Braulio Ricardo Perez Alva
Desde los inicios de la vida en la Tierra, la evolución ha dotado a las plantas de adaptaciones extraordinarias, permitiéndoles conquistar una diversidad de entornos que van desde los desiertos más áridos hasta las selvas y mares. A pesar de esta aparente ventaja, la vida vegetal enfrenta retos significativos. A diferencia de los animales, las plantas carecen de la capacidad de desplazarse en busca de condiciones óptimas para su crecimiento, lo que las obliga a depender enteramente de la maquinaria genética heredada para adaptarse y sobrevivir.
La luz solar, el agua y los nutrientes son esenciales para el desarrollo y crecimiento vegetal. Sin estos elementos vitales, las plantas experimentan estrés, lo que puede llevarlas a la muerte. En entornos particulares, como los pantanos o suelos ricos en arena de silicio o piedra caliza, presentan una escasez casi total de nutrientes, lo que representa un reto para la vida vegetal.
Históricamente, dentro de la red trófica, las plantas han sido vistas como seres "inferiores"; a menudo son la presa de una variedad de animales. Sin embargo, un giro fascinante en la historia evolutiva muestra cómo el estrés ambiental y la escasez de nutrientes han llevado a algunas plantas a desarrollar estrategias de supervivencia inusuales, como la captura y digestión de animales para obtener los nutrientes que el suelo no puede proporcionarles. Esta adaptación ha llevado al surgimiento de lo que comúnmente conocemos como "plantas carnívoras". Estas plantas no consumen carne en el sentido convencional; de hecho, forzarlas a hacerlo resultaría en la descomposición de sus hojas y eventualmente en su muerte. Lo que las distingue es su capacidad única para atraer, capturar y digerir a sus presas mediante el uso de estructuras adhesivas, el rápido cierre de sus hojas, trampas de caída, o actuando como miniaspiradoras naturales (Figura 1).
Las presas de estas plantas varían en tamaño desde animales tan grandes como un ratón hasta diminutos organismos microscópicos (Figura 2). Estas características no solo hacen de las plantas carnívoras un elemento crucial para regulación de poblaciones de ciertos organismos, sino que también sirven como fuente de alimento para sus polinizadores, destacando así la importancia de su conservación.
No hace falta viajar grandes distancias para conocer una planta carnívora; de hecho, se distribuyen en todos los continentes, excepto en la Antártida. Conocerlas es una sensación muy placentera, principalmente por las dificultades que pueden asociarse a su búsqueda. En la experiencia de quien redactó este texto, el atravesar barrancas y humedales donde a veces el agua alcanza el nivel de la cadera, donde te puedes encontrar escorpiones, serpientes, viudas negras y demás, no es una experiencia agradable. Sin embargo, vale la pena cuando finalmente encuentras la planta que tanto tiempo llevabas queriendo conocer, en mi caso la gran Pinguicula moranensis (Figura 3).
Cuando los hábitats de las plantas carnívoras experimentan cambios, ya sea por la urbanización o la conversión a tierras de cultivo, estas especies se enfrentan a un grave peligro. Su capacidad de adaptación es limitada, lo que las coloca en una situación vulnerable (Figura 4). Es como si, al momento de alimentarnos, tuviéramos que alterar drásticamente nuestra dieta añadiendo más sal o azúcar, lo que eventualmente nos llevaría a contraer enfermedades. De manera similar, las plantas carnívoras sufren las consecuencias de la modificación humana de su entorno, los cambios en este pueden ocasionar que se quemen sus raíces y eventualmente les causan la muerte. En este sentido, surge la necesidad de realizar acciones de conservación que protejan no solo a estas singulares criaturas, sino también a los frágiles hábitats que ocupan.
Fig. 1. Estructuras adhesivas (tricomas) de Drosera intermedia (A), hojas de Dionaea muscipula (B), trampas de caída de Nepenthes alata (C), trampa de succión de Utricularia resupinata (D). Fotografías por BRPA.
