En un Instituto de Educación Secundaria son
muchos y diversos los ecosistemas que podemos encontrar. El objetivo principal
de nuestro proyecto es investigar, identificar y reconocer la biodiversidad
críptica, es decir oculta no visible, en el IES Azuer. Para ello, se han tomado
muestras de diferentes ecosistemas como son el suelo de los arriates o los
musgos. Las muestras se llevaron al laboratorio donde se les añadió agua con el
fin de activar los microorganismos. Posteriormente, se filmaron en vivo con una cámara acoplada al
microscopio y a un ordenador portátil. Las especies que no pudieron ser
grabadas, fueron dibujadas. Se han identificado un total de 52 especies y se han grabado más de 200 vídeos lo que nos
ha permitido caracterizar las comunidades presentes en cada ecosistema. Este
proyecto ha sido elaborado por varios alumnos de primero de la ESO , que voluntariamente y en
los recreos han dedicado su tiempo a la investigación del maravillo mundo
microscópico, bajo la dirección de su profesor de ciencias naturales.
INTRODUCCIÓN
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| Alumno observando las preparaciones con el microscopio |
Los microorganismos constituyen la base de
la mayoría de las cadenas tróficas y juegan un papel fundamental en el
funcionamiento de todos los ecosistemas. A su vez, los “bancos de semillas” son
los responsables de la rápida respuesta ante los cambios que ocurren en el
ambiente.
Los principales grupos de microorganismos que conforman la
biodiversidad críptica son: las bacterias, los protoctistas (ciliados,
flagelados, rizópodos, algas y diatomeas), los nematodos, los rotíferos y los
tardígrados u osos de agua.
En un Instituto de Educación Secundaria son
muy diversos los ecosistemas que podemos encontrar: el suelo de los jardines,
arriates o macetas, los charcos temporales que se forman después de haber
llovido, los musgos que creen en las zonas de umbría de vallas y paredes, las
fuentes del patio o incluso el polvo o restos de suciedad presentes a lo largo
del día en los pasillos y aulas del Centro. Todos estos ecosistemas presentan
una rica biodiversidad de microorganismos oculta a nuestra vista.
El objetivo principal de este trabajo es
descubrir, identificar e investigar la biodiversidad críptica presente en los
diversos ecosistemas presentes en un Centro de Educación Secundaria como es el
IES “Azuer” de Manzanares (Ciudad Real).
Este trabajo es totalmente original, ya que
nunca antes se ha investigado directamente la biodiversidad críptica presente
en un Centro de Secundaria.
MATERIAL Y MÉTODOS
Los materiales empleados son los siguientes:
cuatro microscopios ópticos, uno de ellos con
cámara de vídeo, un ordenador, programas de edición y captura de vídeos
(PowerDirector, Adobe Premiere), portaobjetos, cubreobjetos, placas de Petri,
pipetas Pasteur, chupones, botellas de plásticos, agua destilada, una pequeña
espátula y granos de trigo.
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| Recogida de las muestras de musgos de la valla del Centro |
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| Muestras
de musgo en placa Petri listas para hidratarlas con agua destilada
Las muestras analizadas han sido todas
recogidas directamente con una pequeña espátula y colocadas en pequeñas placas
Petri. Para su mantenimiento en el laboratorio únicamente se le añadía
periódicamente agua destilada para que siempre estuviesen húmedas las muestras.
La cantidad de agua variaba dependiendo de la muestra, ya que la finalidad era
mantener la muestra “encharcada” pero no “inundada”, tal como se describe en
(Finlay, et al. 2000).
Se han analizado un total de 12 muestras.
Las primeras 8 muestras fueron de ensayo para practicar las técnicas a utilizar
y la metodología a seguir (meses de noviembre y diciembre del 2014 y parte del
curso pasado). Las 4 restantes han sido las muestras analizadas por un tiempo
de unos dos meses (después de las vacaciones escolares de Navidad hasta la
entrega del proyecto).
Las muestras analizadas han sido: (1)
musgos de la valla del centro; (2) musgos situado en la parte de debajo de las
paredes de la zona umbría del centro; (3) muestras de suelo del arriate de la
entrada principal del instituto y (4) agua con restos de hojas procedente de un
charco del patio anterior del centro que se formó debido a las lluvias de
diciembre.
