Methane Fuels Deep-Sea, Rock-Hosted Ecosystem Grupos simbióticos de arqueas metanotróficas y de bacterias reductoras de sulfato oxidan de manera anaeróbica el 80% del metano que se libera desde filtraciones del fondo marino. Debajo de los océanos, una vasta cantidad de metano es liberado a través de fisuras en la corteza de la tierra. El metano marino es un componente importante para el clima del planeta. El metano se mueve por estas fisuras que derivan del rompimiento de moléculas orgánicas largas incrustadas dentro de la corteza que producen un rango muy alto en la producción biológica. Para los biogeoquímicos lo importante del metano marino es el curso que sigue cuando sube, ya que podría elevarse pasando por los organismos metanotróficos y llegando hasta la superficie, siendo posible su incorporación a la atmosfera. El metano es el tercer constituyente más significativo en el efecto invernadero, con más influencia que el dióxido de carbono. Su concentración atmosférica se eleva en parte por la proliferación de fuentes antropogénicas, sin embargo la mayor parte del metano que se eleva del fondo marino es consumido antes de que este alcance el agua. Un consorcio microbiano que consiste principalmente en arqueas metanotróficas anaeróbicas (ANME) y bacterias reductoras de sulfato (SRB) consumen un estimado del 80% del metano en un proceso conocido como la oxidación anaeróbica del metano (AOM). Mediante observaciones y experimentación se formularon dos ecuaciones acerca de la oxidación anaeróbica del metano. En la primera ecuación hay una relación “amontonada” donde se intenta precisar la contribución de cada miembro microbial. En la ecuación se dice que el metano acuoso más iones de sulfato acuoso dan origen a iones de ácido carbónico más iones sulfhídricos y agua. Como resultado de esta reacción, la alcalinidad aumenta además de que los niveles de iones bicarbonato pueden reaccionar con los cationes de calcio del agua marina para generar carbonato cálcico sólido, teniendo como resultado un paisaje de precipitados de carbono. La segunda ecuación nos dice que dos moles de iones bicarbonato más un catión de calcio nos dará como carbonato de calcio más dióxido de carbono y agua. Análisis más actuales en el medio marino se centran en los sedimentos que pueden bloquear las rutas del escape del metano. Los endolitos, organismos que habitan los poros y las fisuras de las rocas son encontrados en diversos sitios. Científicos colectaron muestras en busca de rocas de carbonato hospedadas por los AOM desde filtraciones de metano en Oregon.
Geólogos, oceanógrafos y biólogos comenzaron a estudiar la cresta de hidrato décadas atrás, su escala, su dinamismo y las criaturas bizarras que hacen a este sitio una fuente continua de descubrimientos científicos. Un equipo busco demostrar cómo los microbios metanotróficos forman la base de la pirámide trófica en la cresta de hidrato ya sea sirviendo como presas o generando productos metabólicos que pueden proveer de energía para otros constituyentes. Se encontró que dentro de las rocas de carbonato de los sedimentos estos agregados son muy abundantes. Experimentos con hibridación fluorescente confirman que estos grupos de células contienen los mismos linajes de ANME Y SRB. Todos los experimentos realizados indican que los metanotrofos endolíticos son activos en las filtraciones de metano en el fondo marino. Para descubrir el tipo de comunidades microbianas que habitan los hábitats, científicos analizaron las secuencias genómicas del RNA ribosomal 16s en cada una de las diferentes ubicaciones. Encontraron similitudes entre las distintas ubicaciones. Encontraron también que algunos linajes de comunidades oxidantes de metano son abundantes en ambientes particulares. En otras investigaciones encontraron que los ANME-1 son más abundantes en áreas que reciben entradas de metano más bajas en cambio los ANME 2 y ANME 3 se encontraron en sitios con actividad de metano alta. Me pareció muy interesante ver cómo estos consorcios microbiales subsisten en el fondo marino alimentándose del metano que emana del fondo y ver la gran importancia que tienen estos organismos (ciertamente ignorados por muchos) en el equilibrio del planeta ya que utilizan gran parte del gas antes de que alcance la atmósfera.
Asombrosos grupos simbióticos de archeas metanotróficas y bacterias reductoras de sulfato, anaeróbicamente pueden oxidar una gran cantidad de metano liberado de las filtraciones del suelo marino. Debajo de la superficie oceánica, hay grandes cantidades de filtraciones de metano por medio de fracturas y fisuras del subsuelo poco profundo y en las profundidades del mar. Este tipo de filtraciones son importantes para el sistema de regulación climático del planeta. El movimiento de Metano a través de estas filtraciones se da por el rompimiento de moléculas orgánicas dentro de la corteza. Lo interesante es cuando este Metano llega al suelo marino, ya que puede sobrepasar a los organismos metanotróficos e incluso llegar a la atmosfera perjudicándola ya que es un principal contribuyente al efecto invernadero. Pero gracias a archeas metanotróficas (ANME) y bacterias reductoras de sulfato (SRB) el metano es consumido antes de que incluso llegue al agua del océano, consumiéndolo en un 80% del subsuelo y a esto se le conoce como “oxidación anaeróbica del metano” (AOM). Estas bacterias fueron descubiertas hace poco así que todavía necesitan ser mejor estudiadas junto con sus relaciones ecológicas, para esto se elaboraron dos ecuaciones acerca de ese proceso. En la primera ecuación se da un resultado de las reacciones que se llevan a cabo con el Metano y los iones de sulfato dando origen a iones de ácido carbónico y iones de sulfhidros, también incrementan los iones Bicarbonato para que reaccionen con cationes de Calcio para generar Carbonatos de Calcio, dando como resultado un panorama de precipitados de Carbono. En la segunda ecuación nos muestra que iones de Bicarbonato más iones de Calcio dan como resultado Carbonato de Calcio, Dióxido de Carbono y Agua. Nódulos de estas bacterias crecen en sedimentos superficiales circundantes a filtraciones activas de Metano y pavimentos de Carbonato cubren parte del suelo marino y forman montículos grandes y elevados, igual en sitios donde el flujo de metano ha cesado puede haber estructuras carbonatadas debajo del suelo marino. La AOM se centra en sedimentos que bloquean el camino de escape del Metano, sin embargo estos sedimentos representan solo una pequeña fracción de todo el metano. Los Endolitos son organismos que habitan las fisuras dentro de rocas, en busca de rocas a base de carbonato AOM se colectaron muestras de filtraciones de metano en Hydrate Ridge, ya que es un lugar con una variedad de organismos interesantes por las condiciones ambientales y como estos interactúan con el todo. Estos organismos tal vez formen la base de la pirámide trófica, pero su hábitat esta pobremente reducido, pero en sitios de filtraciones activas hay consorcios de ANME-SRB dentro de rocas carbonatadas. Mediante experimentos con los procesos catabólicos y anabólicos de estas bacterias demostró que están activos alrededor de filtraciones de metano en las profundidades del mar. Mediante otro experimento también se demostró que las archeas ANME mueven metano y actúan como productores primarios las cuales entonces dependen del flujo de metano mientras que las bacterias parecen ser más versátiles metabólicamente, con algunas combinaciones del ambiente que del suministro de metano. Un análisis relacionado con gusanos “Dorvilleidae” y archeas ANME indica que el carbono proviene del metano pero esto aún no es suficientemente específico, el resultado del análisis indica que estos gusanos comen en agregados AOM dentro de sedimentos y rocas porosas carbonatadas de filtraciones de metano y por ende mueven carbón dentro de este frío y obscuro ecosistema. Rios Ruiz Alexis Itamar Biología de Procariontes Grupo 5286 Articulo: Jeffrey J. Marlow, Methane Fuels Deep–Sea Roc –Hosted Ecosystem
6. Jeffrey J. Marlow (2015) Methane Fuels Deep-Sea,Rock-Hosted Ecosystem. Microbe. Volume 10, Number 1 Hernández Martínez Daniela. Las comunidades bacterianas en el fondo del mar, son de gran interés para los científicos, el articulo habla acerca de los flujos de metano en aguas profundas, el metano el principal elemento que es sintetizados por las bacterias que habitan en las rocas sedimentarias e, funcionan como tipos de filtros , que retienen al metano y es utilizado por las arqueas mediante el proceso de oxidación anaeróbica y las bacterias reductoras de sulfato, ambas se asocian para generar energía para su sustento. Su ambiente en el que se desarrollan es un centro activo redox de rocas que contienen carbono y metano, formadas por una series de reacciones químicas. Todos estos metabolismos en el mar, conlleva a cuestionarnos, sobre la vida en las comunidades metanotroficas, su hábitat y la forma en que se desarrollan, es curioso la capacidad que tienen las arqueas en oxidar el metano y transformarlo para tener alimento, además, estas son las que más dominan porque son productoras primarias de energía para otros organismos, en cambio las bacterias reductoras de sulfato que tienden a la adaptación en el medio, por lo tanto son inferiores que las arqueas, porque estas consumen la energía que aportan ellas. Estas comunidades fueron estudiadas en lugares de la Costa de Oregón hallaron en particular la zona de Hydrate Ridge, una fuente rica en comunidades metanotrofas, observaron que los organismos interactúan entre sí para compartir diversos componentes del metano, es decir que las bacterias están activas metabólicamente, porque es una fuente indispensable para ella, las comunidades metanotrofas es la vida activa que forma el mar de Hydrate Ridge. Se realizo un experimento para probar su actividad del metano. Inyectaron Amonio a muestras de rocas carbonatadas con los organismos activos y el resultado fue un alto rendimiento por parte de los metanotrofos, estas incrementaron su población y su energía de biomasa. La abundancia de estos organismos explica que otros materiales pueden ser catabolizados además del metano. Estos organismos son llamados endoliticos que viven dentro de las rocas carbonatadas en las fisuras y poros por donde se filtra el metano, nutriente esencial para ellas, además es un hábitat tranquilo puede protegerlos de los depredadores, estas comunidades con el tiempo se han dispersado por su eficiente metabolismo y su importante trabajo en el mar. El metano nos da una pista más de la formación del carbono a partir de él, ya que análisis isotópicos del metano contribuyen a la proporción 12C a 13C, igualmente en organismos eucariontes como los gusanos tienden a perfiles isotópicos semejantes al metano 12C y 13C, pero aun así se estudio más afondo los isotopos porque no era un resultado suficiente para inferir. Analizaron las bacterias reductoras de sulfato en los ácidos grasos del gusano, buscando biomoleculas del sulfato, así mismo encontraron buenos resultados y mostraron que la única fuente de carbono dentro de la molécula era biomasa arqueana. Los científicos están cada vez más interesados en estudiar la vida en el mar, y estas pequeñas comunidades bacterianas que forman parte de los ciclos biogeoquímicos fundamentales.
Muy por debajo de la superficie del mar, cantidades enormes de metano se filtran a las superficies a través de las fracturas que existen en el subsuelo y a veces en las profundidades del mar. Estas son importantes para la regulación climática. La preocupación de los biogeoquímicos es el destino del metano que llega a la atmosfera. Es el tercer contribuidor (después del CO2) más importante en el efecto invernadero. Parte del metano es consumida antes de llegar al agua por consecuencia de una acción microbiana, la cual la conforman las Arqueas Anaerobias Metanotróficas (ANME) y las Bacterias Reductoras de Sulfato (SRB) que consumen un 80% del metano que emerge del suelo marino en un proceso llamado Oxidación Anaerobia del Metano (AOM) El proceso de AOM tiene tantas relaciones como las desconocidas aportaciones de cada miembro. Un resultado de la reacción es la alcalinidad y otro es el incremento de bicarbonato que reacciona con el calcio en el mar. Recientes análisis del AOM en el ecosistema marino vasado en sedimento amplían nuestro conocimiento de las dinámicas del AOM, sin embargo estos sedimentos pueden contener una pequeña parte del volumen del metano. Aquí entran los endolitos, que son organismos que habitan porosidades y fisuras de rocas carbonatadas. Estas ocupan las rocas para esconderse de sus depredadores en el exterior y también para cubrirse de las radiaciones. Estos también son vistos como una muy persuasiva especie, ya que soportan cambios fisicoquímicos y de energía. En busca de rocas basadas en AOM en el Hidrate Ridge en las afueras de Oregon, se encontró con una cobertura de rocas de carbono que contenían también montículos que se encontraban en las cosas. Justo debajo del piso marino existen depósitos de metano hidratado sólido, lo que le da el nombre a este. Observando la biomasa microbiana en las fisuras de las rocas aisladas de la superficie encontraron una abundancia en los microbios que ahí se encontraban. Observaron mayores cantidades de interacciones entre ANME y SRB entre rocas carbonatadas que en el sedimento. Endolitos de sitios de fuga activos son más grandes y más abundantes. Experimentos con Hibridación Fluorescente en Sitio (FISH) confirman que esos cúmulos de células contienen las mismas familias de ANME y SRB como el sedimento que se basa en AOM. Estos habitantes endoliticos son muy activos en cuanto a su metabolismo, tanto catabólico como anabólico, y de ahí partió la necesidad de los investigadores por observar a esto organismos desde estos 2 puntos de vista. Inyectaron Metano 14 en pequeñas botellas con sedimento rocas carbonatadas de sitios con filtraciones altas y bajas de metano. Después de días mostraron rangos medidos de AOM. Muestras de otras filtraciones activas alrededor del mundo eximen escalas de oxidación similares. Para estudiar si la biomasa entolítica activa incorpora nuevo material, inyectaron iones de amonio de nitrógeno 15 etiquetado enrocas carbonatadas de filtraciones activas, optando por el amonio porque es más practico medir las actividades anabólicas. Se esperaron 27 meses e inyectaron el amonio usando FISH y nanoSIMS para determinar el destino del Nitrógeno 15, la cual duraron sin problema alguno los 27 meses, lo que nos dice que los entolítos metanotróficos son activos en el mar profundo con fugas de metano. La Deltaproteobacteria es la clase más abundante de todas las muestras de sitios activos, reflejando el papel de los miembros dentro de esa familia como las reductoras de sulfato en AOM. Las especies de ANME movilizan el metano y actúan como productoras primarias. Las bacterias parecen ser las más metabólicamente versátiles. La abundancia de estas relaciones endolíticas las hacen una fuente atractiva de comida para organismos más arriba en la pirámide trófica de acuerdo con Andrew Thurber que analizo la distribución isotópica del carbono. En conclusión, este descubrimiento reciente de filtraciones activas en el océano atlántico indica que la exploración de estos ambientes es aún muy temprana.