Fig. 2. Presas de algunas plantas carnívoras. Araña atrapada por Dionaea muscipula (A) y presas unicelulares (algas) de Utricularia resupinata (B). Fotografías por BRPA.
Fig. 3. Pinguicula moranensis en acción atrapando mosquitos. Fotografía por BRPA.
Fig. 4. Humedal en San Cristóbal de las Casas, Chiapas (A), en donde el cambio de uso de suelo es una amenaza potencial para las poblaciones nativas de Utricularia gibba (B). Fotografías por BRPA.
Referencias:
Lin et al. (2021) Proceedings of the National Academy of Sciences 118: e2022724118.
Pérez-Alva et al. (2022) Botanical Sciences 100(3): 550-562.
Selene Gómez
Nunca había probado algo con un sabor y consistencia tan peculiar. La bebida en mi vaso era de color blanco, viscosa y ligeramente ácida. Mientras pasaba por mi paladar y sentía la viscosidad en mi lengua, recordaba las palabras del profesor esta mañana sobre los beneficios de las bebidas fermentadas en la microbiota intestinal.
Estas palabras “microbiota intestinal” son cada vez más frecuentes en comerciales de probióticos, reels de instagram o videos de TikTok de médicos y nutriólogos que nos hacen recomendaciones para cuidarla. Recuerdo haber escuchado por primera vez acerca de la microbiota intestinal en mi infancia, cuando mis padres la llamaban flora intestinal. Me decían que debía alimentarme sanamente para mantenerla en buen estado y así evitar enfermarme del estómago. Ellos me explicaron que la flora intestinal estaba compuesta por “bichos” en el intestino que me ayudaban a digerir los alimentos. Durante la preparatoria, en mis clases de microbiología, comprendí más a fondo a que se referían mis padres: esos “bichos” eran microbios que incluían bacterias, virus, hongos, protistas y arqueas que residen en nuestro intestino y, que no solo colaboran en la digestión de los alimentos, sino que también desempeñan un papel crucial en el desarrollo del sistema inmunológico y en la producción de vitaminas del grupo B y la K, entre otras cosas.
Mientras disfrutaba de otro sorbo de mi bebida fermentada, reflexionaba sobre los microbios de la microbiota intestinal en los seres humanos. Sabemos que los obtenemos de nuestra madre durante el nacimiento cuando cruzamos el canal de parto y también de la leche materna durante la lactancia. Además se han encontrado microbios en la placenta. Pero, ¿será este proceso similar en todos los animales?
Mi monólogo interior se interrumpió al escuchar la voz de Pedro, mi mejor amigo, quien volvía a la mesa con dos tarros de pulque.
– Traje de fresa y de guayaba, ¿cuál quieres probar? – me dijo con entusiasmo –
– El de fresa – le respondí. Después de probar el natural, me parece que uno de mis frutas favoritas sería lo ideal.
– ¿En qué estabas pensando? Te vi desde la barra muy concentrada.
– Recordaba lo que nos dijo el profesor esta mañana sobre la microbiota intestinal y me preguntaba si los animales también la obtienen de su madre al nacer. ¿Sabes algo al respecto?
– Justamente ayer estaba leyendo un artículo de investigación de la Universidad Autónoma de Tlaxcala, sobre las bacterias en embriones de lagartijas.
– ¿Embriones de lagartijas? - le expresé con asombro -
– ¡Sí! De la lagartija espinosa del mezquite, que habita en el volcán La Malinche, en Tlaxcala.
– ¡Increíble! Y ¿qué descubrieron?
– Mencionan que las lagartijas tienen bacterias desde que están en el vientre de su madre.
– ¿En el vientre de su madre? – le dije sorprendida – ¿Acaso las lagartijas no ponen huevos?
– Sí, pero esta especie en particular no lo hace. Sus crías están en el vientre envueltas en una especie de saco, rodeado por una membrana. En el interior se encuentra el embrión rodeado de líquido amniótico, y una yema que provee de nutrientes a la lagartija.
