heterococcus moniliformis
- Kentrosphaera facciolae
- Luticola desmetii
- Luticola doliiformis
- Luticola evkae
- Luticola muticopsis
- Luticola permuticopsis
- Luticola tomsui
- Monodus coccomyxa
- Pinnularia borealis
- Prasiola crispa
- Xanthonema bristolianum
- Exilio de xanthonema
Animales
Artrópodos
La distribución de artrópodos se limita a áreas de alta humedad del suelo y / o acceso al agua, como arroyos o agua de deshielo de la nieve. [8]
Nematodos
El carbono parece ser más importante que la humedad para definir buenos hábitats para los nematodos en los Valles Secos de la Antártida . [4] Scottnema lindsayae , un alimentador microbiano y el invertebrado metazoario más abundante y ampliamente distribuido , a menudo se encuentra como la única especie de metazoos en los Valles Secos de McMurdo . [3] Se gana la vida comiendo bacterias y levaduras en los suelos secos y salados que dominan los valles. [4] Todas las demás especies de invertebrados son más abundantes en suelos húmedos o saturados donde las algas y el musgo son más abundantes. [3] La distribución de la mayoría de las especies de nematodos se correlaciona negativamente con la elevación (debido a la temperatura y la precipitación) y la salinidad , y positivamente con la humedad del suelo , la materia orgánica del suelo y la disponibilidad de nutrientes. [3] Eudorylaimus spp. es el segundo nematodo más abundante , seguido por Plectus murrayi que son los nematodos menos abundantes . [3] Plectus antarcticus come bacterias y prefiere vivir en arroyos efímeros . [4] Una bolsa promedio de 2 libras de suelos de valles secos contiene aproximadamente 700 nematodos , mientras que el suelo más fértil que se encuentra en latitudes más altas del continente puede contener aproximadamente 4,000 nematodos . [4]
Especies de nematodos identificadas en investigaciones recientes: [3] [4] [8]
- Amblydorylaimus isokaryon
- Antarctenchus hooperi
- Aphelenchoides hagueri
- Helicosoma de Aphelenchoides
- Aphelenchoides vaughani
- Calcaridorylaimus signatus
- Ceratoplectus armatus
- Chiloplacoides antarcticus
- Chiloplectus masleni
- Coomansus gerlachei
- Cuticularia firmata
- Ditylenchus spp.
- Ditylenchus parcevivens
- Enchodelus signyensis
- Eudorylaimus spp.
- Eudorylaimus antarcticus
- Eudorylaimus coniceps
- Eudorylaimus glacialis
- Eudorylaimus nudicaudatus
- Eudorylaimus pseudocarteri
- Eudorylaimus shirasei
- Eudorylaimus spaulli
- Eudorylaimus verrucosus
- Eumonhystera vulgaris
- Eutobrilus antarcticus
- Geomonhystera antarcticola
- Geomonhystera villosa
- Mesodorylaimus spp.
- Mesodorylaimus imperator
- Mesodorylaimus signatus
- Monhystera spp.
- Panagrolaimus spp.
- Panagrolaimus davidi
- Panagrolaimus magnivulvatus
- Paramphidelus spp.
- Paramphidelus antarcticus
- Plectus spp.
- Plectus accuminatus
- Plectus antarcticus
- Plectus belgicae
- Plectus frigophilus
- Plantillas Plectus
- Plectus meridianus
- Plectus murrayi
- Plectus tolerans
- Rhabdblaimus spp.
- Rabditis krylovi
- Rhyssocolpus paradoxus
- Rotylenchus capensis
- Scottnema lindsayae
- Teratocephalus pseudolirellus
- Teratocephalus rugosus
- Teratocephalus tilbrooki
- Tylenchus spp.
Rotíferos
Las tres especies enumeradas a continuación se encontraron en suelos húmedos dominados por el musgo . [8]
Especies de rotíferos identificadas en investigaciones recientes: [8]
- Epiphanes spp.
- Habrotrocha spp.
- Philodina spp.
Tardígrados
Especies tardígradas identificadas en investigaciones recientes: [8]
- Acutuncus antarcticus
- Diphascon spp. (formulario. Adropoion spp.)
- Diphascon alpinum
- Diphascon dastychi
- Diphascon polare
- Diphascon tricuspidatum (forma. Adropion tricuspidatum )
- Diphascon victoriae
- Hypsibius spp. (formulario. Diphascon spp.)
- Hypsibius alpinus
- Hypsibius arcticus
- Hypsibius cfr mertoni simoizumii
- Hypsibius convergens
- Hypsibius oberhaeseri
- Hypsibius scoticus (forma. Diphascon scoticus )
- Macrobiotus arcticus
- Macrobiotus cfr polaris
- Macrobiotus mottai
- Macrobiotus oberhauseri
- Macrobiotus polaris
- Minibiotus furcatus
- Ramajendas frigidus
- Ramazzottius spp.