García Aguirre Samuel Maximiliano Methane Fuels Deep-Sea, Rock-Hosted Ecosystem. Microbe. Volume 10, Number 1
Grumos simbióticos de arqueas metano-tróficas y bacterias anaeróbicas reductoras de sulfato oxidan alrededor del 80 % del metano liberado de filtraciones del fondo marino.
Por debajo de la superficie del océano, vastas cantidades de metano se filtran a través de la corteza terrestre, a raíz de las fracturas y fisuras en el subsuelo poco profundo y con frecuencia en las profundidades del mar. Estas características filtradoras de metano son componentes importantes en el sistema de regulación climática del planeta. El metano se deriva del deterioro de las moléculas orgánicas más grandes ubicadas dentro de la corteza y también de la producción biológica de éstas, recientemente algo que preocupa a biogeoquímicos es el destino de este metano cuando llega al fondo marino, pues este podría entrar a la atmósfera, los expertos informan que el metano es el tercer factor que más contribuye al calentamiento global, su concentración en la atmósfera aumenta en parte debido a fuentes antropogénicas proliferantes; sin embargo, gran parte del metano que se levanta a través del fondo marino se consume antes de que llegue el agua, este es un proceso conocido como “oxidación anaerobia de metano (AOM), Arqueas Anaerobias Metanotróficas (ANME) y Bacterias Reductoras de sulfato (SRB) se encargan de eliminar el 80% del metano liberado, para dar lugar al (AOM). A pesar de su papel fundamental en la dinámica del carbono y del clima, los microorganismos responsables de la AOM se descubrieron relativamente hace poco tiempo, dentro de últimas dos décadas, por lo tanto queda mucho por aprender de ellos,estos sedimentos pueden explicar sólo una pequeña fracción del volumen de metano con infusión, levantando otra instancia de dudas.
Endolitos, organismos que habitan en poros y fisuras en rocas, se encuentran en una gran variedad de sitios, que van desde areniscas antárticas hasta basaltos en alta mar. Estos hábitats pueden proteger a sus habitantes de la radiación o de depredadores en las superficies de esas rocas, y también pueden proporcionar a sus habitantes, metabolitos energéticos de rendimiento, con frecuencia se enfrentan a retos fisicoquímicos y energéticos, los endolitos son vistos cada vez más como una forma generalizada de la vida en este planeta. En busca de carbonato AOM basado en rocas, se recogieron muestras de las filtraciones de metano de hidrato de Ridge en la costa de Oregón, consiste en un montículo alargado de roca carbonatada que sobresale alrededor de 100 m por encima de la pendiente continental, superando a cabo a una profundidad de 600 m. Tomados en conjunto, los agregados endolitos activos, representan cerca del 40 % más de la biomasa los sedimentos activos, aunque estas observaciones apuntan a células intactas en los espacios de poros y cavidades de las rocas, la pregunta es si estos endolitos permanecerán metabólicamente activos.
En varios experimentos más, la abundancia de células y las tasas de consumo de metano variaron ampliamente. Esto llevó a los expertos a analizar cómo las dos variables: grado de actividad y el tipo de sustrato físico, forman composiciones microbianas en diferentes sitios. Entre las 12 comunidades microbianas muestrales, el nivel de actividad de filtración correlaciona con la distribución de las arqueas, mientras que los representantes de bacterias parecen estar más influenciada por bacterias naturales del hábitat. Esto aborda un hallazgo en el aprendizaje del modelo en la dinámica de la comunidad basada en metano marino y al mismo tiempo ampliaría nuestra comprensión de cómo el metano trabaja en los ecosistemas, De hecho, el reciente descubrimiento de filtraciones activas en el Océano Atlántico indica que la exploración de estos ambientes se encuentra todavía en su más estado joven, falta mucho por explorar, ampliaríamos nuestro conocimiento del metano sobre aguas más profundas.
Methane fuels deep-sea, rock-hosted ecosystem By Jeffrey J.Marlow
Huge quantities of methane percolate into the Earth's crust between the fissures that leads into the deepest the sea. We are talking about the marine methane seeps, famous because of its importance in the climate of our precious planet. The methane is obtained from the process of the rupture of big organic molecules located in the crust, but non of this facts sounds alarming, does it? The main problem with the methane is that this is not only the third most significant contributor to greenhouse warming, but also is uncertain what does it causes when it arrives to the ocean floor, the worst of the possibilities is that it can enter to the atmosphere after rising through the aerobic methanotrophic organisms area. Even though we can sit and stay calm a little bit longer cause fortunately the quantities of methane that rise through the seafloor is consumed before it touches the water. Now we are gonna talk about some group of microbes known as Microbial Consortia formed by anaerobic methanotrophic archaea (ANME) and sulfate - reducing bacteria (SRB). This relation between microbes is responsible of consuming an 80%, approximately, of the methane in the ocean floor, this process is known as the Anaerobic Oxidation of Methane (AOM).
There are some type of microorganism named endoliths that live inside of the fissures y pores of the rocks, this habitats tend to protect their permanent guests against radiation and predators, besides they provide metabolites that are the principal product of redox process to them. This organisms have an important role in the ecosystem cause they can be the source of energy for a lot of elements, components and functional blocks that provides balance to the planet. Not so long ago, they were found in Hydrate Ridge off the Oregon Coast.
Researchers have concluded that the ratios of carbon in the methane between 12C and 13C is lower than most of the rest of the carbon in the planet, in other words, its profile of methane is isotopically lighter.
Jeffrey J. Marlow (2015) Methane Fuels Deep-Sea,Rock-Hosted Ecosystem. Microbe.
Muy cerca de las profundidades del océano, grandes cantidades de metano han conseguido filtrarse a través de la corteza terrestre por medio de fisuras en las profundidades del subsuelo Marino; estas cantidades de metano comprende una parte importante para La regulación climática del planeta. Siendo que este metano en movimiento se deriva de la ruptura de moléculas orgánicas de mayor tamaño clavadas en la corteza y son resultado del conjunto de producción biológica.
La principal preocupación de los bioquímicos radica en la entrada de estos residuos de metano a la atmósfera a través de columnas de agua, ya que es uno de los principales contribuidores en aumentar el efecto invernadero. Mientras nosotros nos preocupamos sobre el efecto que puede tener el metano para el bienestar del planeta las bacterias se han adelantado nosotros consumiendo gran parte del metano producido antes de que éste llegue al agua, esto es posible gracias a consorcios microbianos que se encuentran en las rocas carbonatadas.
Básicamente se trata de arqueas metanotróficas anaerobias (ANME) y de bacterias sulfato reductoras (SRB) las cuales consumen cerca del 80% del metano liberado de las filtraciones en el fondo Marino, a este proceso se le conoce como oxidación anaerobia del metano (AOM). A pesar del papel tan importante que tienen estos microorganismos en la dinámica del clima fueron descubiertas dentro de las últimas dos décadas por lo cual aún queda mucho por descubrir acerca de estos pequeños seres ya que los sedimentos donde fueron encontrados poseen sólo una pequeña parte información acerca de ellos.
Por otra parte tenemos a los endolitos; los cuales son organismos que habitan las porosidades de rocas carbonatadas estos organismos pueden ser encontrados casi en cualquier parte Incluso en el Antártico. Escondiéndose de sus depredadores gracias a estas fisuras e incluso protegiéndose de la radiación. Mientras se buscaban rocas que tuvieran que ver con el proceso de AOM, se recogieron muestras de filtración de metano del “Hydrate Ridge” en las costas de Oregón; esto fue un montículo de roca carbonatada de cerca de 100 metros de largo; justo por debajo del subsuelo marino se halló un depósito de metano hidratado sólido que al observar con detenimiento la biomasa microbiana se percataron acerca de la abundancia de seres que ahí habitaban siendo una de las principales preguntas la de si estos endolitos que se encontraron aquí aún eran activos metabólicamente.
Experimentos llevados a cabo con hibridación fluorescente dieron a relucir que estos cúmulos poseen las mismas familias de ANM y SRB como en los sedimentos basados en el AOM; al ser estos endolitos activos tanto anabólica como catabólicamente los ha llevado analizarlos más a fondo respecto a su grado de alcalinidad y el tipo de sustrato físico. Los resultados arrojaron datos muy imprecisos dando entender que el estudio deL área fue muy anticipada; sin embargo un estudio hecho más a fondo y de mejor forma tiempo más tarde podría darnos una idea acerca de cómo actuar la vida en torno al metano hallado en el sedimento marino y a su vez Qué papel desempeña dentro de un ecosistema
Muy por debajo de la superficie del océano, vastas cantidades de metano se filtran a través de la corteza terrestre, a raíz de las fracturas y fisuras en el subsuelo. Más influyente que el dióxido de carbono en función de cada molécula, el metano es el tercer factor que más contribuye al calentamiento de efecto invernadero, es subida concentración atmosférica en parte debido a la proliferación de fuentes antropogénicas. Como siempre, gran parte del metano es a través de que se consume el fondo del mar antes de que llegue el agua. A pesar de su papel fundamental en la dinámica del carbono y del clima, los microorganismos responsables de ATOM se descubrieron hace relativamente poco tiempo, dentro de las últimas dos décadas.
Catalina Ignacia Aguilera Flores Jeffrey J. Marlow (2015) Methane Fuels Deep-Sea,Rock-Hosted Ecosystem. Microbe. Volume 10, Number 1 Methane is the third most significant contributor to greenhouse warming, part of this methane is found beneath the ocean surface, were quantities of methane percolate through Earth’s crust following fractures and fissures into the depths of the sea. These feature works as climate regulation system. But there is huge worry about where this methane ends, because it can enter to the water column and after rising through the armor of aerobic methanotropic organisms, enter the atmosphere. Hence, much of the methane is consumed before it ever reaches the water. Microbial association consisting of anaerobic methanotropic archaea ANME, and sulfate-reducing bacteria SRB consume an estimated 80% of sub-seafloor methane in a process known as the anaerobic oxidation of methane AOM. However, there is much to learn about the ANME-SRB relationship; unfortunately the precise contributions of each microbial member are still unknown. Endoliths, organisms that inhabit the pores and fissures within rocks, are found from the artic sandstones to deep ocean basalts. Edoliths are seen as prevalent forms of life in this planet. In search of carbonate rock-based AOM, Marlow and others collected samples from the methane seeps of Hydrate Ridge off the Oregon. This place has been studying for decades, in an effort to determine how various constituents of the methane seep ecosystem. Using manned submersible Alvin and the robotic craft Jason and the samples they took, the team demonstrated how methanotrophic microbes form the base of threw trophic pyramid at Hydrate Ridge. But, are these endolithic habitants metabolically active? The question was approached from two directions, catabolism and anabolism. The experiment for catabolism injected 14CH4 into seeps and the one for anabolism used 15N-labeled ammonium ions into carbonate rocks, concluding that endoliths methanotrophs are indeed active around deep-sea methane seeps. The abundance of these endolithic consortia makes them an attractive food source for organisms higher up the trophic pyramid, said Andre Thurber. Researchers tracing the flow of carbon through ecosystems find that the carbon profile of methane is isotopically “light”, meaning it ratio of 12C to 13C is lower than that of most carbon in the biosphere. We have an “idea” of so little things about sea, that there is much knowledge we still don’t know yet. This works is a huge step for the better understanding of deep sea life and how it works.
El metano del subsuelo marino, dentro de los sedimentos de los márgenes continentales, es producido primariamente por procesos microbianos y termogénicos. En el proceso microbiano los desechos orgánicos de los sedimentos que se depositan en el margen, generan metano a través de una compleja secuencia que involucra acción bacteriana en ambientes anóxicos (metanogénesis). Esta descomposición tiene lugar ya sea por fermentación de ácido acético (acetato) o por reducción de dióxido de carbono.
En el proceso termogénico de generación de metano, tiene lugar la descomposición térmica (“cracking”) de materiales derivados orgánicamente para formar hidrocarburos (incluyendo metano). Esto ocurre generalmente a considerable profundidad (más de 2 km) en cuencas sedimentarias donde las temperaturas exceden los 100 ºC. El metano termogénico puede producirse también a partir de degradación de petróleo a profundidades aún mayores y a partir de la maduración de carbón.