– ¡Interesante! Nunca había escuchado de lagartijas que no ponen huevos. ¿Y el artículo qué decía de la microbiota?
– Mencionaba que en los embriones de lagartijas de diferentes madres hay bacterias que son similares, es decir, las bacterias de la microbiota de diferentes embriones son más parecidas entre sí que a las bacterias de su madre, por lo que de alguna forma se selecciona un grupo específico de bacterias que traspasa la membrana para localizarse en el feto. Además, estas bacterias se transfieren desde etapas tempranas del desarrollo embrionario.
– Y ¿en qué parte del feto de la lagartija estudiaron a la microbiota?
– Investigaron en el intestino, en el líquido amniótico, en la membrana y en la yema.
– ¿Encontraron bacterias en el intestino del embrión?
– Sí, de hecho es la parte que más bacterias diferentes tiene, es decir, la que alberga mayor diversidad.
– ¡Qué interesante! Entonces, los embriones de las lagartijas tienen bacterias desde que están en el vientre de su madre. ¿De dónde provienen esas bacterias? ¿Del intestino de su mamá?
– Algunas bacterias sí provienen del intestino de la madre. Sin embargo, descubrieron que hay más bacterias que se comparten con la boca y la piel del vientre de las madres que con el intestino.
– Es un trabajo muy interesante, me ha fascinado lo que me has contado. ¿Dónde se realizó ese estudio?
– En el Laboratorio Yen Lab del Centro de Investigación en Ciencias Biológicas de la Universidad Autónoma de Tlaxcala.
– ¡Genial! Es aquí en México. Me dan ganas de ir a visitar ese laboratorio – le dije con entusiasmo –
– Pues vamos. A mí también me gustaría ir.
– ¡Super! Considéralo hecho.
– Vaya, esta charla me ha dado sed. Iré por otro tarro de pulque. ¿Quieres más?
– Sí, por favor, el de fresa me ha gustado más.
Nombre común: lagartija espinosa del mezquite
Nombre científico: Sceloporus grammicus
Volcán La Malinche en Tlaxcala, México.
Bacterias de la microbiota intestinal.
Tarro con pulque, bebida fermentada tradicional mexicana.
Nacimiento de un bebé a través de parto natural donde adquiere microorganismos que formarán parte de su microbiota intestinal.
Laboratorio Yen Lab en el Centro de Investigación en Ciencias Biológicas de la Universidad Autónoma de Tlaxcala.
Selene Gómez
Cuando escuchamos la palabra microbio o bacteria, por lo regular lo asociamos con algo malo, que nos puede hacer daño, que nos enferma, más ahora con la situación que vivimos de la pandemia por COVID-19, donde queríamos desinfectar todo por el temor de contagiarnos (Fig. 1). Las personas han optado por temer cada día más a algo que no pueden ver a simple vista pero que saben que existe y que enferma. Pero ¿realmente los microbios son enemigos de los humanos? El libro Los microbios ¿amigos o enemigos? (Fig. 2) Nos lleva de la mano por la breve historia de los microorganismos en la Tierra, desde las hipótesis de su origen, enfermedades que causan, y los increíbles usos que se les pueden dar para el beneficio de la humanidad.
El primer capítulo que aborda brevemente la historia de la microbiología, desde el primer ser humano que observó a las bacterias a través de las lupas que pulía con esmero, me refiero a Anton van Leeuwenhoek, a los descubrimientos de Robert Koch y sus famosos postulados o Louis Pasteur con sus increíbles aportaciones a la microbiología, entre otras la vacuna de la rabia. Muchos científicos estuvieron involucrados a lo largo de varios siglos en el avance de la microbiología como ciencia. Sin embargo, la gran mayoría de sus investigaciones eran a causa de las terribles enfermedades que aquejaban a la humanidad y que en esa época eran difíciles de curar, ya que el descubrimiento de los antibióticos como la penicilina (Fig. 3) se dio hace aproximadamente 95 años, quizá esa la razón por la cuál aprendimos a verlos como los villanos en la historia de la vida en la Tierra.