- Ramazzottius oberhauseri
Bacterias
Por lo general, la mayor cantidad de bacterias cultivadas proviene de suelos costeros relativamente húmedos, en comparación con las pequeñas comunidades de bacterias de los suelos secos del interior. [8] Las cianobacterias se encuentran en todo tipo de hábitats acuáticos y, a menudo, dominan la biomasa microbiana de arroyos y sedimentos lacustres. [8] Leptolyngbya frigida es dominante en esteras bentónicas y se encuentra con frecuencia en suelos y como epífita en musgos . [8] Nostoc commune puede desarrollarse a tamaños visibles a simple vista si se suministra con una fina película de agua. [8] El género Gloeocapsa es uno de los pocos taxones criptoendolíticos con una alta adaptación a condiciones ambientales extremas en rocas de los Valles Secos . [8] Actinobacterias como Arthrobacter spp., Brevibacterium spp. Y Corynebacterium spp. son prominentes en los Valles Secos. [1] Se han aislado bacterias termófilas de suelos calentados térmicamente cerca del monte. Melbourne y el monte. Rittman en el norte de Victoria Land . [8] Los géneros de bacterias que se encuentran tanto en muestras de aire como en la Antártida incluyen Staphylococcus , Bacillus , Corynebacterium , Micrococcus , Streptococcus , Neisseria y Pseudomonas . [7] También se encontraron bacterias viviendo en el frío y la oscuridad en un lago enterrado a media milla de profundidad (0,80 km) bajo el hielo en la Antártida . [10] [11] [12]
Especies de bacterias identificadas en investigaciones recientes: [8]
- Acinetobacter spp.
- Alicyclobacillus acidocaldarius
- Aquaspirillum spp.
- Arthrobacter spp.
- Azospirillum spp.
- Bacillus spp.
- Bacilo fumarioli
- Bacillus thermoantarcticus
- Bizionia argentinensis [13]
- Brevibacterium spp.
- Brevibacterium antarcticum
- Brevundimonas spp.
- Chryseobacterium spp.
- Corynebacterium spp.
- Flavobacterium spp.
- Gloeocapsa spp.
- Hymenobacter roseosalivarius
- Leptolyngbya frigida
- Massila spp.
- Micrococcus spp.
- Modestobacter multiseptatus
- Neisseria spp.
- Nocardia spp.
- Comuna de Nostoc
- Paenibacillus spp.
- Planococcus spp.
- Pseudonocardia antarctica
- Pseudomonas spp.
- Psychrobacter spp.
- Sphingobacterium spp.
- Staphylococcus spp.
- Stenotrophomonas spp.
- Streptococcus spp.
- Streptomyces spp.
Hongos
Chaetomium gracile se aísla con frecuencia del suelo calentado geotérmicamente en el monte. Melbourne en el norte de Victoria Land . [8] Los géneros de hongos encontrados tanto en muestras de aire como en la Antártida incluyen Penicillium , Aspergillus , Cladosporium , Alternaria , Aureobasidium , Botryotrichum , Botrytis , Geotrichum , Staphylotrichum , Paecilomyces y Rhizopus . [7]
Especies de hongos identificadas en investigaciones recientes: [8] [14]
- Alternaria spp.
- Antarctomyces psychotrophicus
- Arthrobotrys ferox
- Aspergillus spp.
- Aspergillus ustus
- Aureobasidium spp.
- Botryotrichum spp.
- Botrytis spp.
- Chaetomium gracile
- Cadophora ssp.
- Cadophora malorum
- Cerrena unicolor
- Cladosporium spp.
- Cladosporium cladosporioides
- Cladosporium herbarum
- Cochliobolus heliconiae
- Coniochaeta ligniaria
- Curvularia inaequalis
- Debaryomyces ssp.
- Debaryomyces hansenii
- Geomyces spp.
- Geomyces pannorum (formulario Chrysosporium pannorum )
- Geotrichum spp.
- Hohenbuehelia spp.
- Holwaya mucida
- Mortierella antarctica
- Mucor hiemalis
- Paecilomyces spp.
- Penicillium spp.
- Penicillium jensenii
- Penicillium swiecickii
- Phaeosphaeria spp.
- Phialophora spp.
- Phialophora fastigiata (formulario. Cadophora fastigiata )
- Phoma spp.
- Phoma herbario
- Rhizopus spp.
- Rhizoscyphus ericae
- Staphylotrichum spp.
- Stereum hirsutum
- Stictis radiata
- Thelebolus microsporus
- Trichophyton eboreum
Levadura
Especies de levadura identificadas en investigaciones recientes: [8]
- Aureobasidium pullulans
- Candida spp.
- Psicrofilia por cándida
- Cryptococcus spp.
- Cryptococcus albidus
- Cryptococcus foliicola
- Cryptococcus victoriae
- Cryptococcus vishniacii
- Debaryomyces hansenii
- Leucosporidium antarcticum
- Leucosporidium scottii
- Rhodotorula spp.
- Rhodotorula laryngis
- Rhodotorula minuta
- Rhodotorula rubra
- Rhodotorula slooffiae
- Trichosporon spp.