El metano es el tercer contribuyente del efecto invernadero, sin embargo mucho del metano que va subiendo a la superficie se consume incluso antes de tocar el agua. El grupo microbiano considera principalmente que el arquea metranotrofo anaeróbico (ANME) y las bacterias reductoras de sulfato (SRB) consumen un estimado del 80% del metano del subsuelo del mar en un proceso llamado oxidación anaeróbica del metano (AOM), los microorganismos responsables del AOM se descubrieron prácticamente recientemente. Los análisis recientes de la AOM en el ambiente marino se concentraron en los sedimentos que bloquean el paso para que se escape el metano, sin embargo cuando se vieron desde una perspectiva geológica estructural, esos sedimentos podrían estimar sólo una fracción pequeña del volumen infundido del metano. Geólogos, oceanógrafos y biólogos empezaron a estudiar el área de Blake Ridge algunas décadas atrás, debido a la concentración de microbios que consumían metano. Su escala, dinamismo y colección extraña hace el sitio una fuente continua de descubrimientos científicos, hicieron dos expediciones, lideradas por Lisa Levin y Greg Rouse del instituto Scripps de oceanografía, Victoria Orphan del instituto de California de tecnología y Anthony Rathburn de la universidad estatal de Indiana. Ellos fueron parte de un esfuerzo para determinar cómo varios constituyentes de los ecosistemas de filtro de metano, incluyendo microbios eucarióticos y macrofauna. Cuando analizaron las pruebas que obtuvieron en sus expediciones el equipo buscó demostrar cómo los microbios metanotroficos forman la base de la pirámide de Blake Ridge. Cuando observaron la masa microbiana en las fracciones de las rocas aisladas de la superficie, se sorprendieron por la abundancia de microbios. En sitios de activa filtración observaron mayores agregados de ANME-SRB dentro de las rocas carbonatadas que en los sedimentos (con un promedio de diámetros de 10.2 y 6.51 μm) esos agregados también eran abundantes en rocas carbonatadas (con un aproximado de 500 agregados por mg) que en el sedimento correspondiente (el cual mostraba 320 por mg). El metano sirve de alimento para varios organismos que se encuentran en el fondo del mar, gracias a ellos el metano no puede escapar del fondo del océano y ni siquiera es capaz de tocar el agua. Jeffrey J. Marlow (2015) Methane Fuels Deep-Sea,Rock-Hosted Ecosystem. Microbe. Volume 10, Number 1
Methane Fuels Deep-Sea, Rock-Hosted Ecosystem. Jeffreey J. Marlow. Orozco Rodríguez Ivonne. Como hemos visto, en la Tierra primitiva hubieron todo tipo de cambios, incluyendo los geográficos. Es por eso que ciertas fisuras en el subsuelo y en el fondo del mar permiten el escape de metano. No obstante, la mayoría del metano filtrado es consumido en el fondo del mar antes de que éste llegue a otros niveles. Pero ¿quién es el responsable de esto? Las comunidades microbianas del fondo del mar que incluyen principalmente a las arqueas anaerobias metanotróficas (AMME) y a las bacterias reductoras de sulfato (SRB) consumen casi el total del metano a través de un proceso llamado Oxidación Anaeróbica de Metano (AOM). Estos microorganismos que se descubrieron hace relativamente poco tiempo hacen surgir las preguntas de qué compuestos son metabolizados por cada microorganismo y cómo es que se reparten la energía para desarrollarse en un ambiente de cooperación. Pues con ayuda de la química se pudieron establecer ciertas ecuaciones en las que se da una perspectiva del comportamiento del metano dando lugar a productos, en este caso carbonato de calcio sólido. Los endolitos, que son las forma de vida que se hallan en las rocas carbonatadas, formaron parte de un estudio sobre estas rocas. Se tomaron muestras de filtraciones de metano en forma de roca carbonatada, que además se encontraba cerca de hidratos de metano sólidos en la costa de Oregon, conocida como Hydrate Ridge. Es así como varios expertos comenzaron a estudiar este lugar topándose con el tipo de escalas biológicas que tenía, el dinamismo de su ecología hicieron de este lugar preciso para estudiar las interacciones de cada componente en el ecosistema, incluyendo las asociaciones metanotróficas, organismos eucariontes y la fauna existente. Con gran ayuda de la tecnología, fue posible rescatar partes de sedimento y rocas carbonatadas en filtraciones de metano altas, medianas y de aquellas que no presentaban actividad. Con esto se trató de establecer las escalas tróficas en Hydrate Ridge, tomando como base a los microorganismos metanotrofos, ya que son estos los que proporcionan la energía a los demás. Los resultados de las proporciones microbianas en las rocas fueron asombrosamente abundantes. En los sitios más activos se encontraron más asociaciones entre ANMEs y SRBs dentro de las rocas carbonatadas, en conjunto con agregados endoliticos, los cuales predominaban aunque tenían una densidad de población menor. Se continuó con la pregunta sobre si estos habitantes eran activos metabólicamente, tomando dos rutas para su respuesta: el catabolismo y en anabolismo. Se llevó a cabo un experimento donde se introdujo rocas y sedimentos carbonatados se SEEP activos y de los que parecían inactivos. Sorprendentemente todas las muestras presentaron OMA en magnitudes respectivas a su nivel de actividad. Con esto y con todas las técnicas que se hicieron posteriormente, se llegó a la conclusión que todos los habitantes endoliticos son activos en cualquier nivel de filtración. Para conocer aún más, se realizó una secuenciación 16 s de lugares separados. Conociéndose así los linajes y la abundancia de los microorganismos estudiados. Esto permitió a su vez, dar una relación ecológica en cuanto a qué domina, qué presentaba menor densidad, cuáles eran influenciadas por quién, etc. Permitiendo ampliar los modelos de dinámicas entre las comunidades que usan el metano y la perspectiva que se tiene sobre los trabajos de metano-oxidación. Se halló que el metabolismo de las arqueas depende del metano, mientras que las SRB presentan una versatilidad es su metabolismo; ésta es la razón por la cual en las muestras de rocas y sedimentos se halló una abundancia mayor de ANME. Ahora, yendo a una escaloncito más arriba, debido a la abundancia de las asociaciones endolíticas, son para los organismos mayores un rico alimento. Es decir, los gusanos al comer estas asociaciones basadas en OMA realizan la movilización del carbono, haciendo de este ecosistema un equilibrio común.
Debajo de la superficie del océano, cantidades de metano se filtran en la corteza de la Tierra, siguiendo fracturas en las profundidades del mar, son filtraciones marinas de metano y que son componentes importantes para la regulación climática del planeta. El movimiento del metano a través de estas filtraciones surge por largas moléculas orgánicas ancladas a la corteza y cerca de una producción biológica, pero ¿Cuál es el destino del metano al llegar al suelo marino? Entra la columna de agua y al crecer a través de los organismos metanotroficos aerobicos entran a la atmósfera. Más influyente que el dióxido de carbono y siendo el tercero más influyente en el efecto invernadero, su concentración en la atmósfera aumenta en parte por la proliferación de las fuentes antropogenicas. Gran cantidad del metano a través del suelo marino es consumido antes de alcanzar el agua. Consorcios microbiales principalmente de arecheas metatroficas aerobicas (ANME) y bacterias sulfato reductoras (SRB) consumen aproximadamente 80% del metano en el subsuelo marino en un proceso de oxidación anaeróbica del metano. A pesar del gran rol que juegan estos microorganismos responsables de la a oxidación anaeróbica del metano en la dinámica climática, fueron descubiertos relativamente hace poco., por lo que falta mucho por aprender de estas y a su vez de la asociación ANME-SRB. Entonces cual es el proceso de esta asociación?...Un resultado de su proceso es la elevación de la alcalinidad, de iones de bicarbonato que puede reaccionar con cationes de calcio en el agua marina para genera calcio carbonatado solido que cubren el suelo marino . AOM se enfoca en los sedimentos que bloquean el camino donde escapa el metano. Los endolitos, habitan en los poros y fisuras de las rocas, protegen a sus habitantes de la radiación o depredadores en las superficies de las rocas además de proporcionar metabólicos energéticos. Se realizo una expedición científica para determinar cómo diversos constituyentes del ecosistema de las filtraciones de metano, incluyendo metanotroficos, microbios eucarioticos y microfauna interactua en sedimentos y rocas carbonatadas. Demostraron como los microbios metanotroficos forman la base de la pirámide trófica de “Hydrate Ridge” , sirviendo como presa o generando metabólico por productos que pueden proporcionar energía de otros constituyentes Y los ANME-SRB se encontraron más en las rocas carbonatadas que en los sedimentos pero menos denso con un 40% mas de biomasa, por lo que estas células contienen el mismo ANME y SRB que los sedimentos base AOM. En un experimento en contenedores con sedimentos y roca carbonatada en el suelo marino se comprobó que los sedientos oxidaban metano , también se presento una actividad catabólica y anabólica que indico que los metanofitos endoliticos son activos en todas las filtraciones de metano de aguas profundas además de que existen variedad de estas ya que unas tienen menor y tras mayor actividad de acuerdo al lugar y se encontró que AMNE 1 es más abundante que reciben menor cantidad de metano y AMNE-2 Y -3 están cercas de sitios con mayor actividad productiva de metano. Deltaproteobacteria es la clase más abundante en los sitios activos, lo que refleja el papel de los miembros de este linaje como reductoras de sulfato en AOM. Archea AMNE especies moviliza el metano y actúa como un productor primario dependiendo del flujo del metano, la bacteria es mas metabólica cuando se combina con un mineral, la porosidad y permeabilidad influye en la estructura de la comunidad más que en la cantidad de metano o enlaces a determinados socios arqueanos. Los endolitos son alimento de organismos que se encuentran más arriba de la pirámide trófica. En la familia de las Dorvilleidae encontraron isotopos de Carbono, los cuales piensan que puede provenir del metano, pero esto no es seguro, también buscaron ácidos grasos de moléculas que vienen de bacterias de la reducción del sulfato asociados con AMNEs y con esto se pudieron dar cuenta que la única fuente del carbono era biomasa arqueal .
Las filtraciones de metano en el mar son importantes para el sistema de regulación del clima del planeta. Lo que preocupa a biogeoquímicos es el destino del metano que puede entrar en la columna de agua y después entrar en la atmósfera. El metano es el tercer factor que más contribuye al calentamiento de efecto invernadero y su concentración atmosférica va en aumento, en parte debido a fuentes antropogénicas. Sin embargo, arqueas metanotróficas anaeróbicas (ANME) y bacterias reductoras de sulfato (SRB) consumen un 80% de metano del sub-fondo marino en un proceso conocido como la oxidación anaeróbica del metano (OMA).
¿Podría el carbonato filtrar metano? ¿Podrían metabólicamente microbios activos habitar estas estructuras y podrían también estar involucrados en el ciclo del metano global?
Los endolitos son organismos que habitan en los poros y fisuras de las rocas carbonatadas estas protegen a sus habitantes de la radiación o de depredadores y también pueden proporcionar a sus habitantes de energía. En busca de carbonato, se recogieron muestras de las filtraciones de metano de Hydrate Ridge en la costa de Oregon. Estas expediciones se hicieron para determinar cómo diversos componentes del ecosistema de afloramiento de metano, incluyendo grupos de metanotróficas, microbios eucariotas y macrofauna, interactúan. Utilizando el sumergible tripulado Alvin y la nave robótica Jason, recuperaron sedimentos, nódulos y rocas carbonatadas en ubicaciones de filtración activa, sedimentos y rocas de carbonato de sitios de baja actividad de filtración y sedimentos desde una ubicación de fondo marino que no presentaba señales de actividad de filtración de metano. Mediante el análisis de las muestras, el equipo trató de demostrar cómo los microbios metanotróficos forman la base de la pirámide trófica en Hydrate Ridge. En los sitios de filtración activos, se observaron agregados más grandes de consorcios ANME-SRB dentro de las rocas carbonatadas que en los sedimentos. Sin embargo, se encontró un arreglo más difuso en consorcios endolíticos, con una densidad de empaquetamiento más o menos de 25% de los agregados de sedimento activo. Tomados en conjuntos, los agregados endolíticos de sitios de filtración activa cuentan con aproximadamente el 40% más de biomasa que las de sedimentos activos.
¿Estos habitantes endolíticos son metabólicamente activos?
Mirando tanto el catabolismo y anabolismo, se inyectó 14CH4 en pequeñas botellas que contienen sedimentos o rocas de carbonato de sitios con filtración activa y aparentemente inactiva. Después de varios días, todas las muestras (a excepción de los controles) exhibieron tasas medibles de OMA. Para estudiar si la biomasa endolitica incorpora activamente nuevo material, se inyectó 15 N-iones de amonio en las rocas carbonatadas recuperadas de filtraciones activas, optando por amonio en lugar de carbono debido al 1% de las transferencias de carbono-metano a la biomasa. Por lo tanto, el nitrógeno marcado es más práctico, 27 meses después de la inyección del amonio para examinar estas comunidades, revelaron organismos metanotróficos que duplican varias veces. Para saber qué microbios habitan cada ajuste, se analizaron de larga duración 16S rRNA secuencias de genes de cada uno de los 12 lugares diferentes. Mediante el análisis de las muestras duplicadas de sitios separados por varios kilómetros, encontraron un sorprendente grado de similitud. Algunos linajes de las comunidades metano-oxidantes son más comunes en entornos particulares que en otros. Mientras que los grupos ANME dominan las secuencias arqueas de todos los sitios activos. Se encontró que los ANME-1 son más abundantes en las áreas que reciben menos metano, mientras que ANME-2 y -3 se encuentran más cerca de los sitios que están produciendo activamente metano. Entre las bacterias, las Deltaproteobacteria son la clase más abundante en casi todas las muestras de sitios activos, lo que refleja el papel de los miembros dentro de este linaje como socios reductoras de sulfato en la OMA. En sedimentos con filtros activos, las Sulfurovum azufre-oxidantes son frecuentes. Entre las 12 comunidades microbianas en la muestra, el nivel de filtración se correlaciona con la distribución de las arqueas, mientras que los representantes de las bacterias parecen estar más influenciados por la naturaleza física del hábitat.
Primera parte Alumno: Marcos Rubén Hernández Islas Combustible de metano en alta mar, un ecosistema alojado en la roca Grupos simbióticos de arqueas metanotroficas y bacterias reductoras de sulfato anaeróbicas oxidan alrededor del 80% del metano liberado por filtraciones marinas. De Jeffreey J. Marlow. Mas allá, en el fondo del océano, vastas cantidades de metano se filtran a través de la corteza terrestre por fisuras y fracturas en el subsuelo y en las profundidades del mar. Las filtraciones de metano marino son componentes importantes del sistema de regulación del clima del planeta. El metano en constante movimiento es derivado de la descomposición de moléculas orgánicas más grandes enclavadas dentro de la corteza y de producción biológica cercana a gama. Lo que preocupa a biogeoquimicos es su destino al llegar al fondo del mar, y ser devuelto a la atmosfera después de haber pasado por el guante de organismos metanotroficos aerobicos, el metano es el tercer factor que más contribuye al calentamiento de efecto invernadero, y ha ido en aumento por el efecto del hombre. Pero gran parte del metano es consumido antes de llegar al agua, los responsables de esto son comunidades microbianas, como las arqueas anaeróbicas metanotroficas (ANME) y las reductoras de sulfato (SRB) que consumen un 80% del metano del sub fondo marino, a este proceso se le conoce como (AOM) oxidación anaeróbica del metano. Estas comunidades descubiertas hace poco generan preguntas acerca de cómo se han asociado para repartir, intercambiar y generar energía. Se han generado ecuaciones asociados con el AOM y sus productos como el carbonato de calcio, además de cómo se conjuntan para poblar gran parte del fondo marino y debajo del lecho marino. Los endolitos, organismos que habitan en los poros y fisuras de las rocas, se encuentran en diversas variedades de sitios. Este hábitat rocoso les brinda protección a los habitantes de radiación o de depredadores, además de proporcionar redox activa y metabolitos energéticos, estos no están exentos de retos fisicoquímicos y energéticos. En la búsqueda de AOM basada en rocas carbonatadas, se recogieron muestras de filtraciones de metano del hidrato de Ridge en Oregón. El estudio del hidrato de Ridge se basa en su ecología, e interacciones entre los diversos componentes, como los conjuntos metanotroficos, los microbios eucariontes, y la macro fauna, que dan lugar a la filtración de metano en el ecosistema. Utilizando tecnología se recupero gran cantidad de muestras que dan información y hablan de cómo los microbios metanotróficos forman la base de la pirámide trófica en el hidrato de Ridge, estos a su vez generan subproductos metabólicos o fungen como presas, para otros constituyentes. Sin embargo a pesar de su rol fundamental como productores primarios, su rango de hábitat es pobremente restringido.