Enfermedades causadas por virus considerados microbios, como el de la polio, también abordado en este libro, dieron pie al desarrollo de muchas vacunas, por ejemplo, recientemente, fueron creadas las vacunas contra el SARS-CoV-2 causante de la covid-19 y contra el virus del papiloma humano (VPH) causante del cáncer cervicouterino. Los virus han existido probablemente desde el origen de las bacterias, ya que ellas también son atacadas por estos microbios a los que llamamos bacteriófagos (Fig. 4).
Si bien los microorganismos son causantes de varias enfermedades en los humanos, animales y plantas, de ahí su mala reputación, también han sido grandes protagonistas de los descubrimientos de la humanidad, entre estos aquellos relacionados con la biología molecular y la compresión del DNA como molécula transportadora de material genético; así células de la bacteria intestinal Escherichia coli fueron utilizadas para descubrir el papel de los ácidos nucleicos como molécula de la herencia con los experimentos realizados en el laboratorio usando éstas bacterias y virus marcados radioactivamente. La utilización de los microorganismos ha sido de gran ayuda para el desarrollo de la biología molecular.
Los microorganismos además tienen un rol fundamental en la biotecnología, la cuál ha existido desde los antiguos egipcios que producían vino y cerveza o los aztecas que elaboraban pulque (Fig. 5), bebidas producidas por los microbios. Además, algunos productos como los quesos, el pan, la pizza, el yogurt, los antibióticos y muchos de los alimentos fermentados que nos llevamos a la boca, se producen debido a la presencia de microbios. Por otra parte, los avances en la biotecnología se han logrado gracias a los plásmidos (DNA circular independiente del DNA cromosómico) que encontramos en las bacterias y que son capaces de transportar información genética de unas a otras e incluso a células eucariotas, debido a ello hemos generado organismos genéticamente modificados o también conocidos como transgénicos, los cuales se utilizan actualmente en la producción de sustancias útiles para el tratamiento de enfermedades, tal es el caso de la insulina recombinante o del interferón; o para el control biológico de algunas plagas como lo ha sido en la papa. La producción de alcohol para los automóviles es a través de la fermentación del maíz por microbios, su utilización permitirá reducir la contaminación causada por la quema de hidrocarburos.
Las bacterias no solo son causantes de enfermedades, muchas de ellas colaboran para el crecimiento de las plantas, tal es el caso de Rhizobium, la cual fija el nitrógeno de la atmósfera y se lo proporciona en forma de amonio a las plantas leguminosas para su crecimiento, es decir, las lentejas, frijoles, chícharos, habas, garbanzos, el tamarindo, la jícama y la soya que consumimos en nuestra vida cotidiana, han crecido en parte por éstas bacterias que están en sus raíces. Las plantas se nutren en parte por las asociaciones simbióticas que establecen con microorganismos del suelo, como se mencionó anteriormente, la misma fertilidad del suelo es en gran medida producto del metabolismo de los microbios sobre los desechos orgánicos como la hojarasca.
¿Realmente los microbios son nuestros enemigos? O simplemente adoptan ese papel cuando están en contacto con nuestro organismo causandonos una enfermedad y, sobretodo cuando son ajenos a nosotros, ya que desde hace años se sabe que en nuestro intestino albergamos un maravilloso ecosistema comúnmente llamado microbiota intestinal (antiguamente flora bacteriana) aquel que nos ayuda a digerir los alimentos que consumimos. Estudios recientes nos traen a la luz que un desorden en la microbiota intestinal puede ser la causante de algunas enfermedades crónicas como la diabetes. Asimismo, ahora sabemos que la microbiota está presente en diferentes partes de nuestro cuerpo, como la piel, en donde nos protegen del ataque de otros microbios.