- Trichosporon beigelii
- Trichosporon cutaneum
Protozoos
Las pequeñas amebas son de dos tipos. Los más abundantes son Acanthamoeba y Echinamoeba . [8] El segundo grupo consiste en amebas monopodales, parecidas a gusanos, las subcilíndricas Hartmannella y Saccamoeba , y las platyamoeba stenopodia Page linguladas . [8]
Especies de amebas identificadas en investigaciones recientes: [8]
- Acanthamoeba spp.
- Echinamoeba spp.
- Hartmannella spp.
- Platyamoeba stenopodia
- Saccamoeba spp.
Especies de flagelados identificadas en investigaciones recientes: [8]
- Bodo edax
- Bodo mutabilis
- Bodo saltans
- Heteromita globosa
- Oikomonas termo
Referencias
- ^ a b c d e f g Cary, SC; et al. (2010). "En las rocas: la microbiología de los suelos del Valle Seco Antártico". Nature Reviews Microbiología . 8 (2): 129-138. doi : 10.1038 / nrmicro2281 . PMID 20075927 .
- ^ a b c Zeglin, LH; et al. (2009). "Distribución del paisaje de la actividad microbiana en los valles secos de McMurdo: procesos bióticos vinculados, hidrología y geoquímica en un ecosistema desértico frío". Ecosistemas . 12 (4): 562–573. doi : 10.1007 / s10021-009-9242-8 .
- ^ a b c d e f g h Simmons, BL; et al. (2009). "El calentamiento experimental a largo plazo reduce las poblaciones de nematodos del suelo en los valles secos de McMurdo, Antártida". Biología y bioquímica del suelo . 41 (10): 2052-2060. doi : 10.1016 / j.soilbio.2009.07.009 .
- ^ a b c d e f g h i j Baskin, Yvonne. Bajo tierra: cómo las criaturas del barro y la suciedad dan forma a nuestro mundo. Washington, DC: Island Press, 2005. 14-37.
- ^ Cameron, RE "Características del desierto frío y problemas relevantes para otras tierras áridas". Tierras áridas en perspectiva (1969): 169-205.
- ^ Cowan, DA (2009). "Comunidades microbianas crípticas en los desiertos antárticos" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 106 (47): 19749–19750. Código bibliográfico : 2009PNAS..10619749C . doi : 10.1073 / pnas.0911628106 . PMC 2785236 . PMID 19923427 .
- ^ a b c Pearce, DA; et al. (2009). "Microorganismos en la atmósfera sobre la Antártida" . Ecología Microbiología FEMS . 69 (2): 143-157. doi : 10.1111 / j.1574-6941.2009.00706.x . PMID 19527292 .
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa Adams, BJ (2006). "Diversidad y distribución de la biota de Victoria Land". Biología y bioquímica del suelo . 38 (10): 3003–3018. doi : 10.1016 / j.soilbio.2006.04.030 .
- ^ Kopalová, Kateřina; Nedbalová, Linda; de Haan, Myriam; van de Vijver, Bart (19 de agosto de 2011). "Descripción de cinco nuevas especies del género de diatomeas Luticola (Bacillariophyta, Diadesmidaceae) encontradas en los lagos de la isla James Ross (Región Marítima Antártica)" . Phytotaxa . Auckland, Nueva Zelanda: Magnolia Press. 27 (1): 44–60. doi : 10.11646 / phytotaxa.27.1.5 . ISSN 1179-3163 . OCLC 5966462982 . Consultado el 13 de noviembre de 2018 .
- ^ Gorman, James (6 de febrero de 2013). "Bacterias encontradas en las profundidades del hielo antártico, dicen los científicos" . The New York Times . Consultado el 6 de febrero de 2013 .
- ^ Fox, Douglas (20 de agosto de 2014). "Lagos bajo el hielo: jardín secreto de la Antártida" . Naturaleza . 512 (7514): 244–246. Código Bib : 2014Natur.512..244F . doi : 10.1038 / 512244a . PMID 25143097 . Consultado el 21 de agosto de 2014 .
- ^ Mack, Eric (20 de agosto de 2014). "Vida confirmada bajo el hielo antártico; ¿es el espacio lo próximo?" . Forbes . Consultado el 21 de agosto de 2014 .
- ^ Bercovich, Andrés; Vázquez, Susana C .; Yankilevich, Patricio; Coria, Silvia H .; Foti, Marcelo; Hernández, Edgardo; Vidal, Alejandro; Ruberto, Lucas; Melo, Carlos (2008). " Bizionia argentinensis sp. Nov., Aislado de aguas marinas superficiales en la Antártida". Revista Internacional de Microbiología Sistemática y Evolutiva . 58 (10): 2363–2367. doi : 10.1099 / ijs.0.65599-0 . PMID 18842857 .
- ^ Arenz, BE; BW Held; JA Jurgens y RA Blanchette (2011). "Colonización fúngica de sustratos exóticos en la Antártida" (PDF) . Diversidad fúngica . 49 : 13-22. doi : 10.1007 / s13225-010-0079-4 .
enlaces externos
- Centro Australiano de Datos Antárticos