Segunda parte La cuestión generada ahora es si estos habitantes endoliticos son metabólicamente activos, la respuesta se debe generar desde dos direcciones mirando a él catabolismo (reacciones que producen energía) y anabolismo (los que son biosintéticas). Se realizo un experimento donde se inyecto metano radiomarcado en botellas con los sedimentos o rocas de carbonato de ambos sitios de filtración, activos y aparentemente inactivos, así como muestras de muertos (para detectar procesos abióticos). Después de varios días, todas las muestras exhibieron tasas medibles de AOM. Las muestras de sedimentos de otros sitios activos de filtración de metano en todo el mundo suelen presentar tasas de oxidación de un orden similar en magnitud. Para estudiar si la biomasa endolitica incorpora activamente nuevo material, se inyectaron iones de amonio marcados en rocas carbonatadas recuperadas de la filtración activa, se espero por 27 meses después de la inyección del amonio etiquetado, para examinar estas comunidades mediante FISH y un espectrómetro de masas. Las abundancias de amonio fueron altas, revelando organismos metanotroficos que se duplicaron durante los 27 meses. Esta actividad catabólica y anabólica indico que metanotrofos endoliticos, son realmente activos en todas las filtraciones de metano en las aguas profundas. Las diferencias en las variables primarias, el grado de actividad de filtración y el tipo de sustrato físico, forman composiciones en diferentes sitios muestran que las tazas de consumo de metano y la abundancia de células, es variable. Esto llevo a realizar una secuencia de genes 16S de los 12 lugares diferentes para saber los microbios que existen en cada una, se encontró un grado de similitud aun con la diferencia en kilómetros que existía, el producto químico y las variables físicas parece importar más en la conformación de la estructura de la comunidad. Entre las comunidades microbianas la correlación del nivel de filtración activa con la distribución de arqueas y las bacteria que parecen estar más influenciadas por la naturaleza física del hábitat. Esto encaja con la búsqueda de un modelo de comunidades dinámicas basadas en el metano marino mientras ampliamos nuestro comprensión de cómo trabajan los sistemas de filtración de metano. La arqueas ANME mueven el metano y sirven como productoras primarias las cuales son dependientes del flujo del metano mientras que bacterias parecen ser más versátiles hablando metabólicamente. Yendo un escalafón arriba en la cadena trófica se realizaron estudios con un gusano marino Dorvilleidae y las interacciones que puede tener alimentándose de los endolitos, se analizaron los patrones de distribución de isotopos de carbono estables, cuando se analizo el perfil isotópico del carbón en los gusanos, se determino que el carbono vino inicialmente del metano, ya que estos pueblan los sedimentos alrededor de las filtraciones de metano. Pero este resultado no es específico del todo ya que existe un eslabón perdido en la formación de carbono, así se analizaron los ácidos grasos, revelando mas información. Hasta ahora se ha determinado que la macro fauna de gusanos ingiere agregados de AOM dentro de los sedimentos filtrados de metano y los poros carbonatados de las rocas, movilizan el carbón dentro de un ecosistema frio y oscuro. Todos estos estudios han ampliado nuestra compresión acerca de cómo funciona un ecosistema tan grande, además de entender de mejor manera como son los flujos de metano en lo profundo del océano.
Por debajo de la corteza terrestre se encuentran filtrándose en ciertas cantidades bastas de metano filtrándose por la corteza terrestre, esto con frecuencia en las profundidades del mar. Estas filtraciones de metano en el océano son de mucha importancia ya que sirven como sistema de regulación del clima del planeta. Estas filtraciones ocurren por largas moléculas orgánicas que se encuentran ancladas a la corteza, de una estructura biología estructural. El dióxido de carbono es una parte fundamental, es el tercer más influyente en el efecto invernadero. Estos organismos metano tróficos aeróbicos crecen por una columna de agua y de esta forma entran a la atmosfera, esta concentración aumenta significativamente ya que se crea una proliferación de fuentes antropogénicas. Sin embargo mucho de este metano que reside en el fondo del océano, es consumido antes de alcanzar el agua. Existen consorcios microbiales de archaeas metanos tróficos anaerobios (ANME) y bacterias de reducción de sulfato (SRB) que consumen aproximadamente el 80% del metano que se encuentra en el fondo marino por un proceso de oxidación de metano anaeróbico. A pesar del fundamental rol que lleva el carbono y la dinámica en el clima, los microorganismos responsables de esta oxidación, fueron descubiertos relativamente hace muy poco tiempo, lo que indica que queda aun mucho que aprender acerca de ellas y de la asociación ANME-SRB. Para estas instancias ¿Cuál es el componente del metabolismo en el carbono y azufre? En el fondo marino se crean grandes montículos que se elevan cientos de metros por encima del fondo del océano. En otros sitios donde este flujo de fluidos ha cesado estructuras similares al carbono pueden estar debajo de este lecho. Los análisis anteriores del medio marino se centraron en los sedimentos que bloquean los caminos para escapar del metano dando una apertura de la dinámica y tasas energéticas que constituyen estos organismos. Los endolitos unos organismos que habitan en los poros y fisuras de las rocas se encuentran en una amplia gama de sitios, pueden ir desde la Antártida hasta las areniscas en los basaltos de alta mar. Estos hábitats son ideales ya que pueden protegerlos de sus depredadores en las superficies de estas rocas y a su vez proporcionan un activo de reducción. Estos endolitos son vistos cada vez con más frecuencia como una forma omnipresente de vida en este planeta. En busca de carbonato en los basamentos de roca, en las muestras recogidas en las filtraciones de metano se encontraron en las costas de Oregón, estas formaciones que consiste en un montículo de carbonato. Los geólogos oceanográficos han estudiado durante mucho tiempo estas composiciones. Se realizaron varios muestreos para realizar mediciones sobre los diferentes sedimentos que oxidan metano. Las tasas de oxidación de estas exposiciones tienen un orden similar. También se detecto que con metabólicamente mas versátiles aunque se encontraban a distancias considerables. Para saber que microorganismos habitan se realizo un estudio de un gen 16 S rRNA de 12 lugares diferentes, donde de igual forma se encuentro gran similitud que indica que estos compuestos microbianos de sustrato se encuentran en el lecho marino. Se valido que la abundancia de estos consorcios de endolitos son una fuente de alimento atractivo para quienes se encuentran en niveles mas altos de la cadena trófica. Investigadores detectaron que el carbono de metano es menor que el del resto de la biosfera. Todo en conjunto los sitios activos de endolitos son mas grandes y abundantes, pero menos poblados, representan al rededor del 40% de la biomasa se estos sedimentos activos. También se examinaron los ácidos grasos de los gusanos en búsqueda de sulfato que estuvieran relacionadas con bacterias de reducción. Gracias a todas estas exploraciones se ha establecido que estos montículos de carbonato de metano son omnipresentes a lo largo de los márgenes continentales, lo que hace una mejor comprensión de estos flujos de metano en aguas profundas.
Methane Fuels Deep-Sea, Rock-Hosted Ecosystem. (2015) Microbe, Vol. 10 Number 1 Jeffrey J. Marlow Below the surface of the ocean, vast amounts of methane seep through the crust, following fractures and fissures in the shallow and often in the deep sea subsurface. Filtering these characteristics of methane are important components in the climate control system on the planet. The methane is derived from the deterioration of the largest organic molecules located within the crust and biological production of these, but there is something that worries biogeochemical, and is the destination of this methane when it reaches the seabed, as this could entering the atmosphere. Experts report that methane was the third contributing factor to global warming, its concentration in the atmosphere increases partly due to anthropogenic sources proliferating; however, much of the methane rises through the seafloor is consumed before the water comes, this is a process known as "anaerobic oxidation of methane (AOM), the Anaerobic methanotrophic archaea (ANME) and Reducing Bacteria sulfate (SRB) are responsible for removing 80% of the methane released, to give the (AOM). That is why having a key role in carbon dynamics and climate, the microorganisms responsible for AOM was recently discovered in the past two decades, so much to learn from them. Endoliths, organisms that live in pores and cracks in rocks, are found in a variety of places, ranging from Antarctic sandstones to basalts at sea. These habitats can protect its inhabitants from radiation or predators on the surfaces of these rocks, and can also provide its inhabitants, energy metabolites performance often face physical, chemical and energy challenges, endoliths are increasingly seen as a generalized form of life on this planet. In search of AOM carbonate based rock samples methane seeps of Hydrate Ridge off the coast of Oregon were collected, consisting of an elongated mound of carbonate rock that stands about 100 m above the continental slope, beating out at a depth of 600 m. Taken together, the endoliths aggregate assets, representing about 40% of sediment biomass assets, although these observations point to intact cells in the pore spaces and cavities of the rocks, the question is whether these endoliths remain metabolically active.
In several experiments over the abundance of cells consumption rates of methane varied widely. This led experts to analyze how the two variables: degree of activity and type of physical substrate, forming microbial compositions in different places. Among the 12 sample microbial communities, the activity level of filtration correlated with the distribution of archaea, while representatives of bacteria seem to be more influenced by bacteria natural habitat. This addresses a discovery learning model the dynamics of community-based marine methane and simultaneously expand our understanding of how methane works in fact, the recent discovery of ecosystems active leaks in the Atlantic indicates that exploring these environments is still in its young state, and there is still much to explore.
Methane Fuels Deep-Sea, Rock-Hosted Ecosystem. (2015) Microbe, Vol. 10 Number 1 Jeffrey J. Marlow
PARTE 1
El metano es el tercer gas con mayor relevancia en el efecto invernadero, y aunque la mayor producción de este gas es originado por el hombre, los procesos naturales en la profundidad de la tierra también son una actividad que aumentan la producción de metano, empero, la mayor parte de este es metabolizado antes de siquiera tocar la superficie marina. Pero ¿cómo es que esto sucede? En las profundidades del océano, vastas cantidades de metano se filtran por las fracturas y fisuras de la corteza terrestre; estas a su vez, fungen como filtros naturales de metano, importantes para la regulación del clima en la tierra. Con la peculiaridad de que son filtros naturales de metano, con esto me refiero a que conjuntos de arqueas metanotróficas anaerobias (ANME, por sus siglas en ingles) y bacterias reductoras de sulfato (SRB) son las responsables de metabolizar aproximadamente el 80% del metano en un proceso denominado como: oxidación anaeróbica del metano. (AOM). El conocimiento que tenemos de estos microorganismos que realizan la AOM es relativamente reciente, de unos 20 años a la fecha, entonces, aún existen muchas incógnitas. El articulo tiene un enfoque bioquímico, por lo que las dudas se reducirían a este campo, sin embargo, aún son demasiadas cosas por saber, la relación química entre las arqueas metanotróficas anaerobias y las bacterias reductoras de sulfato. La forma en que interactúan, se relacionan, compiten o comparten Se conocer el ciclo metano-azufre, y Marlow lo explica de forma superflua en su artículo, pero no se conoce con precisión la relación, la contribución de cada organismo en este ciclo, solo datos que ayudan a su comprensión, como: Aumenta los iones de bicarbonato que reaccionan con los cationes de calcio y generan carbonato de calcio sólido y que aumenta la alcalinidad local. En el artículo también se refiere a los endolitos, microorganismos que, según el artículo, son la fuente de energía metabólica del medio, no por ser la materia a metabolizar, sino por iniciar el proceso metabólico del cual, después, los demás organismos podrán aprovechar. El primer eslabón de una cadena metabólica que sustenta la vida. Estos endolitos, fueron encontrados dentro de poros y fisuras de las rocas; desde el océano antártico, hasta rocas en las profundidades del océano. Una de las peculiaridades de estos organismos, es que, a pesar de lo múltiples y frecuentes cambios energéticos y bioquímicos que enfrentan son una forma constante de vida, es decir, su cambio en cuanto a metabolismo, estructura y consistencia bioquímica, es constante.
En una expedición liderada por Lisa Levin y Greg Rouse y en un esfuerzo por determinar los factores de este ecosistema a base de metano, que incluía el estudio de la interacción entre los grupos de arqueas metanotróficas, microbios eucariotas y la macrofauna. Se recolectaron sedimentos y rocas carbonatadas de zonas donde los estos filtros naturales estaban activos, de lugares donde se tenía poca actividad de flujo de metano y de lugares donde no se encontró presencia de metano, ni presente ni rastros de que haya habido en ese lugar. Al observar las muestras se reconoció que se encuentran más grupos y con mayor concentración dentro de las rocas carbonatadas que en los sedimentos; grupos de endolitos, que son más abundantes y en grupos más grandes en zonas donde existen ventilas hidrotermales, pero cuyos grupos existen en menor densidad que los grupos que están en donde el flujo de metano es menor. Se confirmó , mediante la experimentación, que estos grupos de células son del mismo linaje que las ANME y SRB. Continúa con una cuestión interesante acerca de estos huéspedes en las fisuras de las rocas. ¿Son metabólicamente activos? Aborda la cuestión recurriendo a dos caminos, el camino catabólico y el camino anabólico. Inyectando el isotopo 14CH4 en pequeños botes con sedimento, se dispusieron a seguir su ruta metabólica, después de algunos días, todas las muestras rastros de AOM, interpretando estos resultados, las comunidades oxidan el metano, la diferencia consiste en la cantidad de metano que oxidan por día En comparación con muestras que se han tomado en otras partes del mundo, los rangos de metabolización del metano son parecidos. Destacamos que las comunidades que encontraron en los sedimentos, oxidan una cantidad considerablemente mayo (más del doble) que las comunidades que se encontraban en las rocas. Y estas a su vez oxidan mucho más metano que las comunidades que se encuentran por fuera del área del flujo de metano. Hicieron esto con diferentes isotopos para conocer la trayectoria bioquímica del metabolismo en estos microrganismos; en conclusión, es determino que los endolitos, son sus procesos catabólicos y anabólicos tienen una participación activa en los filtros naturales en las profundidades de los océanos. La historia de los endolitos no termina aquí, estudios sobre su interacción con la macrofauna indican que gracias a su abundancia en sedimentos y rocas, pueden ser un eslabón más en la cadena alimenticia; en un intento por determinar esto, se analizaron los patrones de distribución de un isotopo estable de carbono. Rastreando este isotopo a través del ecosistema, se encontró su camino en gusanos de la familia Dorvilleidae, que abundan en los sedimentos y rocas cerca de lugares donde hay filtros activos de metano. Aunque otras muestras indican que estos rastros pueden venir del mismo metano; lo que da una inconsistencia a la teoría. Por lo que se examinaron los ácidos grasos presentes en los gusanos en los que se encontró el isotopo, alegando que la única fuente del isotopo era la biomasa de estos organismos, se confirmó que ciertamente, el gusano Dorvilleidae se alimenta de organismos AOM que existen en los filtros submarinos. Movilizando los compuestos ya metabolizados en su ecosistema.