Con los avances en la biología molecular y las técnicas de secuenciación masiva es como ahora comprendemos más de la genética del humano, pero, ¿cómo se dio este avance? gracias a una bacteria descubierta en el parque de Yellowstone en Estados Unidos, llamada Thermus aquaticus, que aportó una pieza clave para el desarrollo de la técnica de PCR (reacción en cadena de la polimerasa), la cual en la actualidad es utilizada como apoyo para el diagnóstico de varias enfermedades como la COVID-19 (Fig. 6), el SIDA, la hepatitis, entre otras; además, ésta técnica se usó en la secuenciación del genoma completo del virus SARS-CoV-2 que proporcionó la información necesaria para que hoy contemos con una vacuna.
Finalmente si nos remontamos al origen de la Tierra, los microorganismos fueron los primeros en aparecer, recordemos que las células procariotas (Fig. 7) son menos complejas que las eucariotas, ya que no poseen núcleo ni estructuras membranosas, es más se cree que precisamente las células eucariotas resultaron de la fusión de dos células bacterianas envueltas en una membrana, así lo evidencia la presencia de DNA propio en mitocondrias y cloroplastos. Además, un producto del metabolismo de las primeras bacterias fue el oxígeno que inundó la atmósfera del planeta, como lo ha evidenciado los fósiles de los estromatolitos y, cuyos análogos, las microbialitas aún existen en la actualidad en sitios como la laguna de Bacalar en Quintana Roo, México (Fig. 8) y en otras regiones del mundo como Canadá (Fig. 9) o Australia (Fig. 10). Entonces, si las bacterias surgieron antes que las células eucarioticas y han estado aquí en este planeta muchos antes que nosotros. ¿Realmente son enemigos? o por el contrario es tiempo de empezar a verlos como amigos. Las bacterias se encuentran en su hábitat natural, el ser humano al invadir ecosistemas, se expone a que ellas traspasen la barrera de la especie y a través de la llamada zoonosis (transmisión de un microorganismo presente en los animales a las personas) causen enfermedades al humano como fue el caso de la viruela, actualmente erradicada u otras enfermedades como la gripe aviar.
Este libro nos proporciona de manera global dos perspectivas de los microorganismos, una donde pueden actuar como “enemigos” al causarnos enfermedades y otra donde son nuestros “amigos” con las múltiples aplicaciones que el humano les ha dado en su beneficio y, por la importancia que tienen para la continuidad de la vida en la Tierra. ¿Será que estamos en la época de redimensionar su papel en nuestra vida cotidiana? ¿Realmente nos causan más daños que beneficios? Es necesario difundir el protagonismo que los microbios han tenido en la historia del planeta y de la humanidad, reivindicar su rol y sus aportaciones en la vida diaria del ser humano en el presente y hacia el futuro.
Fig. 1. Representación de la pandemia por la enfermedad COVID-19 en el mundo. Durante los años 2020-2022 en varias regiones del planeta se adoptó la medida de utilizar cubrebocas en zonas concurridas y espacios cerrados para tratar de disminuir la propagación del virus SARS-CoV-2 causante de la COVID-19.
Fig. 2. Ficha bibliográfica de la obra
Autor: Dora E. Jorge
Título: Lo microbios ¿amigos o enemigos?
Editorial: Fondo de Cultura Económica
Lugar: México
Año: 2009
Número de páginas: 140
Fig. 3. Test de sensibilidad a antibióticos. Prueba utilizada para encontrar el antimicrobiano (medicina) mas eficaz para el tratamiento de infecciones bacterianas. Cada disco de papel representa un antibiótico distinto, la ausencia de crecimiento en el césped microbiano (halo de inhibición) significa que la bacteria no fue capaz de crecer dedibo a la presencia del antimicrobiano.
Fig. 4. Bacteriófagos invadiendo una célula bacteriana. Estos virus también conocidos como fagos, invaden a las bacterias introduciendo su DNA en el interior de la célula.
Fig. 5. Pulque, bebida fermentada tradicional oriunda de México. La microbiología del pulque involucra la presencia de microorganismos como la bacteria Lactobacillus sp. y la levadura Saccharomyces sp.
Fig. 6. Reactivos utilizados en la prueba de PCR en tiempo real para la detección del virus SARS-CoV-2. Con esta variante de la PCR se puede detectar el virus y cuantificar el número de copias de las partículas virales.
