Microrganismo Antártico - Antarctic microorganism

A Antártica é um dos ambientes terrestres mais físicos e quimicamente extremos habitados por formas de vida. As maiores plantas são musgos, e os maiores animais que não saem do continente são algumas espécies de insetos.

Clima e habitat

Embora a maior parte do continente seja coberta por mantos de gelo glaciais , áreas livres de gelo compreendendo aproximadamente 0,4% da massa de terra continental estão distribuídas de forma descontínua em torno das margens costeiras. A região dos Vales Secos de McMurdo , na Antártica, é um deserto polar caracterizado por precipitação anual extremamente baixa (<100 mm (3,9 in)) e ausência de plantas vasculares e vertebrados ; a atividade microbiana domina o funcionamento biológico. As temperaturas médias altas no verão e baixas no inverno nos vales secos são de −5 ° C (23 ° F) e −30 ° C (−22 ° F). Como a precipitação é pouco frequente e baixa, a disponibilidade sazonal de água em solos hidrologicamente conectados torna as áreas adjacentes aos corpos d'água mais hospitaleiras em relação aos solos secos de terras altas. Os ecossistemas polares são particularmente sensíveis às mudanças climáticas , onde pequenas mudanças na temperatura resultam em maiores mudanças na hidrologia local , afetando dramaticamente os processos do ecossistema .

Os solos na Antártica são habitats quase bidimensionais, com a maior parte da atividade biológica limitada aos quatro ou cinco centímetros superiores pelo solo permanentemente congelado abaixo. Os ambientes podem ser limitantes devido às propriedades do solo, como mineralogia, textura , estrutura , sais , pH ou relações de umidade desfavoráveis . Fontes visíveis de matéria orgânica estão ausentes na maior parte da Antártica continental. Os ecossistemas de solo de Dry Valley são caracterizados por grandes variações de temperatura e regimes de luz, gradientes químicos íngremes e uma alta incidência de radiação solar com um elevado componente de luz ultravioleta B (UVB) . Os solos do Vale Seco se originam do intemperismo da rocha - mãe e canais glaciais que consistem em granitos , arenitos , basaltos e rochas metamórficas . O espaço dentro dessas rochas fornece proteção para microorganismos contra algumas (mas não todas) dessas condições: ou seja, proteção contra a erosão do vento e mobilidade de superfície, uma redução na exposição aos raios ultravioleta, dessecação reduzida e maior disponibilidade de água e amortecimento térmico. Metade dos solos nos Vales Secos tem gelo subterrâneo, seja como gelo maciço enterrado ou solo cimentado com gelo ( permafrost ). A camada permafrost está normalmente a 30 cm (12 pol.) Da superfície do solo.

Visão geral de microrganismos

O ambiente hostil e baixa disponibilidade de carbono e água apoiar uma comunidade simplificada de musgos , líquenes e tapetes de algas verdes e vermelhas, laranja e preto cianobactérias perto de lagos e rios efêmeros . De estar entre as esteiras são bactérias , leveduras , bolores , e uma matriz de microscópicas invertebrados que se alimentam de micróbios, algas , e detrito : nematóides , protozoários , rotíferos , tardigrades , e ocasionalmente, ácaros e springtails . Comunidades ainda mais simples existem nos solos áridos que ocupam a maior parte da paisagem.

Os micróbios na Antártica se adaptam à aridez da mesma forma que os micróbios nos desertos quentes: quando a água se torna escassa, os organismos simplesmente secam, interrompem a atividade metabólica e esperam em um estado criptobiótico até que a água esteja novamente disponível. Os micróbios também podem adormecer em um estado criptobiótico conhecido como anidrobiose, quando ficam desidratados devido à baixa disponibilidade de água. Um método de sobrevivência mais extremo seria a criopreservação natural de longo prazo . Amostras de sedimentos permafrost com idades entre 5 e 10 mil a 2 ou 3 milhões de anos contêm micromicetos e células bacterianas viáveis .

Algas

As algas estão presentes em quase todas as áreas livres de gelo e ocorrem nos solos , como epífitas em musgos , em esteiras de cianobactérias e no plâncton de lagos e lagoas. Também é possível encontrar algas associadas a rochas ou vivendo na fina película de água derretida nas manchas de neve. Atualmente, existem mais de 300 táxons de algas identificados na Antártica , com Bacillariophyceae ( Diatomáceas ) e Chlorophyta ( Algas verdes ) sendo os mais difundidos na Antártica. As diatomáceas são abundantes em ambientes aquáticos, diminuindo em número em habitats terrestres . Chlorophyta também são importantes em tapetes em lagos e lagoas, mas tendem a aumentar sua importância relativa em ambientes terrestres e especialmente em solos, onde são o grupo de algas mais denso. Xanthophyceae ( algas verde-amarelas ) são um importante componente da flora dos solos da Antártica. Outros grupos de algas ( Dinophyta , Cryptophyta e Euglenophyta ) são limitados principalmente às comunidades de água doce dos Vales Secos .