La observación de las muestras para la
identificación de los diversos microorganismos se ha realizado con los
microscopios ópticos y siempre con material vivo, ya que no se han realizado
ningún tipo de tinciones o impregnaciones. El procedimiento ha sido el
siguiente: (1) con la pipeta Pasteur se
toma una pequeña cantidad del agua extraída de las placas Petri rotuladas con
el nombre del alumno encargado de cada muestra; (2) una gota o dos de la
muestra se vertían sobre un portaobjetos al que posteriormente colocamos encima
un cubre objetos; (3) las muestras en vivo eran ahora observadas al
microscopio, en primer lugar con el objetivo de menor aumento (x4) con el fin
de enfocar correctamente, luego con (x10) y finalmente con el de (x40); (4) los
alumnos se iban turnado para la utilización del microscopio que tenía la cámara
de video y desde el ordenador portátil se han ido grabando las diversos
especies de microorganismos encontrados (han sido muchos los problemas, ya que
la cámara no tiene una buena resolución y por otra parte, es muy complicado
grabar a los ciliados que se mueven muy rápido y en pocas ocasiones se quedan
quietos, por lo que hay que tener mucha paciencia, algo no muy común en el
alumnado).
Para la elaboración de los vídeos de
presentación del proyecto y para la edición de algunos de los vídeos grabados
con la cámara del microscopio se ha empleado el Adobe premiere y el
PowerDirector. Para la generación de códigos QR se ha utilizado la siguiente
página de internet: (http://www.codigos-qr.com/generador-de-codigos-qr/).
La bibliografía utilizada para la
identificación de las especies ha sido: el Atlas
de los microorganismos de agua dulce (vida en una gota de agua) (Streble y
Krauter, 1987), las guías de Finlay et al. (1988), la guía amigable de ciliados
de Foissner y Berger (1996), el libro de los colpódidos de Foissner (1993) y
diversos artículos de investigación (ver bibliografía). Además, de la búsqueda de
información en internet.
Todos los trabajos de recogida de muestras,
observación microscópica, grabaciones de especies se han realizado en el tiempo
de recreo escolar o bien asistiendo algunas tardes fuera del horario lectivo.
Todos los alumnos implicados en el proyecto son voluntarios.
RESULTADOS
Y DISCUSIÓN
Se ha identificado un total de 52
microorganismos, la mayoría de ellos pertenecientes al grupo de los
protoctistas. En muy pocas ocasiones hemos podido identificarlas a nivel de
especie, en la mayoría de los casos hemos podido llegar hasta la categoría
género y en otras ocasiones, únicamente al nivel de filum o tipo. La principal
razón es que son necesarias diversas técnicas de impregnación o tinción para la
correcta identificación de las especies y en el caso particular de las
bacterias es necesario emplear todo un conjunto de técnicas bioquímicas y
genéticas que se encuentran fuera de nuestro alcance. Además, ciertos grupos de
organismos presentan una gran complejidad taxonómica que requiere de expertos
en dichos grupos, como ha sido en nuestro caso con los nematodos, rotíferos y
tardígrados.
Se han grabado un total de 210 vídeos con una duración variable de 10
segundos hasta 6 minutos. De total de vídeos grabados se han seleccionado 68
por su valor y representatividad. Todos ellos han sido subidos a un canal en
YouTube para su posible visualización pública. El nombre del canal es “Azuer
Diversidad Críptica” (https://www.youtube.com/channel/UCNqGJfz36Q1uZmbpw6lw3cA).
Con el fin de que este proyecto pueda
servir de guía para futuros trabajos, tanto en el IES “Azuer”
como en otros Centros de Educación Secundaria se ha realizado una descripción
de cada una de las especies y grupos de microorganismos hasta ahora
identificados. En la descripción de cada especie se dan detalles de su tamaño,
su morfología, haciendo especial mención aquellos detalles más característicos
o relevantes que nos permitan identificar el género o la especie, su
alimentación y su hábitat. Además, hemos realizado un comentario sobre el vídeo
del microorganismo filmado y hemos indicado en que muestra fue encontrado. Aquellas especies u organismos que no han
podido ser grabados se les ha realizado un dibujo. Los microorganismos y especies descriptas han
sido los
52 identificados. Para este texto
hemos realizado una pequeña selección de aquellas especies más características
e interesantes como:
Cyrtohymena sp.