Fig. 7. Célula procariota. Las bacterias y las arqueas son células procariotas que tienen la característica de carecer de núcleo, por lo que su DNA está suspendido en el citoplasma como se ve en la imagen.
Fig. 8. Microbialitas de la Laguna de los siete colores en Bacalar, México. Éstas estructuras que parecen rocas, son formaciones de carbonatos y otros minerales, en cuya superficie encontramos a los microorganismos que las producen.
Fig. 9. Microbialitas del lago Pavilion en Canadá. Este lago es un sitio de estudio de la NASA para comprender como es que estas estructuras también pueden crecer en ambientes no extremos para la vida.
Fig. 10. Microbialitas de la bahía Shark en Australia. Se han realizado estudios de éstas estructuras para evaluar a las comunidades microbianas que se encuentran activas a través de RNA.
Figura 1. El suelo. A. La fauna del suelo (Vía FAO.org). B. Práctica de quema de residuos donde se puede observar que el suelo queda desnudo y propenso a la erosión.
22 de noviembre de 2022
El suelo es un recurso no renovable del cual depende nuestra subsistencia. Los suelos saludables son cruciales no solo para la producción de alimentos, sino también para la provisión de servicios ecosistémicos, entre ellos, el reciclaje de nutrientes y la mitigación del cambio climático. Por ejemplo, los árboles y las plantas, que se nutren del suelo, son la base de nuestra vida: nos dan frutas, flores, oxígeno y madera, y pueden servir de refugio y alimentos para otros organismos.
El suelo también alberga una diversidad sin precedentes (Fig. 1A). Tan solo en una cucharada de suelo existen cientos de miles de bacterias, hongos y protistas diferentes. Todos estos microorganismos son los organismos más pequeños y numerosos del suelo, y comprenden la microfauna. De la microfauna dependen los procesos biogeoquímicos que ocurren en el suelo. Los invertebrados microscópicos como nemátodos, ácaros, colémbolos, tardígrados comprenden la mesofauna del suelo y son reguladores de la descomposición. Pero también podemos encontrar otros organismos más grandes. Por ejemplo, la macrofauna incluye lombrices, termitas, hormigas, milpiés, cochinillas, etc. y estos ayudan a la aireación y drenaje del suelo. Mientras que la megafauna, los animales que habitan o hacen nidos en el suelo, pueden ser castores, conejos, topos, tejones, sapos, ratones, entre otros, y estos son los principales agentes del recambio y distribución del suelo.
Lamentablemente, el suelo se está erosionando más rápido de lo que se está formando. Si el suelo no es rico y lleno de vida, además de que tendremos cosechas más pobres, nuestra comida tendrá un valor nutricional significativamente menor.
En Tlaxcala se practica excesivamente la quema de residuos orgánicos durante los meses de diciembre, enero y febrero (Fig. 1B). Esta práctica tiene fuertes consecuencias negativas no solo para la salud y fertilidad del suelo, sino también para nuestra propia salud. Quemar los residuos vegetales elimina la capa que protege al suelo de la erosión, además, se eliminan residuos orgánicos que podrían entrar directamente al reciclaje de nutrientes que contribuye a la fertilidad del suelo. En el corto plazo, quemar los residuos orgánicos pareciera ser positivo porque hay una liberación momentánea de nitrógeno, con lo cual vemos reverdecer el suelo que se quema. Sin embargo, las consecuencias a largo plazo son muy negativas y Tlaxcala es uno de los estados con mayor erosión y pérdida de suelo en el país. También, Tlaxcala es uno de los estados con peor calidad del aire y la práctica de quema contribuye mucho, no solo por las cenizas y dióxido de carbono que se generan durante la quema, sino porque el suelo desnudo es más propenso a tolvaneras.
Te invitamos a reducir esta práctica para cuidar la salud, fertilidad y la diversidad biológica del suelo, pues con ello contribuimos a nuestra propia salud y bienestar.
