Metacomunidades Bacterianas del Paraná: un modelo para entender cómo se estructura su biodiversidad

¿Cuáles son los procesos ecológicos que modelan la diversidad bacteriana del sistema fluvial del Paraná? ¿Cuánto de selección y azar hay en ello? Para responder estos interrogantes Paula Huber y Melina Devercelli, científicas del Instituto Nacional de Limnología (INALI, CONICET-UNL), estudiaron la diversidad bacteriana del cauce principal y de la llanura aluvial del río Paraná durante distintas fases hidrológicas, utilizando técnicas moleculares.

En un trabajo publicado en la revista de la International Society of Microbial Ecology (The ISME Journal) revelaron que la distribución de las bacterias no es al azar, sino que se encuentra fuertemente determinada por la acción de la selección natural, a pesar de su alta tasa de dispersión.

Las investigadoras explican los alcances de la investigación que llevaron a cabo en colaboración Gisela Mayora (INALI), Sebastian Metz y Fernando Unrein del Instituto Tecnológico de Chascomús y Hugo Sarmento de la Universidad Federal de São Carlos de Brasil:

¿Por qué las bacterias?

Las bacterias son los organismos más diversos del planeta y cumplen un rol clave en los flujos de energía. Por lo tanto, conocer su diversidad y sus patrones de variación resulta fundamental para interpretar cómo se organizan y funcionan los ecosistemas. En sistemas complejos como el río Paraná y su llanura aluvial evidenciaron la importancia de la heterogeneidad ambiental y la conectividad hidrológica en el ensamblado de la biodiversidad.

¿Por qué la necesidad de utilizar técnicas moleculares?

Dado que las características morfológicas de las bacterias son insuficientes para diferenciarlas, en esta investigación se utilizó una técnica molecular de secuenciación masiva para conocer la diversidad. Esta técnica permite detectar a los organismos dominantes, pero también a los más escasos, que a pesar de ser poco abundantes (“biósfera rara”), cumplen un rol importante en las comunidades ya que constituyen un “banco de reserva” y tienen el potencial de dominar frente a cambios ambientales. Además, los datos moleculares permiten abordar estudios filogenéticos que brindan información sobre las relaciones entre organismos contemplando las semejanzas ecológicas que son determinadas por su historia evolutiva.

¿Cuál es el impacto de los resultados que obtuvieron?

Las evidencias empíricas resultantes de la investigación permitieron desarrollar un modelo teórico que explica cómo la heterogeneidad ambiental influye en la acción de los procesos ecológicos que modelan las metacomunidades y en el sostenimiento de la biodiversidad. Este modelo representa un nuevo marco teórico que podrá ser utilizado en futuras investigaciones en otros tipos de ecosistemas, e incluso con otras comunidades como invertebrados, peces o vegetación.

¿Por qué Metacomunidades?

Estudiar el Paraná bajo el enfoque de Metacomunidades implica tener una mirada integral de las distintas escalas, locales y regionales que actúan en el funcionamiento del sistema fluvial y en la generación de los patrones de diversidad. Una metacomunidad es un conjunto de comunidades locales (por ejemplo, las que encontramos en las lagunas, cauces y bañados), conectadas real o potencialmente a través de la dispersión de las especies. El enfoque metacomunitario constituye una perspectiva muy apropiada para comprender la dinámica del Paraná, en donde las fluctuaciones hidrológicas determinan diferentes situaciones de conexión e intercambio entre los ambientes, según nos encontremos en una bajante o creciente del río.

¿Cuáles son los nuevos desafíos?

Los significativos avances de este trabajo plantean como un nuevo gran desafío conocer cómo las variaciones hidrológicas modelan los perfiles funcionales del sistema, para lo cual el equipo ya está trabajando en un nuevo proyecto orientado a estudiar el acervo genético de nuestros sistemas acuáticos mediante la reconstrucción de genomas ambientales completos.

Hoy, con un proyecto de Ley de Humedales en discusión en el Parlamento y situaciones extremas que se están observando en el Paraná (bajante extraordinaria e incendios descontrolados en la llanura aluvial), estudios que apunten al conocimiento de la diversidad del Paraná y los procesos que la estructuran, toman particular relevancia para pensar su conservación y uso sostenible.