Methane Fuels Deep-Sea, Rock-Hosted Ecosystem. (2015) Microbe, Vol. 10 Number 1. Jeffrey J. Marlow
Grandes cantidades de metano se filtran a través de la corteza terrestre a raíz de las fisuras del subsuelo poco profundo y con frecuencia en las profundidades del mar. Las filtraciones de metano son componentes importantes del sistema de regulación del clima del planeta lo verdaderamente preocupante es lo que pasa si estas bastas cantidades de metano llegara a las profundidades, pues si entra a la atmosfera se puede acelerar el calentamiento por efecto invernadero. Sin embargo gracias a organismos microbianos como arqueas metanotróficas anaerobias (ANME) y bacterias reductoras de sulfato (SBR) que mediante el proceso de oxidación anaeróbica del metano (OMA) reducen hasta un 80% de éste que mediante ecuaciones químicas se representa la relación de OMA que se presenta en las profundidades del mar dando como productos como carbonato de calcio.
Los endolitos, son organismos que habitan en los poros y fisuras en las rocas, se encuentran en una gran variedad de sitios, desde areniscas antárticas a basaltos en alta mar. Estos hábitats protegen a sus habitantes de la radiación o de depredadores en las superficies de esas rocas, y proporcionan a sus habitantes.
Las y los científico(as) se han encargado de estudiar el carbonato de OMA en muestras de filtraciones de metano de hidrato de Ride en la costa de Oregón para ver como es la interacción de los componentes del metano entre microbios metanotróficos, eucariontas y la fauna y demostrar que existe una base en la pirámide trófica siendo los metanotróficos la que la sostienen, proporcionando a otros organismos de energía. En los sitios SEEP activos, se detectó grupos más grandes ANME-SRB dentro de las rocas carbonatadas que en os sedimentos.
En la búsqueda de una respuesta que nos diga si estos habitantes endolíticos son metabólicamente activas. Los científicos se apoyaron de los mecanismos catabólicos y anabólicos para realizar experimentos en donde se inyectaron 14 CH 4 en pequeñas botellas que contienen sedimentos o rocas de carbonato de ambos sitios SEEP activos y aparentemente inactivos, así como muestras de muertos para detectar los procesos abióticos, de la misma manera para estudiar si la biomasa endoliticos incorpora activamente nuevo material, inyectaron 15iones de amonio N-etiquetados en rocas carbonatadas recuperados de SEEP activa. Los resultados arrojaron fueron que los organismos metanotróficos aumentaron un 88% de los 15 N lo que nos dice que por sus procesos catabólicos y anabólicos son realmente activos en las filtraciones de metano en aguas profundas.
Para saber qué microbios habitan en los ajustes de el grado de actividad de la filtración y de los tipos de sustratos físicos en las composiciones microbianas , se analizaron secuencias de genes de cada una de las comunidades por 16S rRNA. Con lo que se pudo demostrar que el nivel de actividad que se filtran correlaciona con la distribución de las arqueas, mientras que los representantes de bacterias parecen estar más influenciada por la naturaleza física del hábitat. Entre las bacterias, Deltaproteobacteria son la clase más abundante en casi todas las muestras de sitios activos, lo que refleja el papel este como reductoras de sulfato en la OMA. En sedimentos SEEP activos, azufre-oxidantes Sulfurovum spp. son frecuentes, lo que sugiere un ciclo de azufre interactivo con OMA sulfato-reducción en profundos horizontes de sedimentos. Dichos organismos son casi ausentes de otras muestras.
La comunicación que existe en el fondo del océano entre los organismo metanotróficos y la fauna alrededor, nos muestra el papel ecológico que desempeñan armoniosamente, reduciendo las cantidades de metano que se quedan en la atmósfera y es sorprendente como seres que viven en la oscuridad del mar llegan a ser responsables de la regulación del golpe climático.
Methane Fuels Deep-Sea, Rock-Hosted Ecosystem. (2015) Microbe, Vol. 10 Number 1. Jeffrey J. Marlow Andrea Daniela Vargas Prado
El subsuelo poco profundo tiene fracturas y fisuras y debido a eso, grandes cantidades de metano se filtran en la corteza terrestre debajo de la superficie del océano. Lo preocupante de esto, es el efecto que puede llegar a tener si el metano aumenta su cantidad y posteriormente interactúa con la atmosfera, ya que el metano es el tercer factor que contribuye al calentamiento de la Tierra. En este proceso la microbiota nuevamente juega un papel vital en la estabilidad del planeta, ya que principalmente arqueas metanotrófica anaeróbico (ANME) y las bacterias reductoras de sulfato (SRB) consumen aproximadamente el 80% del metano que se encuentra en el sub-fondo marino que impide que el metano se eleve hasta llegar al agua, tal procesos es conocido como oxidación anaeróbica del metano (OMA). Estos organismos tan importantes fueron descubiertos hace poco y no se sabe cómo está repartida la energía para este proceso que presenta cooperación, sin embargo se ha estudiado el comportamiento del metano en los productos que genera químicamente, un ejemplo de esto el carbonato de calcio en forma sólida. Se presentan organismos que habitan poros y fisuras en rocas en diferentes sitios, se les llaman Endolitos, y los hábitats les permiten proteger a sus habitantes de depredadores o de la radiación y además les proporcionan metabolitos rendimiento de energía redox-activa y aunque estos de enfrentan a “retos” fisicoquímicos y además energéticos. Se recogieron muestras de filtraciones de metano de hidrato de Ridge de la costa de Oregon en busca de carbonato de AOM-basada roca. Debajo del fondo marino se encuentraron depósitos estables de hidrato de metano sólido y en expediciones dirigidas por Lisa Levin y Greg Rouse de la Institución Scripps de Oceanografía se determinó cómo es que interactúan consorcios metanotróficos, microbios eucariotas y macrofauna en el ecosistema de aflorecimiento de metano. Se hizo un análisis en Hidratar Ridge en rocas de carbonato se sitios de baja actividad y sedimentos de fondo marino que no presentaban señales de pasada o presente actividad de filtración de metano en donde se trató de demostrar cómo es que los microbios metanotrófica forman la base de la pirámide trófica en este sitio que sirven como procesos cooperativos generando subproductos metabólicos que proporcionan energía para otros constituyentes. Hubo abundancia en de microbios en rocas aisladas del ambiente de la superficie. En sitios SEEP activos se observaron consorcios de ANME-SRB en rocas carbonatadas a diferencia de los sedimentos. Al hacer reconstrucciones se encontró que en consorcios endolíticos con una densidad del 25% de los agregados en sedimentos activos. Tenemos que los agregados endolíticos de sitios SEEP activos que son más grandes y abundantes pero menos densamente poblado representa el 40% más de biomasa que los sedimentos activos y tras la hibridación fluorescente in situ (FISH) se confirma que estos grupos contienen los mismos ANME y SRB linajes como los consorcios AOM en sedimentos tradicionales.
Se realizaron experimentos con organismos catabólicos y anabólicos y se inyectaron 14 CH 4 en recipientes con sedimentos o rocas de carbonato de SEEP activos e inactivos para sabes si los habitantes endolíticos son activas metabólicamente. Para saber si se incorpora nuevo material activamente en la biomasa endolítica se le inyectaron 15 iones de amonio en rocas carbonatadas recuperados de SEEP activa. Esto presento un 88% de aumento de los 15 iones en los organismos metanotróficos, lo cual indica que son activos en las filtraciones de metano en aguas profundas debido a sus procesos anabólicos y catabólicos. A través de secuenciación de genes se pudo mostrar que en la mayoría de los sitios activos la clase más abundante es Deltaproteobacteria que son las reductoras de sulfato en la OMA, mientras que en sedimentos SEEP activos Sulfurovumspp es abundante. Una vez más, es evidente que estos microrganismos juegan un papel muy importante en procesos químicos que contribuyen con el buen desarrollo de la vida en general. Es fundamental que estos procesos se lleven a cabo, y esto se debe a la interacción y comunicación que hay en las comunidades microbianas.
Methane Fuels Deep-Sea, Rock-Hosted Ecosystem. Jeffrey J. Marlow (2015) Methane Fuels Deep-Sea,Rock-Hosted Ecosystem. Microbe. Volume 10, Number 1.
El juego que tiene las capas geológicas de la tierra con el fondo del mar comunicados por el suelo marino, puede ser de gran importancia ya que el movimiento de las capas con la filtración del desprendimiento de metano hacia el mar puede llegar hasta la atmosfera, su concentración atmosférica se eleva en parte por la proliferación de fuentes antropogénicas y en grandes cantidades causar un gran cambio climático, ya que el metano es uno de los principales gases de efecto invernadero y sumado a ello las grandes emisiones de gases provocados por la combustión y el uso de aerosoles puede desequilibrar la vida propicia para nuestros ecosistemas como los conocemos hoy en día, pero, ¿Cuál es la causa de que esto no suceda en grandes cantidades?, Pues principalmente se da por una interacción microbiana en la cual, arqueas metano tróficas anaeróbicas (ANME) y bacterias reductoras de sulfato (SRB) consumen el metano liberado aproximadamente en un 80%, a este proceso se le conoce como oxidación anaeróbica del metano (AOM). Este proceso puede ser explicado por dos ecuaciones, en la primera básicamente relaciona las reacciones químicas con el metano y los iones de sulfato que dan origen a los iones de ácido carbónico y los iones sulfhidros, incrementan los iones de bicarbonato a reaccionar con cationes de calcio para generar carbonato de calcio los cuales son precursores de los arrecifes en el suelo marino. En la segunda ecuación se plantea que los iones de bicarbonato mas iones de calcio dan carbonato de calcio, dióxido de carbono y agua. Se ha encontrado que estos sedimentos en el fondo marino son las hospederas por los AOM que bloquean las rutas del escape del metano, estas conocidas como endilitos, que son formas de vida en las rocas carbonatadas las cuales resultaron ser muy abundantes y se llegó a confirmar que son los mismos linajes que conforman las arqueas ANME y bacterias SRB. Lo cual dice que metanotrofos endoliticos están presentes en las filtraciones del metano en el fondo del mar. A través de las secuencias del RNA ribosomal 16s, existen similitudes entre las distintas ubicaciones donde se han encontrado, y de igual manera se encontró que algunos linajes de bacterias y arqueas que contribuían con la oxidación del metano son similares por los ambientes particulares en los que se encuentran. Iván Leyto Gil.
Methane Fuels Deep-Sea, Rock-Hosted Ecosystem
ReplyDeleteGrupos simbióticos de arqueas metanotróficas y de bacterias reductoras de sulfato oxidan de manera anaeróbica el 80% del metano que se libera desde filtraciones del fondo marino. Debajo de los océanos, una vasta cantidad de metano es liberado a través de fisuras en la corteza de la tierra. El metano marino es un componente importante para el clima del planeta. El metano se mueve por estas fisuras que derivan del rompimiento de moléculas orgánicas largas incrustadas dentro de la corteza que producen un rango muy alto en la producción biológica. Para los biogeoquímicos lo importante del metano marino es el curso que sigue cuando sube, ya que podría elevarse pasando por los organismos metanotróficos y llegando hasta la superficie, siendo posible su incorporación a la atmosfera. El metano es el tercer constituyente más significativo en el efecto invernadero, con más influencia que el dióxido de carbono. Su concentración atmosférica se eleva en parte por la proliferación de fuentes antropogénicas, sin embargo la mayor parte del metano que se eleva del fondo marino es consumido antes de que este alcance el agua. Un consorcio microbiano que consiste principalmente en arqueas metanotróficas anaeróbicas (ANME) y bacterias reductoras de sulfato (SRB) consumen un estimado del 80% del metano en un proceso conocido como la oxidación anaeróbica del metano (AOM). Mediante observaciones y experimentación se formularon dos ecuaciones acerca de la oxidación anaeróbica del metano. En la primera ecuación hay una relación “amontonada” donde se intenta precisar la contribución de cada miembro microbial. En la ecuación se dice que el metano acuoso más iones de sulfato acuoso dan origen a iones de ácido carbónico más iones sulfhídricos y agua. Como resultado de esta reacción, la alcalinidad aumenta además de que los niveles de iones bicarbonato pueden reaccionar con los cationes de calcio del agua marina para generar carbonato cálcico sólido, teniendo como resultado un paisaje de precipitados de carbono. La segunda ecuación nos dice que dos moles de iones bicarbonato más un catión de calcio nos dará como carbonato de calcio más dióxido de carbono y agua. Análisis más actuales en el medio marino se centran en los sedimentos que pueden bloquear las rutas del escape del metano. Los endolitos, organismos que habitan los poros y las fisuras de las rocas son encontrados en diversos sitios. Científicos colectaron muestras en busca de rocas de carbonato hospedadas por los AOM desde filtraciones de metano en Oregon.
muy bien
DeleteGeólogos, oceanógrafos y biólogos comenzaron a estudiar la cresta de hidrato décadas atrás, su escala, su dinamismo y las criaturas bizarras que hacen a este sitio una fuente continua de descubrimientos científicos. Un equipo busco demostrar cómo los microbios metanotróficos forman la base de la pirámide trófica en la cresta de hidrato ya sea sirviendo como presas o generando productos metabólicos que pueden proveer de energía para otros constituyentes. Se encontró que dentro de las rocas de carbonato de los sedimentos estos agregados son muy abundantes. Experimentos con hibridación fluorescente confirman que estos grupos de células contienen los mismos linajes de ANME Y SRB. Todos los experimentos realizados indican que los metanotrofos endolíticos son activos en las filtraciones de metano en el fondo marino. Para descubrir el tipo de comunidades microbianas que habitan los hábitats, científicos analizaron las secuencias genómicas del RNA ribosomal 16s en cada una de las diferentes ubicaciones. Encontraron similitudes entre las distintas ubicaciones. Encontraron también que algunos linajes de comunidades oxidantes de metano son abundantes en ambientes particulares. En otras investigaciones encontraron que los ANME-1 son más abundantes en áreas que reciben entradas de metano más bajas en cambio los ANME 2 y ANME 3 se encontraron en sitios con actividad de metano alta.