Tamaño in vivo de 140 x 55 µm. Tiene forma ortogonal, con ambos extremos más
o menos redondeados. Su cuerpo es casi rígido. Su área bucal es ancha y
profunda con la parte anterior semicircular. Su membrana paroral es curvada en
forma de interrogación muy característica. Su zona adoral de membranelas (ZAM)
ocupa aproximadamente el 47 % de la longitud del cuerpo. Al ser un ciliado
hipotrico presenta un patrón ventral de 18 cirros semejante a las Oxytricha. La vacuola contráctil en el margen izquierdo en posición media. Se
alimenta de bacterias, ciliados y otros
protoctistas. Se encuentra fundamentalmente en muestra de musgo y suelo.
Comentario de la muestra y el vídeo: Se localizó en las muestras de musgo de la valla.
Tuvimos la suerte de poderla grabar dividiéndose transversalmente y pudimos ver
varias de sus fases antes de su completa división.
Haptórido
sp.
Tamaño in vivo de unos 50 x 20 µm. Tamaño
variable dependiendo de lo que ha ingerido. La abertura oral es apical y
simple. La ciliación es uniforme y completa formada por cinetias
longitudinales. La vacuola contráctil
situada en la parte posterior final de la célula. Es un ciliado
carnívoro.
Comentario de la muestra y el vídeo: Se ha identificado en las muestras de musgo de la
valla. Se ha grabado al haptórido
intentando devorar en varias ocasiones
a una Vorticella. Puede tratarse de una especie nueva o poco
conocida.
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| Haptóridos intentando devorar a una Vorticella |
Homalogastra setosa
Tamaño en vivo de 15-30 x 7-14 um. Forma del cuerpo alargada a ovoide
con una depresión sobre el tercio posterior del cuerpo. Su zona oral se
extiende casi toda la longitud de la célula. La membrana paroral y la abertura
oral se localizan en posición subecuatorial. La ciliación es completa y
uniforme compuesta por 11-13 filas de cinetias ligeramente curvadas. Presenta
un cilio caudal. La vacuola contráctil en posición terminal. Tiene un
distintivo movimiento al quedarse quieta por un momento y posteriormente
moverse muy rápidamente. Se alimenta de bacterias. Es un ciliado típico de
suelos y musgos.
Comentario de la muestra y el vídeo: Se ha identificado en las muestras de musgo. Se ha
grabado su característico movimiento, así como en estado de reposo creando
corrientes para la captura de bacterias, además, se aprecia muy bien la
localización y funcionamiento de su vacuola contráctil.
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| Homalogastra setosa y vacuola contráctil |
Mayorella sp.
Es una ameba desnuda de tamaño en vivo muy
variable de 12-350 µm. Es larga y aplanada con varios pseudópodos en su margen
anterior, que suelen ser de tamaño similar en longitud y de forma más o menos
cónica (digitiformes). El extremo posterior suele ser redondeado. Su citoplasma
está lleno de vacuolas digestivas y con pequeños cristales. Se alimenta de
bacterias y es frecuente en sedimentos, suelos y musgos.
Comentario de la muestra y el vídeo: Se han encontrado en las muestras de musgo, tanto
de la valla como de la pared. Se ha grabado desplazándose con sus pseudópodos.
Para su identificación no hemos guiado por dos criterios su tamaño y forma de
pseudópodos, ambos de los cuales no son ideales para identificar a este grupo
tan complicado de amebas desnudas.
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| Mayorella sp. ameba grande con lobopodos |
José Luis Olmo Rísquez
Bibliografía
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JIMÉNEZ-GÓMEZ, F., PARRA, G. GALOTTI, A. & OLMO, J.L.
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Biodiversidad críptica. Actualidad SEM. 51.
27-30.
FINLAY, B. J., BLACK, HI. J., BROWN, S., CLARKE,
K. J., ESTEBAN, F., G., HINDLE, R, M., OLMO, J. L. ROLLET, A. & VICKERMAN,
K. (2000). Estimating the growth
potential of the soil protozoan community. Protist, 151: 69-80 (And
Corregendum: Protist 151: 367)
FINLAY, B. J., ROGERSON, A. & COWLING, A.J. (1998). A
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of Freshwater Protozoa. Freshwater Biological Association, Ambleside, 1-77.
FOISSNER, W. (1993). Colpodea (Ciliophora).
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FOISSNER, W. & BERGER, H. (1996). A user-friendly guide to ciliates (Protozoa,
Ciliophora) commonly used by hidrobiologists as bioindicator in rivers, lakes,
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STREBLE,
H. & KRAUTER D. (1987). Atlas de los
Microorganismos de Agua Dulce. La vida en una gota de agua. Ed. Omega.
Barcelona.
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