Espécies de algas identificadas em pesquisas recentes:

Animais

Artrópodes

A distribuição de artrópodes é limitada a áreas de alta umidade do solo e / ou acesso à água, como riachos ou água derretida pela neve.

Nematóides

O carbono parece ser mais importante do que a umidade na definição de bons habitats para nematóides nos Vales Secos da Antártica . Scottnema lindsayae , um alimentador microbiano e o metazoário invertebrado mais abundante e amplamente distribuído , freqüentemente ocorre como a única espécie de metazoário nos Vales Secos de McMurdo . Ele ganha a vida comendo bactérias e fermento nos solos secos e salgados que dominam os vales. Todas as outras espécies de invertebrados são mais abundantes em solos úmidos ou saturados, onde algas e musgos são mais abundantes. Distribuição da maioria dos nematóides espécies está correlacionada negativamente com a elevação (devido à temperatura e precipitação) e salinidade , e positivamente com a humidade do solo , a matéria orgânica do solo , e a disponibilidade de nutrientes. Eudorylaimus spp. é o segundo nemátodo mais abundante , seguido por Plectus murrayi, que é o nemátodo menos abundante . Plectus antarcticus se alimenta de bactérias e prefere viver em rios efêmeros . Um saco médio de 2 libras de solos de vale seco contém aproximadamente 700 nematóides , enquanto o solo mais fértil encontrado em latitudes mais altas no continente pode conter aproximadamente 4.000 nematóides .

Espécies de nematóides identificadas em pesquisas recentes:

Rotifers

As três espécies listadas abaixo foram encontradas em solos úmidos dominados por musgo .

Espécies de rotíferos identificadas em pesquisas recentes:

Tardígrados

Espécies Tardígradas identificadas em pesquisas recentes:

Bactérias

Normalmente, o maior número de bactérias cultivadas é de solos costeiros relativamente úmidos, em comparação com as pequenas comunidades de bactérias de solos secos do interior. As cianobactérias são encontradas em todos os tipos de habitats aquáticos e frequentemente dominam a biomassa microbiana de riachos e sedimentos de lagos. Leptolyngbya frigida é dominante em tapetes bentônicos e é freqüentemente encontrada em solos e como epífita em musgos . A comuna de Nostoc pode desenvolver tamanhos visíveis a olho nu, se fornecida com uma fina película de água. O gênero Gloeocapsa é um dos poucos táxons criptoendolíticos com alta adaptação a condições ambientais extremas em rochas dos Vales Secos . Actinobacteria, tais como Arthrobacter spp., Brevibacterium spp. E Corynebacterium spp. são proeminentes nos vales secos. Bactérias termofílicas foram isoladas de solos termicamente aquecidos perto do Monte Melbourne e do Monte Rittman no norte de Victoria Land . Os gêneros de bactérias encontrados em ambas as amostras de ar e na Antártica incluem Staphylococcus , Bacillus , Corynebacterium , Micrococcus , Streptococcus , Neisseria e Pseudomonas . As bactérias também foram encontradas vivendo no frio e na escuridão em um lago enterrado a meia milha de profundidade (0,80 km) sob o gelo na Antártica .

Espécies de bactérias identificadas em pesquisas recentes:

Fungi

Chaetomium gracile é frequentemente isolado de solo aquecido geotermicamente no Monte Melbourne, no norte de Victoria Land . Os gêneros de fungos encontrados em ambas as amostras de ar e na Antártica incluem Penicillium , Aspergillus , Cladosporium , Alternaria , Aureobasidium , Botryotrichum , Botrytis , Geotrichum , Staphylotrichum , Paecilomyces e Rhizopus .

Espécies de fungos identificadas em pesquisas recentes:

Fermento

Espécies de levedura identificadas em pesquisas recentes:

Protozoários

As pequenas amebas são de dois tipos. Os mais abundantes são Acanthamoeba e Echinamoeba . O segundo grupo é composto por monopodal, sem-fim-como amebas, o subcilíndrica Hartmannella e Saccamoeba , eo lingulate Platyamoeba stenopodia página.

Espécies de amebas identificadas em pesquisas recentes:

Espécies flageladas identificadas em pesquisas recentes:

Referências

links externos