Oligotrofas ocupam ambientes onde os nutrientes disponíveis oferecem pouco para sustentar a vida. O termo “oligotrófico” é geralmente utilizado para descrever ambientes terrestres e aquáticos com concentrações muito baixas de nitratos, ferro, fosfatos e fontes de carbono.
Os oligotróficos adquiriram mecanismos de sobrevivência que envolvem a expressão de genes durante períodos de condições de baixos nutrientes, o que lhes permitiu encontrar sucesso em vários ambientes. Apesar da capacidade de viver em baixas concentrações de nutrientes, os oligotrofos podem encontrar dificuldades em sobreviver em ambientes ricos em nutrientes.
AntarcticaEdit
Antarctic environments oferecem muito pouco para sustentar a vida, uma vez que a maioria dos organismos não está bem adaptada para viver em condições de limitação de nutrientes e temperaturas frias (inferiores a 5 °C). Como tal, estes ambientes apresentam uma grande abundância de psicrófilos que estão bem adaptados a viver num bioma antárctico. A maioria dos oligotrófilos vive em lagos onde a água ajuda a apoiar processos bioquímicos para o crescimento e sobrevivência. Abaixo estão alguns exemplos documentados de ambientes oligotróficos na Antárctida:
Lake Vostok, um lago de água doce que foi isolado do mundo sob 4 km de gelo antárctico é frequentemente considerado como sendo um exemplo primário de um ambiente oligotrófico. A análise de amostras de gelo mostrou microambientes ecologicamente separados. O isolamento de microrganismos de cada microambiente levou à descoberta de uma vasta gama de diferentes microrganismos presentes no interior da camada de gelo. Foram também observados vestígios de fungos, o que sugere um potencial para interacções simbióticas únicas. A extensa oligotrofia do lago levou alguns a acreditar que partes do lago são completamente estéreis. Este lago é uma ferramenta útil para a simulação de estudos relativos à vida extraterrestre em planetas congelados e outros corpos celestes.
Lago torrado é um lago glaciar ultra-oligotrofico com uma distribuição fina de microrganismos heterotróficos e autotróficos. O laço microbiano desempenha um grande papel no ciclo de nutrientes e energia dentro deste lago, apesar da abundância e produtividade particularmente baixa de bactérias nestes ambientes. A pouca diversidade ecológica pode ser atribuída às baixas temperaturas anuais do lago. As espécies descobertas neste lago incluem Ochromonas, Chlamydomonas, Scourfeldia, Cryptomonas, Akistrodesmus falcatus, e Daphniopsis studeri (um microcrustáceo). Propõe-se que a baixa selecção competitiva contra Daphniopsis studeri tenha permitido à espécie sobreviver o tempo suficiente para se reproduzir em ambientes limitadores de nutrientes.
AustráliaEdit
Os planaltos e solos lateriticos do sul da Austrália Ocidental, onde um cratão extremamente espesso impediu qualquer actividade geológica desde o Cambriano e não houve glaciação para renovar solos desde o Carbonífero. Assim, os solos são extremamente pobres em nutrientes e a maioria da vegetação deve utilizar estratégias tais como raízes de cachos para obter até as menores quantidades de nutrientes tais como fósforo e enxofre.
A vegetação nestas regiões, no entanto, é notável pela sua biodiversidade, que em locais é tão grande como a de uma floresta tropical e produz algumas das flores silvestres mais espectaculares do mundo. No entanto, está gravemente ameaçada pelas alterações climáticas que deslocaram a faixa de chuva de Inverno para sul, e também pela limpeza para a agricultura e pela utilização de fertilizantes, que é impulsionada principalmente pelos baixos custos da terra que tornam a agricultura económica mesmo com rendimentos uma fracção dos da Europa ou da América do Norte.
América do SulEdit
Um exemplo de solos oligotróficos são os de areias brancas, com pH do solo inferior a 5,0, na bacia do Rio Negro, no norte da Amazónia, que albergam uma diversidade muito baixa, florestas extremamente frágeis e savanas drenadas por rios de águas negras; cor da água escura devido à alta concentração de taninos, ácidos húmicos e outros compostos orgânicos derivados da decomposição muito lenta da matéria vegetal. Florestas semelhantes encontram-se nas águas oligotróficas do delta do rio Patía no lado Pacífico dos Andes.
OceanEdit
No oceano, os giros subtropicais a norte e sul do equador são regiões em que os nutrientes necessários para o crescimento do fitoplâncton (por exemplo, nitrato, fosfato e ácido silícico) estão fortemente esgotados durante todo o ano. Estas áreas são descritas como oligotróficas e exibem baixa clorofila superficial. São ocasionalmente descritas como “desertos oceânicos”.
Ambientes de solo oligotróficosEdit
Os ambientes de solo oligotróficos incluem solo agrícola, solo congelado, et cetera. Vários factores, tais como decomposição, estrutura do solo, fertilização e temperatura, podem afectar a disponibilidade de nutrientes nos ambientes do solo.
Geralmente, o nutriente torna-se menos disponível ao longo da profundidade do ambiente do solo, porque à superfície, os compostos orgânicos decompostos dos detritos vegetais e animais são rapidamente consumidos por outros micróbios, resultando na falta de nutrientes no nível mais profundo do solo. Além disso, os resíduos metabólicos produzidos pelos microrganismos à superfície também provocam a acumulação de produtos químicos tóxicos na zona mais profunda. Além disso, o oxigénio e a água são importantes para algumas vias metabólicas, mas é difícil que a água e o oxigénio se difundam à medida que a profundidade aumenta. Alguns factores, tais como agregados do solo, poros e enzimas extracelulares, podem ajudar a água, oxigénio e outros nutrientes a difundir-se no solo. Além disso, a presença de minerais debaixo do solo fornece as fontes alternativas para as espécies que vivem no solo oligotrófico. Em termos de terras agrícolas, a aplicação de fertilizantes tem um impacto complicado na fonte de carbono, quer aumentando ou diminuindo o carbono orgânico no solo.
Collimonas é uma das espécies capazes de viver no solo oligotrófico. Uma característica comum dos ambientes onde as Collimonas vivem é a presença de fungos, porque as Collimonas têm a capacidade não só de hidrolisar a quitina produzida pelos fungos para os nutrientes, mas também de produzir materiais (por exemplo, P. fluorescens 2-79) para se protegerem da infecção fúngica. A relação mútua é comum nos ambientes oligotróficos. Além disso, as colimonas também podem obter fontes de electrões a partir de rochas e minerais através da meteorização.
Em termos de áreas polares, tais como a região antárctica e árctica, o ambiente do solo é considerado oligotrófico porque o solo é congelado com baixas actividades biológicas. As espécies mais abundantes no solo congelado são Actinobactérias, Proteobactérias, Acidobactérias e Cianobactérias, juntamente com uma pequena quantidade de arquebactérias e fungos. As Actinobactérias podem manter a actividade das suas enzimas metabólicas e continuar as suas reacções bioquímicas sob uma vasta gama de baixas temperaturas. Além disso, as máquinas reparadoras de ADN em Actinobacteria protegem-nas da mutação letal do ADN a baixa temperatura.