ReplyDeleteMe pareció muy interesante ver cómo estos consorcios microbiales subsisten en el fondo marino alimentándose del metano que emana del fondo y ver la gran importancia que tienen estos organismos (ciertamente ignorados por muchos) en el equilibrio del planeta ya que utilizan gran parte del gas antes de que alcance la atmósfera.
esto es pedazo del de arriba
DeleteAsombrosos grupos simbióticos de archeas metanotróficas y bacterias reductoras de sulfato, anaeróbicamente pueden oxidar una gran cantidad de metano liberado de las filtraciones del suelo marino. Debajo de la superficie oceánica, hay grandes cantidades de filtraciones de metano por medio de fracturas y fisuras del subsuelo poco profundo y en las profundidades del mar. Este tipo de filtraciones son importantes para el sistema de regulación climático del planeta. El movimiento de Metano a través de estas filtraciones se da por el rompimiento de moléculas orgánicas dentro de la corteza. Lo interesante es cuando este Metano llega al suelo marino, ya que puede sobrepasar a los organismos metanotróficos e incluso llegar a la atmosfera perjudicándola ya que es un principal contribuyente al efecto invernadero. Pero gracias a archeas metanotróficas (ANME) y bacterias reductoras de sulfato (SRB) el metano es consumido antes de que incluso llegue al agua del océano, consumiéndolo en un 80% del subsuelo y a esto se le conoce como “oxidación anaeróbica del metano” (AOM). Estas bacterias fueron descubiertas hace poco así que todavía necesitan ser mejor estudiadas junto con sus relaciones ecológicas, para esto se elaboraron dos ecuaciones acerca de ese proceso. En la primera ecuación se da un resultado de las reacciones que se llevan a cabo con el Metano y los iones de sulfato dando origen a iones de ácido carbónico y iones de sulfhidros, también incrementan los iones Bicarbonato para que reaccionen con cationes de Calcio para generar Carbonatos de Calcio, dando como resultado un panorama de precipitados de Carbono. En la segunda ecuación nos muestra que iones de Bicarbonato más iones de Calcio dan como resultado Carbonato de Calcio, Dióxido de Carbono y Agua. Nódulos de estas bacterias crecen en sedimentos superficiales circundantes a filtraciones activas de Metano y pavimentos de Carbonato cubren parte del suelo marino y forman montículos grandes y elevados, igual en sitios donde el flujo de metano ha cesado puede haber estructuras carbonatadas debajo del suelo marino. La AOM se centra en sedimentos que bloquean el camino de escape del Metano, sin embargo estos sedimentos representan solo una pequeña fracción de todo el metano. Los Endolitos son organismos que habitan las fisuras dentro de rocas, en busca de rocas a base de carbonato AOM se colectaron muestras de filtraciones de metano en Hydrate Ridge, ya que es un lugar con una variedad de organismos interesantes por las condiciones ambientales y como estos interactúan con el todo. Estos organismos tal vez formen la base de la pirámide trófica, pero su hábitat esta pobremente reducido, pero en sitios de filtraciones activas hay consorcios de ANME-SRB dentro de rocas carbonatadas. Mediante experimentos con los procesos catabólicos y anabólicos de estas bacterias demostró que están activos alrededor de filtraciones de metano en las profundidades del mar. Mediante otro experimento también se demostró que las archeas ANME mueven metano y actúan como productores primarios las cuales entonces dependen del flujo de metano mientras que las bacterias parecen ser más versátiles metabólicamente, con algunas combinaciones del ambiente que del suministro de metano. Un análisis relacionado con gusanos “Dorvilleidae” y archeas ANME indica que el carbono proviene del metano pero esto aún no es suficientemente específico, el resultado del análisis indica que estos gusanos comen en agregados AOM dentro de sedimentos y rocas porosas carbonatadas de filtraciones de metano y por ende mueven carbón dentro de este frío y obscuro ecosistema.
ReplyDeleteRios Ruiz Alexis Itamar
Biología de Procariontes
Grupo 5286
Articulo: Jeffrey J. Marlow, Methane Fuels Deep–Sea Roc –Hosted Ecosystem
muy bien
Delete6. Jeffrey J. Marlow (2015) Methane Fuels Deep-Sea,Rock-Hosted Ecosystem. Microbe. Volume 10, Number 1
ReplyDeleteHernández Martínez Daniela.
Las comunidades bacterianas en el fondo del mar, son de gran interés para los científicos, el articulo habla acerca de los flujos de metano en aguas profundas, el metano el principal elemento que es sintetizados por las bacterias que habitan en las rocas sedimentarias e, funcionan como tipos de filtros , que retienen al metano y es utilizado por las arqueas mediante el proceso de oxidación anaeróbica y las bacterias reductoras de sulfato, ambas se asocian para generar energía para su sustento. Su ambiente en el que se desarrollan es un centro activo redox de rocas que contienen carbono y metano, formadas por una series de reacciones químicas. Todos estos metabolismos en el mar, conlleva a cuestionarnos, sobre la vida en las comunidades metanotroficas, su hábitat y la forma en que se desarrollan, es curioso la capacidad que tienen las arqueas en oxidar el metano y transformarlo para tener alimento, además, estas son las que más dominan porque son productoras primarias de energía para otros organismos, en cambio las bacterias reductoras de sulfato que tienden a la adaptación en el medio, por lo tanto son inferiores que las arqueas, porque estas consumen la energía que aportan ellas. Estas comunidades fueron estudiadas en lugares de la Costa de Oregón hallaron en particular la zona de Hydrate Ridge, una fuente rica en comunidades metanotrofas, observaron que los organismos interactúan entre sí para compartir diversos componentes del metano, es decir que las bacterias están activas metabólicamente, porque es una fuente indispensable para ella, las comunidades metanotrofas es la vida activa que forma el mar de Hydrate Ridge. Se realizo un experimento para probar su actividad del metano. Inyectaron Amonio a muestras de rocas carbonatadas con los organismos activos y el resultado fue un alto rendimiento por parte de los metanotrofos, estas incrementaron su población y su energía de biomasa. La abundancia de estos organismos explica que otros materiales pueden ser catabolizados además del metano. Estos organismos son llamados endoliticos que viven dentro de las rocas carbonatadas en las fisuras y poros por donde se filtra el metano, nutriente esencial para ellas, además es un hábitat tranquilo puede protegerlos de los depredadores, estas comunidades con el tiempo se han dispersado por su eficiente metabolismo y su importante trabajo en el mar. El metano nos da una pista más de la formación del carbono a partir de él, ya que análisis isotópicos del metano contribuyen a la proporción 12C a 13C, igualmente en organismos eucariontes como los gusanos tienden a perfiles isotópicos semejantes al metano 12C y 13C, pero aun así se estudio más afondo los isotopos porque no era un resultado suficiente para inferir. Analizaron las bacterias reductoras de sulfato en los ácidos grasos del gusano, buscando biomoleculas del sulfato, así mismo encontraron buenos resultados y mostraron que la única fuente de carbono dentro de la molécula era biomasa arqueana. Los científicos están cada vez más interesados en estudiar la vida en el mar, y estas pequeñas comunidades bacterianas que forman parte de los ciclos biogeoquímicos fundamentales.
Muy por debajo de la superficie del mar, cantidades enormes de metano se filtran a las superficies a través de las fracturas que existen en el subsuelo y a veces en las profundidades del mar. Estas son importantes para la regulación climática.
ReplyDeleteLa preocupación de los biogeoquímicos es el destino del metano que llega a la atmosfera. Es el tercer contribuidor (después del CO2) más importante en el efecto invernadero.
Parte del metano es consumida antes de llegar al agua por consecuencia de una acción microbiana, la cual la conforman las Arqueas Anaerobias Metanotróficas (ANME) y las Bacterias Reductoras de Sulfato (SRB) que consumen un 80% del metano que emerge del suelo marino en un proceso llamado Oxidación Anaerobia del Metano (AOM)
El proceso de AOM tiene tantas relaciones como las desconocidas aportaciones de cada miembro. Un resultado de la reacción es la alcalinidad y otro es el incremento de bicarbonato que reacciona con el calcio en el mar.
Recientes análisis del AOM en el ecosistema marino vasado en sedimento amplían nuestro conocimiento de las dinámicas del AOM, sin embargo estos sedimentos pueden contener una pequeña parte del volumen del metano.
Aquí entran los endolitos, que son organismos que habitan porosidades y fisuras de rocas carbonatadas. Estas ocupan las rocas para esconderse de sus depredadores en el exterior y también para cubrirse de las radiaciones. Estos también son vistos como una muy persuasiva especie, ya que soportan cambios fisicoquímicos y de energía. En busca de rocas basadas en AOM en el Hidrate Ridge en las afueras de Oregon, se encontró con una cobertura de rocas de carbono que contenían también montículos que se encontraban en las cosas. Justo debajo del piso marino existen depósitos de metano hidratado sólido, lo que le da el nombre a este.
Observando la biomasa microbiana en las fisuras de las rocas aisladas de la superficie encontraron una abundancia en los microbios que ahí se encontraban. Observaron mayores cantidades de interacciones entre ANME y SRB entre rocas carbonatadas que en el sedimento.
Endolitos de sitios de fuga activos son más grandes y más abundantes. Experimentos con Hibridación Fluorescente en Sitio (FISH) confirman que esos cúmulos de células contienen las mismas familias de ANME y SRB como el sedimento que se basa en AOM.
Estos habitantes endoliticos son muy activos en cuanto a su metabolismo, tanto catabólico como anabólico, y de ahí partió la necesidad de los investigadores por observar a esto organismos desde estos 2 puntos de vista.
Inyectaron Metano 14 en pequeñas botellas con sedimento rocas carbonatadas de sitios con filtraciones altas y bajas de metano. Después de días mostraron rangos medidos de AOM. Muestras de otras filtraciones activas alrededor del mundo eximen escalas de oxidación similares.
Para estudiar si la biomasa entolítica activa incorpora nuevo material, inyectaron iones de amonio de nitrógeno 15 etiquetado enrocas carbonatadas de filtraciones activas, optando por el amonio porque es más practico medir las actividades anabólicas. Se esperaron 27 meses e inyectaron el amonio usando FISH y nanoSIMS para determinar el destino del Nitrógeno 15, la cual duraron sin problema alguno los 27 meses, lo que nos dice que los entolítos metanotróficos son activos en el mar profundo con fugas de metano.
La Deltaproteobacteria es la clase más abundante de todas las muestras de sitios activos, reflejando el papel de los miembros dentro de esa familia como las reductoras de sulfato en AOM.
Las especies de ANME movilizan el metano y actúan como productoras primarias. Las bacterias parecen ser las más metabólicamente versátiles.
La abundancia de estas relaciones endolíticas las hacen una fuente atractiva de comida para organismos más arriba en la pirámide trófica de acuerdo con Andrew Thurber que analizo la distribución isotópica del carbono.
En conclusión, este descubrimiento reciente de filtraciones activas en el océano atlántico indica que la exploración de estos ambientes es aún muy temprana.
muy bien
DeleteGarcía Aguirre Samuel Maximiliano
ReplyDeleteMethane Fuels Deep-Sea, Rock-Hosted Ecosystem.
Microbe. Volume 10, Number 1
Grumos simbióticos de arqueas metano-tróficas y bacterias anaeróbicas reductoras de sulfato oxidan alrededor del 80 % del metano liberado de filtraciones del fondo marino.
Por debajo de la superficie del océano, vastas cantidades de metano se filtran a través de la corteza terrestre, a raíz de las fracturas y fisuras en el subsuelo poco profundo y con frecuencia en las profundidades del mar. Estas características filtradoras de metano son componentes importantes en el sistema de regulación climática del planeta. El metano se deriva del deterioro de las moléculas orgánicas más grandes ubicadas dentro de la corteza y también de la producción biológica de éstas, recientemente algo que preocupa a biogeoquímicos es el destino de este metano cuando llega al fondo marino, pues este podría entrar a la atmósfera, los expertos informan que el metano es el tercer factor que más contribuye al calentamiento global, su concentración en la atmósfera aumenta en parte debido a fuentes antropogénicas proliferantes; sin embargo, gran parte del metano que se levanta a través del fondo marino se consume antes de que llegue el agua, este es un proceso conocido como “oxidación anaerobia de metano (AOM), Arqueas Anaerobias Metanotróficas (ANME) y Bacterias Reductoras de sulfato (SRB) se encargan de eliminar el 80% del metano liberado, para dar lugar al (AOM). A pesar de su papel fundamental en la dinámica del carbono y del clima, los microorganismos responsables de la AOM se descubrieron relativamente hace poco tiempo, dentro de últimas dos décadas, por lo tanto queda mucho por aprender de ellos,estos sedimentos pueden explicar sólo una pequeña fracción del volumen de metano con infusión, levantando otra instancia de dudas.
Endolitos, organismos que habitan en poros y fisuras en rocas, se encuentran en una gran variedad de sitios, que van desde areniscas antárticas hasta basaltos en alta mar. Estos hábitats pueden proteger a sus habitantes de la radiación o de depredadores en las superficies de esas rocas, y también pueden proporcionar a sus habitantes, metabolitos energéticos de rendimiento, con frecuencia se enfrentan a retos fisicoquímicos y energéticos, los endolitos son vistos cada vez más como una forma generalizada de la vida en este planeta. En busca de carbonato AOM basado en rocas, se recogieron muestras de las filtraciones de metano de hidrato de Ridge en la costa de Oregón, consiste en un montículo alargado de roca carbonatada que sobresale alrededor de 100 m por encima de la pendiente continental, superando a cabo a una profundidad de 600 m. Tomados en conjunto, los agregados endolitos activos, representan cerca del 40 % más de la biomasa los sedimentos activos, aunque estas observaciones apuntan a células intactas en los espacios de poros y cavidades de las rocas, la pregunta es si estos endolitos permanecerán metabólicamente activos.
En varios experimentos más, la abundancia de células y las tasas de consumo de metano variaron ampliamente. Esto llevó a los expertos a analizar cómo las dos variables: grado de actividad y el tipo de sustrato físico, forman composiciones microbianas en diferentes sitios. Entre las 12 comunidades microbianas muestrales, el nivel de actividad de filtración correlaciona con la distribución de las arqueas, mientras que los representantes de bacterias parecen estar más influenciada por bacterias naturales del hábitat.
Esto aborda un hallazgo en el aprendizaje del modelo en la dinámica de la comunidad basada en metano marino y al mismo tiempo ampliaría nuestra comprensión de cómo el metano trabaja en los ecosistemas, De hecho, el reciente descubrimiento de filtraciones activas en el Océano Atlántico indica que la exploración de estos ambientes se encuentra todavía en su más estado joven, falta mucho por explorar, ampliaríamos nuestro conocimiento del metano sobre aguas más profundas.
bravo
DeleteMethane fuels deep-sea, rock-hosted ecosystem
ReplyDeleteBy Jeffrey J.Marlow
Huge quantities of methane percolate into the Earth's crust between the fissures that leads into the deepest the sea. We are talking about the marine methane seeps, famous because of its importance in the climate of our precious planet. The methane is obtained from the process of the rupture of big organic molecules located in the crust, but non of this facts sounds alarming, does it? The main problem with the methane is that this is not only the third most significant contributor to greenhouse warming, but also is uncertain what does it causes when it arrives to the ocean floor, the worst of the possibilities is that it can enter to the atmosphere after rising through the aerobic methanotrophic organisms area.