Figura 1. Crecimiento de Ricinus communis L. (ricino) en condiciones de invernadero. a) Planta de ricino, b) formación de raíces pequeñas en ricino para mejorar la captación de agua en sequía.
05 de julio de 2022
La sequía es un fenómeno que se caracteriza por una baja disponibilidad de agua, o incluso, su carencia absoluta. Hoy en día, es un tema de gran importancia a nivel mundial debido a la falta de agua en muchas zonas, lo cual afecta considerablemente la productividad de los campos, la calidad de vida de las personas y los ecosistemas. La baja disponibilidad de agua puede provocar mucho estrés en las plantas ya que está asociada con la pérdida de las hojas y su turgencia, es decir, la rigidez que las mantiene estables, y en algunos casos la muerte.
Sin embargo, las plantas han desarrollado una serie de estrategias para adaptarse a los condiciones ambientales adversas de sequía, entre ellas: disminuir su tamaño para reducir sus necesidades de agua, formar raíces más finas y largas para mejorar la captación de agua (Fig. 1), aumentar la producción de metabolitos secundarios para contrarrestar la formación de especies reactivas de oxígeno, entre otras.
Estudios recientes muestran cómo la sequía puede afectar a la relación ecológica que existe entre los microorganismos y las plantas, especialmente, aquellos microorganismos de las raíces, conocida también como microbiota rizosférica. Estos microorganismos podrían, por un lado, hacer equipo con la planta y aumentar su resiliencia ante esta adversidad, pero por otro lado, podrían aprovecharse de la debilidad de la planta e infectarla.
En YenLab hemos investigado el efecto de la sequía sobre la relación planta-microorganismos en varias de nuestras publicaciones. Algunos de nuestros hallazgos resaltan la presencia de ciertos géneros bacterianos que se enriquecen durante la sequía como Streptomyces, un género de bacterias ampliamente reconocido por ser promotor del crecimiento vegetal (Prince et al, 2020).
También, encontramos que en plantas altamente adaptadas a la sequía, como el ricino (Fig. 1), aunque hay cambios en la características morfológicas de la planta, no hubo diferencias en la composición de las comunidades bacterianas por la falta de agua. Sin embargo, en otros microorganismos como los hongos que son susceptibles al contenido de humedad sí encontramos cambios en su diversidad y composición, especialmente de aquellos que se encuentran dentro de los tejidos de la planta. Además, la formación de asociaciones como lo son las micorrizas arbusculares también son beneficiosas para diversas plantas en condiciones de sequía. Estudiar cómo las plantas se ven afectadas por la sequía y su relación con las poblaciones microorganismos es de gran importancia porque nos permite comprender todos los efectos de este fenómeno en la vida y nos hace conscientes de la importancia del recurso agua.
Referencias
Hereira-Pacheco S et al. (2021) Scientific reports 11:1-14.
Prince L et al. (2020) Journal of Soils and Sediments 20:3316-3329.
Figura 1. Transferencia materna de microbiota. A) Representación esquemática de las teorías sobre la transferencia materna de microbiota en las primeras etapas de vida: a) el ambiente placentario es estéril durante una gestación saludable, y la microbiota es transferida durante el nacimiento, la microbiota intestinal de los bebés nacidos por vía vaginal es similar a la microbiota vaginal materna; mientras que la microbiota de los bebés nacidos por cesárea es similar a la microbiota de la piel materna; y b) la colonización ocurre en el útero donde la microbiota intestinal de los bebés es transferida antes del nacimiento, probablemente por una microbiota placentaria originada de la microbiota intestinal y oral maternas. B) Hembra gestante de Sceloporus grammicus. Fotografía y edición: Nina y Magdalena Montoya.
02 de junio de 2022
La microbiota está presente en las diferentes etapas de la reproducción, desde la preconcepción, la cópula, la gestación y el nacimiento. Esta microbiota puede tener un papel muy importante en la salud de los bebés por el resto de su vida, sobre todo, aquellos microorganismos que son transferidos de la madre a su bebé, es decir, la llamada transferencia materna o vertical de microbiota.
