Genómica ayuda a descifrar simbiosis de zompopas y escarabajos

El estudio de la relación simbiótica entre insectos, como las zompopas y los escarabajos, y microorganismos, con el apoyo de las nuevas técnicas genómicas,

El estudio de la relación simbiótica entre insectos, como las zompopas y los escarabajos, y microorganismos, con el apoyo de las nuevas técnicas genómicas, proporcionará conocimientos precisos para el desarrollo de proyectos de bioenergía.

El Dr. Adrián Pinto Tomás, científico del Centro de Investigación en Estructuras Microscópicas (Ciemic) de la Universidad de Costa Rica (UCR), junto con el Ing. Rolando Moreira Soto y Diego Elizondo Wallace, estudiantes de Maestría y Licenciatura en Microbiología, respectivamente, investigan las megacolonias de las hormigas zompopas, con el propósito de utilizar esos conocimientos en el mejoramiento de los procesos de producción del bioetanol.

 

 

Asimismo, con la participación del Dr. Rolando Moreira Soto y del Dr. Gabriel Vargas Asensio, de la Maestría en Microbiología, investigan los escarabajos que comen madera, los cuales tienen la particularidad de que tanto los adultos como las larvas conviven y se alimentan juntos en el tronco.

A ambos investigadores les llamó la atención este aspecto, ya que ello significa que estos coleópteros mantienen una relación simbiótica beneficiosa con microorganismos.

VIDA DE LAS ZOMPOPAS

Las megacolonias de zompopas son sociedades complejas, pero exitosas, porque en ellas viven hasta cinco millones de individuos. Sus nidos tienen cámaras, con una red de túneles, adonde llevan las hojas que cortan, las cuales las convierten en una pasta y con ellas cultivan un hongo que les sirve de alimento.

Una vez que ese material ha sido utilizado, las hormigas lo colocan en una especie de basurero, para su degradación. En esa tarea participan diversos microorganismos.

En todo ese proceso se genera una alta actividad metabólica que produce calor y, gracias a los túneles de ventilación, ese aire caliente sale y por convección ingresa el aire frío.

“Por medio de este sistema de manejo de desechos, las hormigas crean dentro del hormiguero una especie de aire acondicionado que produce una temperatura constante” de unos 25 grados Celsius, sin importar el lugar y el clima externo, comentó el Dr. Pinto.

El estudio reveló que el hongo que cultivan las zompopas es atacado por un parásito y para su eliminación las hormigas se asocian con bacterias que actúan como antibiótico. También aprovechan la capacidad de ciertas bacterias para fijar nitrógeno, que sirve de abono en la producción de hongos.

“El emplear la metagenómica nos permite entender por qué Klebsiella es mucho mejor en la fijación de nitrógeno que Pantoea”, dijo el Dr. Pinto al citar las dos bacterias predominantes.

Los análisis metagenómicos permiten hacer la secuenciación (detalle de la conformación del ADN) de todos los genomas de microorganismos presentes en un determinado ambiente, los cuales se analizan en forma simultánea.

El Ing. Moreira utilizó estas técnicas en su análisis acerca del proceso de degradación del jardín fúngico. Al respecto, se determinó que cada año diferentes reinas hacen casa aparte con una pequeña porción del jardín, el cual contiene los microorganismos necesarios para contribuir en la degradación vegetal.

“Es importante conocer esa comunidad de bacterias, porque eventualmente va ser la fuente de enzimas útiles para la producción de biocombustibles”, afirmó.

ESCARABAJOS Y LARVAS

El Dr. Vargas se dedica a investigar los intestinos y el material del que se alimentan (galería) las larvas y los escarabajos recolectados en cinco troncos de madera de diferentes lugares.

Su trabajo forma parte de una colaboración entre el Instituto Nacional de Biodiversidad (Inbio) con el Ciemic y el International Cooperative Biodiversity Group (ICBG), esfuerzo coordinado en el país por la Dra. Giselle Tamayo, para el desarrollo de estudios sobre biodiversidad, enfocados especialmente en el tema de la bioenergía.

Entre los resultados obtenidos destacan el hallazgo de arqueas (un tipo de organismo unicelular) en el intestino de las larvas, las cuales estaban en menor cantidad en los adultos y no se encontraron en las galerías. En estas últimas predominaron las Enterobacterias y los Firmicutes (bacterias de los géneros Clostridium y Bacillus), conocidos porque degradan paredes celulares de plantas. Algunas de estas aparecieron también en los intestinos de larvas y de escarabajos.

Además, los investigadores encontraron que las larvas, los adultos y las galerías tienen una microbiota (conjunto de microorganismos presentes) particular, aunque vengan del mismo tronco.

La hipótesis del Dr. Vargas es que los escarabajos viven con sus larvas, porque ellas se encargan de la degradación del material vegetal, y ambos se alimentan de la mezcla que producen.

En relación con la simbiosis con otros microorganismos, Vargas manifestó que tanto las larvas como los escarabajos seleccionan aquellos con capacidad de degradación de la pared celular vegetal.

Los científicos comparan los resultados obtenidos con la información generada de otros animales que consumen plantas o madera, como el oso panda, las termitas y las avispas, para identificar las enzimas que más contribuyen en la degradación vegetal.

[delipress_optin id="134623"]

Otros Artículos

En la laguna Botos y en el cráter principal del volcán Poás, se puede apreciar el impacto de las emanaciones volcánicas. (Foto: cortesía

A propósito de lo que está ocurriendo en el país y la discusión que se tornó alrededor de la ley de sociedades de convivencia

Las paredes y el suelo se estremecen. No es un temblor ni un terremoto. Un silbido largo nos lo confirma: es el ferrocarril que

Un estudiante de secundaria era terriblemente malo en redacción. No importa cuánto practicaba ni cuántas horas pasaba con la ayuda de un tutor, no

La Escuela Municipal de Artes Integradas (EMAI) de Santa Ana continúa abriendo espacios para el disfrute de los habitantes de su cantón y del

Como se sabe, el CONAVI y el Ministerio de Obras Públicas y Transportes, y con ellos la administración Chinchilla, han culpado a un tronco

El jueves pasado se celebró en el Country Club una actividad de caridad anual de un grupo que se llaman ROMAR, o algo parecido

Los “Vargas Brother’s” fue estrenado entre el 13 y 15 de julio en el cine Variedades. (Foto: cortesía de los productores del documental)Los Hermanos
Semanario Universidad