Even though we can sit and stay calm a little bit longer cause fortunately the quantities of methane that rise through the seafloor is consumed before it touches the water. Now we are gonna talk about some group of microbes known as Microbial Consortia formed by anaerobic methanotrophic archaea (ANME) and sulfate - reducing bacteria (SRB). This relation between microbes is responsible of consuming an 80%, approximately, of the methane in the ocean floor, this process is known as the Anaerobic Oxidation of Methane (AOM).
There are some type of microorganism named endoliths that live inside of the fissures y pores of the rocks, this habitats tend to protect their permanent guests against radiation and predators, besides they provide metabolites that are the principal product of redox process to them. This organisms have an important role in the ecosystem cause they can be the source of energy for a lot of elements, components and functional blocks that provides balance to the planet.
Not so long ago, they were found in Hydrate Ridge off the Oregon Coast.
Researchers have concluded that the ratios of carbon in the methane between 12C and 13C is lower than most of the rest of the carbon in the planet, in other words, its profile of methane is isotopically lighter.
Ana Paula Alarcón Zendejas
bien
DeleteJeffrey J. Marlow (2015) Methane Fuels Deep-Sea,Rock-Hosted Ecosystem. Microbe.
ReplyDeleteMuy cerca de las profundidades del océano, grandes cantidades de metano han conseguido filtrarse a través de la corteza terrestre por medio de fisuras en las profundidades del subsuelo Marino; estas cantidades de metano comprende una parte importante para La regulación climática del planeta. Siendo que este metano en movimiento se deriva de la ruptura de moléculas orgánicas de mayor tamaño clavadas en la corteza y son resultado del conjunto de producción biológica.
La principal preocupación de los bioquímicos radica en la entrada de estos residuos de metano a la atmósfera a través de columnas de agua, ya que es uno de los principales contribuidores en aumentar el efecto invernadero. Mientras nosotros nos preocupamos sobre el efecto que puede tener el metano para el bienestar del planeta las bacterias se han adelantado nosotros consumiendo gran parte del metano producido antes de que éste llegue al agua, esto es posible gracias a consorcios microbianos que se encuentran en las rocas carbonatadas.
Básicamente se trata de arqueas metanotróficas anaerobias (ANME) y de bacterias sulfato reductoras (SRB) las cuales consumen cerca del 80% del metano liberado de las filtraciones en el fondo Marino, a este proceso se le conoce como oxidación anaerobia del metano (AOM). A pesar del papel tan importante que tienen estos microorganismos en la dinámica del clima fueron descubiertas dentro de las últimas dos décadas por lo cual aún queda mucho por descubrir acerca de estos pequeños seres ya que los sedimentos donde fueron encontrados poseen sólo una pequeña parte información acerca de ellos.
Por otra parte tenemos a los endolitos; los cuales son organismos que habitan las porosidades de rocas carbonatadas estos organismos pueden ser encontrados casi en cualquier parte Incluso en el Antártico. Escondiéndose de sus depredadores gracias a estas fisuras e incluso protegiéndose de la radiación.
Mientras se buscaban rocas que tuvieran que ver con el proceso de AOM, se recogieron muestras de filtración de metano del “Hydrate Ridge” en las costas de Oregón; esto fue un montículo de roca carbonatada de cerca de 100 metros de largo; justo por debajo del subsuelo marino se halló un depósito de metano hidratado sólido que al observar con detenimiento la biomasa microbiana se percataron acerca de la abundancia de seres que ahí habitaban siendo una de las principales preguntas la de si estos endolitos que se encontraron aquí aún eran activos metabólicamente.
Experimentos llevados a cabo con hibridación fluorescente dieron a relucir que estos cúmulos poseen las mismas familias de ANM y SRB como en los sedimentos basados en el AOM; al ser estos endolitos activos tanto anabólica como catabólicamente los ha llevado analizarlos más a fondo respecto a su grado de alcalinidad y el tipo de sustrato físico. Los resultados arrojaron datos muy imprecisos dando entender que el estudio deL área fue muy anticipada; sin embargo un estudio hecho más a fondo y de mejor forma tiempo más tarde podría darnos una idea acerca de cómo actuar la vida en torno al metano hallado en el sedimento marino y a su vez Qué papel desempeña dentro de un ecosistema
muy bien
DeleteMuy por debajo de la superficie del océano, vastas cantidades de metano se filtran a través de la corteza terrestre, a raíz de las fracturas y fisuras en el subsuelo. Más influyente que el dióxido de carbono en función de cada molécula, el metano es el tercer factor que más contribuye al calentamiento de efecto invernadero, es subida concentración atmosférica en parte debido a la proliferación de fuentes antropogénicas. Como siempre, gran parte del metano es a través de que se consume el fondo del mar antes de que llegue el agua. A pesar de su papel fundamental en la dinámica del carbono y del clima, los microorganismos responsables de ATOM se descubrieron hace relativamente poco tiempo, dentro de las últimas dos décadas.
ReplyDeleteSandra, esto esta demasiado corto y no puedo ver si leiste
DeleteCatalina Ignacia Aguilera Flores
ReplyDeleteJeffrey J. Marlow (2015) Methane Fuels Deep-Sea,Rock-Hosted Ecosystem. Microbe. Volume 10, Number 1
Methane is the third most significant contributor to greenhouse warming, part of this methane is found beneath the ocean surface, were quantities of methane percolate through Earth’s crust following fractures and fissures into the depths of the sea. These feature works as climate regulation system. But there is huge worry about where this methane ends, because it can enter to the water column and after rising through the armor of aerobic methanotropic organisms, enter the atmosphere. Hence, much of the methane is consumed before it ever reaches the water. Microbial association consisting of anaerobic methanotropic archaea ANME, and sulfate-reducing bacteria SRB consume an estimated 80% of sub-seafloor methane in a process known as the anaerobic oxidation of methane AOM. However, there is much to learn about the ANME-SRB relationship; unfortunately the precise contributions of each microbial member are still unknown.
Endoliths, organisms that inhabit the pores and fissures within rocks, are found from the artic sandstones to deep ocean basalts. Edoliths are seen as prevalent forms of life in this planet.
In search of carbonate rock-based AOM, Marlow and others collected samples from the methane seeps of Hydrate Ridge off the Oregon. This place has been studying for decades, in an effort to determine how various constituents of the methane seep ecosystem. Using manned submersible Alvin and the robotic craft Jason and the samples they took, the team demonstrated how methanotrophic microbes form the base of threw trophic pyramid at Hydrate Ridge. But, are these endolithic habitants metabolically active? The question was approached from two directions, catabolism and anabolism. The experiment for catabolism injected 14CH4 into seeps and the one for anabolism used 15N-labeled ammonium ions into carbonate rocks, concluding that endoliths methanotrophs are indeed active around deep-sea methane seeps.
The abundance of these endolithic consortia makes them an attractive food source for organisms higher up the trophic pyramid, said Andre Thurber. Researchers tracing the flow of carbon through ecosystems find that the carbon profile of methane is isotopically “light”, meaning it ratio of 12C to 13C is lower than that of most carbon in the biosphere.
We have an “idea” of so little things about sea, that there is much knowledge we still don’t know yet. This works is a huge step for the better understanding of deep sea life and how it works.
bien!
DeleteEl metano del subsuelo marino, dentro de los sedimentos de los márgenes continentales, es producido primariamente por procesos microbianos y termogénicos. En el proceso microbiano los desechos orgánicos de los sedimentos que se depositan en el margen, generan metano a través de una compleja secuencia que involucra acción bacteriana en ambientes anóxicos (metanogénesis). Esta descomposición tiene lugar ya sea por fermentación de ácido acético (acetato) o por reducción de dióxido de carbono.
ReplyDeleteEn el proceso termogénico de generación de metano, tiene lugar la descomposición térmica (“cracking”) de materiales derivados orgánicamente para formar hidrocarburos (incluyendo metano). Esto ocurre generalmente a considerable profundidad (más de 2 km) en cuencas sedimentarias donde las temperaturas exceden los 100 ºC. El metano termogénico puede producirse también a partir de degradación de petróleo a profundidades aún mayores y a partir de la maduración de carbón.
El metano es el tercer contribuyente del efecto invernadero, sin embargo mucho del metano que va subiendo a la superficie se consume incluso antes de tocar el agua. El grupo microbiano considera principalmente que el arquea metranotrofo anaeróbico (ANME) y las bacterias reductoras de sulfato (SRB) consumen un estimado del 80% del metano del subsuelo del mar en un proceso llamado oxidación anaeróbica del metano (AOM), los microorganismos responsables del AOM se descubrieron prácticamente recientemente.
Los análisis recientes de la AOM en el ambiente marino se concentraron en los sedimentos que bloquean el paso para que se escape el metano, sin embargo cuando se vieron desde una perspectiva geológica estructural, esos sedimentos podrían estimar sólo una fracción pequeña del volumen infundido del metano.
Geólogos, oceanógrafos y biólogos empezaron a estudiar el área de Blake Ridge algunas décadas atrás, debido a la concentración de microbios que consumían metano. Su escala, dinamismo y colección extraña hace el sitio una fuente continua de descubrimientos científicos, hicieron dos expediciones, lideradas por Lisa Levin y Greg Rouse del instituto Scripps de oceanografía, Victoria Orphan del instituto de California de tecnología y Anthony Rathburn de la universidad estatal de Indiana. Ellos fueron parte de un esfuerzo para determinar cómo varios constituyentes de los ecosistemas de filtro de metano, incluyendo microbios eucarióticos y macrofauna. Cuando analizaron las pruebas que obtuvieron en sus expediciones el equipo buscó demostrar cómo los microbios metanotroficos forman la base de la pirámide de Blake Ridge. Cuando observaron la masa microbiana en las fracciones de las rocas aisladas de la superficie, se sorprendieron por la abundancia de microbios. En sitios de activa filtración observaron mayores agregados de ANME-SRB dentro de las rocas carbonatadas que en los sedimentos (con un promedio de diámetros de 10.2 y 6.51 μm) esos agregados también eran abundantes en rocas carbonatadas (con un aproximado de 500 agregados por mg) que en el sedimento correspondiente (el cual mostraba 320 por mg).
El metano sirve de alimento para varios organismos que se encuentran en el fondo del mar, gracias a ellos el metano no puede escapar del fondo del océano y ni siquiera es capaz de tocar el agua.
Jeffrey J. Marlow (2015) Methane Fuels Deep-Sea,Rock-Hosted Ecosystem. Microbe. Volume 10, Number 1
muy bien!
DeleteMethane Fuels Deep-Sea, Rock-Hosted Ecosystem.
ReplyDeleteJeffreey J. Marlow.
Orozco Rodríguez Ivonne.
Como hemos visto, en la Tierra primitiva hubieron todo tipo de cambios, incluyendo los geográficos. Es por eso que ciertas fisuras en el subsuelo y en el fondo del mar permiten el escape de metano. No obstante, la mayoría del metano filtrado es consumido en el fondo del mar antes de que éste llegue a otros niveles. Pero ¿quién es el responsable de esto? Las comunidades microbianas del fondo del mar que incluyen principalmente a las arqueas anaerobias metanotróficas (AMME) y a las bacterias reductoras de sulfato (SRB) consumen casi el total del metano a través de un proceso llamado Oxidación Anaeróbica de Metano (AOM). Estos microorganismos que se descubrieron hace relativamente poco tiempo hacen surgir las preguntas de qué compuestos son metabolizados por cada microorganismo y cómo es que se reparten la energía para desarrollarse en un ambiente de cooperación. Pues con ayuda de la química se pudieron establecer ciertas ecuaciones en las que se da una perspectiva del comportamiento del metano dando lugar a productos, en este caso carbonato de calcio sólido.
Los endolitos, que son las forma de vida que se hallan en las rocas carbonatadas, formaron parte de un estudio sobre estas rocas. Se tomaron muestras de filtraciones de metano en forma de roca carbonatada, que además se encontraba cerca de hidratos de metano sólidos en la costa de Oregon, conocida como Hydrate Ridge. Es así como varios expertos comenzaron a estudiar este lugar topándose con el tipo de escalas biológicas que tenía, el dinamismo de su ecología hicieron de este lugar preciso para estudiar las interacciones de cada componente en el ecosistema, incluyendo las asociaciones metanotróficas, organismos eucariontes y la fauna existente. Con gran ayuda de la tecnología, fue posible rescatar partes de sedimento y rocas carbonatadas en filtraciones de metano altas, medianas y de aquellas que no presentaban actividad. Con esto se trató de establecer las escalas tróficas en Hydrate Ridge, tomando como base a los microorganismos metanotrofos, ya que son estos los que proporcionan la energía a los demás. Los resultados de las proporciones microbianas en las rocas fueron asombrosamente abundantes. En los sitios más activos se encontraron más asociaciones entre ANMEs y SRBs dentro de las rocas carbonatadas, en conjunto con agregados endoliticos, los cuales predominaban aunque tenían una densidad de población menor.
Se continuó con la pregunta sobre si estos habitantes eran activos metabólicamente, tomando dos rutas para su respuesta: el catabolismo y en anabolismo. Se llevó a cabo un experimento donde se introdujo rocas y sedimentos carbonatados se SEEP activos y de los que parecían inactivos. Sorprendentemente todas las muestras presentaron OMA en magnitudes respectivas a su nivel de actividad. Con esto y con todas las técnicas que se hicieron posteriormente, se llegó a la conclusión que todos los habitantes endoliticos son activos en cualquier nivel de filtración. Para conocer aún más, se realizó una secuenciación 16 s de lugares separados. Conociéndose así los linajes y la abundancia de los microorganismos estudiados. Esto permitió a su vez, dar una relación ecológica en cuanto a qué domina, qué presentaba menor densidad, cuáles eran influenciadas por quién, etc. Permitiendo ampliar los modelos de dinámicas entre las comunidades que usan el metano y la perspectiva que se tiene sobre los trabajos de metano-oxidación. Se halló que el metabolismo de las arqueas depende del metano, mientras que las SRB presentan una versatilidad es su metabolismo; ésta es la razón por la cual en las muestras de rocas y sedimentos se halló una abundancia mayor de ANME. Ahora, yendo a una escaloncito más arriba, debido a la abundancia de las asociaciones endolíticas, son para los organismos mayores un rico alimento. Es decir, los gusanos al comer estas asociaciones basadas en OMA realizan la movilización del carbono, haciendo de este ecosistema un equilibrio común.
excelente
DeleteThis comment has been removed by the author.
