Los oligótrofos ocupan ambientes donde los nutrientes disponibles ofrecen poco para sostener la vida. El término «oligótrofo» se utiliza comúnmente para describir entornos terrestres y acuáticos con concentraciones muy bajas de nitratos, hierro, fosfatos y fuentes de carbono.
Los oligótrofos han adquirido mecanismos de supervivencia que implican la expresión de genes durante los períodos de condiciones de bajos nutrientes, lo que les ha permitido encontrar el éxito en diversos entornos. A pesar de la capacidad de vivir en concentraciones bajas de nutrientes, los oligótrofos pueden encontrar dificultades para sobrevivir en entornos ricos en nutrientes.
Editar la Antártida
Los entornos antárticos ofrecen muy poco para sostener la vida, ya que la mayoría de los organismos no están bien adaptados para vivir en condiciones de limitación de nutrientes y temperaturas frías (inferiores a 5 °C). Por ello, estos ambientes presentan una gran abundancia de psicrófilos que están bien adaptados a vivir en un bioma antártico. La mayoría de los oligótrofos viven en lagos donde el agua ayuda a los procesos bioquímicos para el crecimiento y la supervivencia. A continuación se presentan algunos ejemplos documentados de entornos oligotróficos en la Antártida:
El lago Vostok, un lago de agua dulce que ha quedado aislado del mundo bajo 4 km (2,5 mi) de hielo antártico, se considera con frecuencia un ejemplo primario de entorno oligotrófico. El análisis de las muestras de hielo mostró microambientes ecológicamente separados. El aislamiento de microorganismos de cada microambiente permitió descubrir una amplia gama de microorganismos diferentes presentes en la capa de hielo. También se han observado rastros de hongos, lo que sugiere un potencial de interacciones simbióticas únicas. La extensa oligotrofia del lago ha llevado a algunos a creer que algunas partes del lago son completamente estériles. Este lago es una herramienta útil para simular estudios relativos a la vida extraterrestre en planetas congelados y otros cuerpos celestes.
El lago Crooked es un lago glacial ultraoligotrófico con una fina distribución de microorganismos heterótrofos y autótrofos. El bucle microbiano desempeña un gran papel en el ciclo de los nutrientes y la energía dentro de este lago, a pesar de que la abundancia bacteriana y la productividad son especialmente bajas en estos entornos. La escasa diversidad ecológica puede atribuirse a las bajas temperaturas anuales del lago. Las especies descubiertas en este lago incluyen Ochromonas, Chlamydomonas, Scourfeldia, Cryptomonas, Akistrodesmus falcatus y Daphniopsis studeri (un microcrustáceo). Se propone que la baja selección competitiva contra Daphniopsis studeri ha permitido que la especie sobreviva lo suficiente como para reproducirse en ambientes con limitación de nutrientes.
AustraliaEdit
Las llanuras de arena y los suelos lateríticos del sur de Australia Occidental, donde un cratón extremadamente grueso ha impedido cualquier actividad geológica desde el Cámbrico y no ha habido glaciación para renovar los suelos desde el Carbonífero. Por lo tanto, los suelos son extremadamente pobres en nutrientes y la mayoría de la vegetación debe utilizar estrategias como las raíces en racimo para obtener incluso las cantidades más pequeñas de nutrientes como el fósforo y el azufre.
La vegetación de estas regiones, sin embargo, es notable por su biodiversidad, que en algunos lugares es tan grande como la de una selva tropical y produce algunas de las flores silvestres más espectaculares del mundo. Sin embargo, está gravemente amenazada por el cambio climático, que ha desplazado el cinturón de lluvias invernales hacia el sur, y también por el desmonte para la agricultura y por el uso de fertilizantes, impulsado principalmente por los bajos costes de la tierra que hacen que la agricultura sea económica incluso con rendimientos que son una fracción de los de Europa o Norteamérica.
América del SurEditar
Un ejemplo de suelos oligotróficos son los de arenas blancas, con un pH del suelo inferior a 5,0, en la cuenca del Río Negro, en el norte de la Amazonia, que albergan bosques y sabanas de muy baja diversidad y extremadamente frágiles, drenados por ríos de aguas negras; el color oscuro del agua se debe a la alta concentración de taninos, ácidos húmicos y otros compuestos orgánicos derivados de la lentísima descomposición de la materia vegetal. Bosques similares se encuentran en las aguas oligotróficas del delta del río Patía, en la vertiente pacífica de los Andes.
OceanEdit
En el océano, los giros subtropicales al norte y al sur del ecuador son regiones en las que los nutrientes necesarios para el crecimiento del fitoplancton (por ejemplo, nitrato, fosfato y ácido silícico) están fuertemente agotados durante todo el año. Estas zonas se describen como oligotróficas y presentan una baja clorofila superficial. En ocasiones se describen como «desiertos oceánicos».
Entornos edáficos oligotróficosEditar
Los entornos edáficos oligotróficos incluyen suelos agrícolas, suelos congelados, etcétera. Varios factores, como la descomposición, la estructura del suelo, la fertilización y la temperatura, pueden afectar a la disponibilidad de nutrientes en los entornos del suelo.
En general, el nutriente se vuelve menos disponible a lo largo de la profundidad del entorno del suelo, porque en la superficie, los compuestos orgánicos descompuestos de los restos de plantas y animales son consumidos rápidamente por otros microbios, lo que resulta en la falta de nutrientes en el nivel más profundo del suelo. Además, los residuos metabólicos producidos por los microorganismos en la superficie también provocan la acumulación de sustancias químicas tóxicas en la zona más profunda. Además, el oxígeno y el agua son importantes para algunas vías metabólicas, pero es difícil que el agua y el oxígeno se difundan a medida que aumenta la profundidad. Algunos factores, como los agregados del suelo, los poros y las enzimas extracelulares, pueden ayudar a que el agua, el oxígeno y otros nutrientes se difundan en el suelo. Además, la presencia de minerales bajo el suelo proporciona las fuentes alternativas para las especies que viven en el suelo oligotrófico. En cuanto a las tierras agrícolas, la aplicación de fertilizantes tiene un impacto complicado en la fuente de carbono, ya sea aumentando o disminuyendo el carbono orgánico en el suelo.
Collimonas es una de las especies que son capaces de vivir en el suelo oligotrófico. Una característica común de los ambientes donde vive Collimonas es la presencia de hongos, ya que Collimonas tiene la capacidad no sólo de hidrolizar la quitina producida por los hongos para obtener nutrientes, sino también de producir materiales (por ejemplo, P. fluorescens 2-79) para protegerse de la infección por hongos. Esta relación mutua es común en los ambientes oligotróficos. Además, las Collimonas también pueden obtener fuentes de electrones de las rocas y minerales mediante la meteorización.
En cuanto a las zonas polares, como la región antártica y ártica, el entorno del suelo se considera como oligotrófico porque el suelo está congelado con bajas actividades biológicas. Las especies más abundantes en el suelo congelado son las Actinobacterias, las Proteobacterias, las Acidobacterias y las Cianobacterias, junto con una pequeña cantidad de arqueas y hongos. Las actinobacterias pueden mantener la actividad de sus enzimas metabólicas y continuar sus reacciones bioquímicas en un amplio rango de bajas temperaturas. Además, la maquinaria de reparación del ADN en las Actinobacterias las protege de la mutación letal del ADN a baja temperatura.