Actualmente, existen dos teorías muy debatidas sobre la transferencia materna de la microbiota. Una, que es considerada el dogma central y plantea que la barrera placentaria mantiene al feto estéril durante la gestación y que la inoculación microbiana ocurre durante el nacimiento, al pasar por el canal de parto o durante la cesárea. Sin embargo, estudios recientes basados en la detección de ADN han identificado bacterias, aunque en poca abundancia, en el meconio (primeras heces de los bebés), la placenta, el líquido amniótico, las membranas fetales, el fluido folicular, el útero, la vagina y en el líquido seminal de hombres (Schoenmakers et al. 2019). Estos hallazgos apoyan la segunda teoría, que sugiere la existencia de una microbiota inicial que coloniza al feto antes del nacimiento (Collado et al. 2016) (Figura 1A). Si la segunda teoría es acertada, estas bacterias podrían incluso jugar un papel clave sobre las etapas de desarrollo embrionario y fetal.
En Yen Lab buscamos evidencia convincente de la transferencia materna de microbiota durante el desarrollo embrionario en lagartijas vivíparas como ser la lagartija del mezquite (Sceloporus grammicus). Actualmente, no existen investigaciones experimentales minuciosas que hayan confirmado lo mencionado anteriormente (Figura 1B). En nuestra investigación nos preguntamos si es posible que algunas bacterias benéficas colonicen al útero materno y si esto es crucial para el desarrollo óptimo de la descendencia. Si esto resulta cierto, el concepto tradicional de transferencia materna de microbiota cambiará y habrá funciones de la microbiota presente en los animales que hasta el momento no han sido explorados.
Referencias
Collado MC et al. (2016). Scientific reports 6:23129.
Perez-Muñoz ME et al. (2017). Microbiome 5(1):48.
Schoenmakers S et al. (2019). Obstetric medicine 12(3):107-115.
Figura 1. Pareja de escorpiones transvolcánicos (Barisia imbricata) copulando.
06 de mayo de 2022
La cópula forzada (forced copulation, en inglés) se caracteriza por una restricción física y violenta de los machos contra las hembras (Gogliathl et al., 2010). En muchas ocasiones este comportamiento de rechazo suele ir acompañado de enfrentamientos intersexuales agresivos, incurriendo en heridas leves y probablemente una mayor depredación (Olsson, 1995). La cópula forzada es un fenómeno más común en los reptiles y menos recurrente en aves y mamíferos.
Segun Olsson (1995), las hembras que no aceptan la cópula de los machos presentan diferentes comportamientos:
1. Las hembras de tamaño grande amenazan con una postura lateral, lo que aparenta un mayor tamaño corporal.
2. Las hembras de tamaño pequeño, por lo general, huyen de sus agresores.
3. Las hembras se voltean sobre sus espaldas evitando copular con los machos.
El Parque Nacional La Malinche es el hábitat de una gran variedad de organismos y, particularmente presenta una alta diversidad de reptiles (Méndez de la Cruz et al., 2018). La herpetofauna que habita dentro del volcán La Malinche no está aislada de este fenómeno biológico. Tal es el caso del escorpión transvolcánico (Barisia imbricata), una lagartija vivípara de tamaño medio, insectívora y de hábitats abiertos.
En Octubre del año 2021, durante una expedición de campo en el volcán La Malinche, observamos una pareja de B. imbricata en los bosques de pino, en la cual el macho estaba tomando fuertemente a la hembra (Fig. 1). En la fotografía se puede apreciar al macho (color pardo oscuro) sujetando con el hocico a la hembra por la parte dorsal de su cabeza.
Referencias:
Gogliathl et al. (2010). Biota Neotropica 10(4).
Méndez de la Cruz et al. (2018). Anfibios y reptiles del Parque Nacional La Malinche. Primer Edición. ISBN: 978-607-545-013-1.
Olsson M (1995). Herpetologica, 51:19-24.
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