DeleteDebajo de la superficie del océano, cantidades de metano se filtran en la corteza de la Tierra, siguiendo fracturas en las profundidades del mar, son filtraciones marinas de metano y que son componentes importantes para la regulación climática del planeta. El movimiento del metano a través de estas filtraciones surge por largas moléculas orgánicas ancladas a la corteza y cerca de una producción biológica, pero ¿Cuál es el destino del metano al llegar al suelo marino?
ReplyDeleteEntra la columna de agua y al crecer a través de los organismos metanotroficos aerobicos entran a la atmósfera. Más influyente que el dióxido de carbono y siendo el tercero más influyente en el efecto invernadero, su concentración en la atmósfera aumenta en parte por la proliferación de las fuentes antropogenicas.
Gran cantidad del metano a través del suelo marino es consumido antes de alcanzar el agua. Consorcios microbiales principalmente de arecheas metatroficas aerobicas (ANME) y bacterias sulfato reductoras (SRB) consumen aproximadamente 80% del metano en el subsuelo marino en un proceso de oxidación anaeróbica del metano.
A pesar del gran rol que juegan estos microorganismos responsables de la a oxidación anaeróbica del metano en la dinámica climática, fueron descubiertos relativamente hace poco., por lo que falta mucho por aprender de estas y a su vez de la asociación ANME-SRB. Entonces cual es el proceso de esta asociación?...Un resultado de su proceso es la elevación de la alcalinidad, de iones de bicarbonato que puede reaccionar con cationes de calcio en el agua marina para genera calcio carbonatado solido que cubren el suelo marino . AOM se enfoca en los sedimentos que bloquean el camino donde escapa el metano.
Los endolitos, habitan en los poros y fisuras de las rocas, protegen a sus habitantes de la radiación o depredadores en las superficies de las rocas además de proporcionar metabólicos energéticos.
Se realizo una expedición científica para determinar cómo diversos constituyentes del ecosistema de las filtraciones de metano, incluyendo metanotroficos, microbios eucarioticos y microfauna interactua en sedimentos y rocas carbonatadas. Demostraron como los microbios metanotroficos forman la base de la pirámide trófica de “Hydrate Ridge” , sirviendo como presa o generando metabólico por productos que pueden proporcionar energía de otros constituyentes
Y los ANME-SRB se encontraron más en las rocas carbonatadas que en los sedimentos pero menos denso con un 40% mas de biomasa, por lo que estas células contienen el mismo ANME y SRB que los sedimentos base AOM.
En un experimento en contenedores con sedimentos y roca carbonatada en el suelo marino se comprobó que los sedientos oxidaban metano , también se presento una actividad catabólica y anabólica que indico que los metanofitos endoliticos son activos en todas las filtraciones de metano de aguas profundas además de que existen variedad de estas ya que unas tienen menor y tras mayor actividad de acuerdo al lugar y se encontró que AMNE 1 es más abundante que reciben menor cantidad de metano y AMNE-2 Y -3 están cercas de sitios con mayor actividad productiva de metano. Deltaproteobacteria es la clase más abundante en los sitios activos, lo que refleja el papel de los miembros de este linaje como reductoras de sulfato en AOM.
Archea AMNE especies moviliza el metano y actúa como un productor primario dependiendo del flujo del metano, la bacteria es mas metabólica cuando se combina con un mineral, la porosidad y permeabilidad influye en la estructura de la comunidad más que en la cantidad de metano o enlaces a determinados socios arqueanos.
Los endolitos son alimento de organismos que se encuentran más arriba de la pirámide trófica.
En la familia de las Dorvilleidae encontraron isotopos de Carbono, los cuales piensan que puede provenir del metano, pero esto no es seguro, también buscaron ácidos grasos de moléculas que vienen de bacterias de la reducción del sulfato asociados con AMNEs y con esto se pudieron dar cuenta que la única fuente del carbono era biomasa arqueal .
PRIMERA PARTE
ReplyDeleteFlores Morales Ivonne
Methane Fuels Deep-Sea, Rock-Hosted Ecosystem. (2015) Microbe, Vol. 10 Number 1
Jeffrey J. Marlow
Las filtraciones de metano en el mar son importantes para el sistema de regulación del clima del planeta. Lo que preocupa a biogeoquímicos es el destino del metano que puede entrar en la columna de agua y después entrar en la atmósfera. El metano es el tercer factor que más contribuye al calentamiento de efecto invernadero y su concentración atmosférica va en aumento, en parte debido a fuentes antropogénicas. Sin embargo, arqueas metanotróficas anaeróbicas (ANME) y bacterias reductoras de sulfato (SRB) consumen un 80% de metano del sub-fondo marino en un proceso conocido como la oxidación anaeróbica del metano (OMA).
¿Podría el carbonato filtrar metano? ¿Podrían metabólicamente microbios activos habitar estas estructuras y podrían también estar involucrados en el ciclo del metano global?
Los endolitos son organismos que habitan en los poros y fisuras de las rocas carbonatadas estas protegen a sus habitantes de la radiación o de depredadores y también pueden proporcionar a sus habitantes de energía. En busca de carbonato, se recogieron muestras de las filtraciones de metano de Hydrate Ridge en la costa de Oregon. Estas expediciones se hicieron para determinar cómo diversos componentes del ecosistema de afloramiento de metano, incluyendo grupos de metanotróficas, microbios eucariotas y macrofauna, interactúan. Utilizando el sumergible tripulado Alvin y la nave robótica Jason, recuperaron sedimentos, nódulos y rocas carbonatadas en ubicaciones de filtración activa, sedimentos y rocas de carbonato de sitios de baja actividad de filtración y sedimentos desde una ubicación de fondo marino que no presentaba señales de actividad de filtración de metano. Mediante el análisis de las muestras, el equipo trató de demostrar cómo los microbios metanotróficos forman la base de la pirámide trófica en Hydrate Ridge. En los sitios de filtración activos, se observaron agregados más grandes de consorcios ANME-SRB dentro de las rocas carbonatadas que en los sedimentos. Sin embargo, se encontró un arreglo más difuso en consorcios endolíticos, con una densidad de empaquetamiento más o menos de 25% de los agregados de sedimento activo. Tomados en conjuntos, los agregados endolíticos de sitios de filtración activa cuentan con aproximadamente el 40% más de biomasa que las de sedimentos activos.
SEGUNDA PARTE
ReplyDeleteFlores Morales Ivonne
Methane Fuels Deep-Sea, Rock-Hosted Ecosystem. (2015) Microbe, Vol. 10 Number 1
Jeffrey J. Marlow
¿Estos habitantes endolíticos son metabólicamente activos?
Mirando tanto el catabolismo y anabolismo, se inyectó 14CH4 en pequeñas botellas que contienen sedimentos o rocas de carbonato de sitios con filtración activa y aparentemente inactiva. Después de varios días, todas las muestras (a excepción de los controles) exhibieron tasas medibles de OMA.
Para estudiar si la biomasa endolitica incorpora activamente nuevo material, se inyectó 15 N-iones de amonio en las rocas carbonatadas recuperadas de filtraciones activas, optando por amonio en lugar de carbono debido al 1% de las transferencias de carbono-metano a la biomasa. Por lo tanto, el nitrógeno marcado es más práctico, 27 meses después de la inyección del amonio para examinar estas comunidades, revelaron organismos metanotróficos que duplican varias veces.
Para saber qué microbios habitan cada ajuste, se analizaron de larga duración 16S rRNA secuencias de genes de cada uno de los 12 lugares diferentes. Mediante el análisis de las muestras duplicadas de sitios separados por varios kilómetros, encontraron un sorprendente grado de similitud. Algunos linajes de las comunidades metano-oxidantes son más comunes en entornos particulares que en otros. Mientras que los grupos ANME dominan las secuencias arqueas de todos los sitios activos. Se encontró que los ANME-1 son más abundantes en las áreas que reciben menos metano, mientras que ANME-2 y -3 se encuentran más cerca de los sitios que están produciendo activamente metano. Entre las bacterias, las Deltaproteobacteria son la clase más abundante en casi todas las muestras de sitios activos, lo que refleja el papel de los miembros dentro de este linaje como socios reductoras de sulfato en la OMA. En sedimentos con filtros activos, las Sulfurovum azufre-oxidantes son frecuentes. Entre las 12 comunidades microbianas en la muestra, el nivel de filtración se correlaciona con la distribución de las arqueas, mientras que los representantes de las bacterias parecen estar más influenciados por la naturaleza física del hábitat.
bien 2a parte
DeletePrimera parte
ReplyDeleteAlumno: Marcos Rubén Hernández Islas
Combustible de metano en alta mar, un ecosistema alojado en la roca
Grupos simbióticos de arqueas metanotroficas y bacterias reductoras de sulfato anaeróbicas oxidan alrededor del 80% del metano liberado por filtraciones marinas.
De Jeffreey J. Marlow.
Mas allá, en el fondo del océano, vastas cantidades de metano se filtran a través de la corteza terrestre por fisuras y fracturas en el subsuelo y en las profundidades del mar. Las filtraciones de metano marino son componentes importantes del sistema de regulación del clima del planeta. El metano en constante movimiento es derivado de la descomposición de moléculas orgánicas más grandes enclavadas dentro de la corteza y de producción biológica cercana a gama. Lo que preocupa a biogeoquimicos es su destino al llegar al fondo del mar, y ser devuelto a la atmosfera después de haber pasado por el guante de organismos metanotroficos aerobicos, el metano es el tercer factor que más contribuye al calentamiento de efecto invernadero, y ha ido en aumento por el efecto del hombre. Pero gran parte del metano es consumido antes de llegar al agua, los responsables de esto son comunidades microbianas, como las arqueas anaeróbicas metanotroficas (ANME) y las reductoras de sulfato (SRB) que consumen un 80% del metano del sub fondo marino, a este proceso se le conoce como (AOM) oxidación anaeróbica del metano. Estas comunidades descubiertas hace poco generan preguntas acerca de cómo se han asociado para repartir, intercambiar y generar energía. Se han generado ecuaciones asociados con el AOM y sus productos como el carbonato de calcio, además de cómo se conjuntan para poblar gran parte del fondo marino y debajo del lecho marino.
Los endolitos, organismos que habitan en los poros y fisuras de las rocas, se encuentran en diversas variedades de sitios. Este hábitat rocoso les brinda protección a los habitantes de radiación o de depredadores, además de proporcionar redox activa y metabolitos energéticos, estos no están exentos de retos fisicoquímicos y energéticos. En la búsqueda de AOM basada en rocas carbonatadas, se recogieron muestras de filtraciones de metano del hidrato de Ridge en Oregón. El estudio del hidrato de Ridge se basa en su ecología, e interacciones entre los diversos componentes, como los conjuntos metanotroficos, los microbios eucariontes, y la macro fauna, que dan lugar a la filtración de metano en el ecosistema. Utilizando tecnología se recupero gran cantidad de muestras que dan información y hablan de cómo los microbios metanotróficos forman la base de la pirámide trófica en el hidrato de Ridge, estos a su vez generan subproductos metabólicos o fungen como presas, para otros constituyentes. Sin embargo a pesar de su rol fundamental como productores primarios, su rango de hábitat es pobremente restringido.
bien pero largo...2 partes
DeleteSegunda parte
ReplyDeleteLa cuestión generada ahora es si estos habitantes endoliticos son metabólicamente activos, la respuesta se debe generar desde dos direcciones mirando a él catabolismo (reacciones que producen energía) y anabolismo (los que son biosintéticas). Se realizo un experimento donde se inyecto metano radiomarcado en botellas con los sedimentos o rocas de carbonato de ambos sitios de filtración, activos y aparentemente inactivos, así como muestras de muertos (para detectar procesos abióticos). Después de varios días, todas las muestras exhibieron tasas medibles de AOM. Las muestras de sedimentos de otros sitios activos de filtración de metano en todo el mundo suelen presentar tasas de oxidación de un orden similar en magnitud. Para estudiar si la biomasa endolitica incorpora activamente nuevo material, se inyectaron iones de amonio marcados en rocas carbonatadas recuperadas de la filtración activa, se espero por 27 meses después de la inyección del amonio etiquetado, para examinar estas comunidades mediante FISH y un espectrómetro de masas. Las abundancias de amonio fueron altas, revelando organismos metanotroficos que se duplicaron durante los 27 meses. Esta actividad catabólica y anabólica indico que metanotrofos endoliticos, son realmente activos en todas las filtraciones de metano en las aguas profundas. Las diferencias en las variables primarias, el grado de actividad de filtración y el tipo de sustrato físico, forman composiciones en diferentes sitios muestran que las tazas de consumo de metano y la abundancia de células, es variable. Esto llevo a realizar una secuencia de genes 16S de los 12 lugares diferentes para saber los microbios que existen en cada una, se encontró un grado de similitud aun con la diferencia en kilómetros que existía, el producto químico y las variables físicas parece importar más en la conformación de la estructura de la comunidad. Entre las comunidades microbianas la correlación del nivel de filtración activa con la distribución de arqueas y las bacteria que parecen estar más influenciadas por la naturaleza física del hábitat. Esto encaja con la búsqueda de un modelo de comunidades dinámicas basadas en el metano marino mientras ampliamos nuestro comprensión de cómo trabajan los sistemas de filtración de metano. La arqueas ANME mueven el metano y sirven como productoras primarias las cuales son dependientes del flujo del metano mientras que bacterias parecen ser más versátiles hablando metabólicamente.
Yendo un escalafón arriba en la cadena trófica se realizaron estudios con un gusano marino Dorvilleidae y las interacciones que puede tener alimentándose de los endolitos, se analizaron los patrones de distribución de isotopos de carbono estables, cuando se analizo el perfil isotópico del carbón en los gusanos, se determino que el carbono vino inicialmente del metano, ya que estos pueblan los sedimentos alrededor de las filtraciones de metano. Pero este resultado no es específico del todo ya que existe un eslabón perdido en la formación de carbono, así se analizaron los ácidos grasos, revelando mas información. Hasta ahora se ha determinado que la macro fauna de gusanos ingiere agregados de AOM dentro de los sedimentos filtrados de metano y los poros carbonatados de las rocas, movilizan el carbón dentro de un ecosistema frio y oscuro. Todos estos estudios han ampliado nuestra compresión acerca de cómo funciona un ecosistema tan grande, además de entender de mejor manera como son los flujos de metano en lo profundo del océano.
Metano en el fondo del mar
ReplyDeletePor debajo de la corteza terrestre se encuentran filtrándose en ciertas cantidades bastas de metano filtrándose por la corteza terrestre, esto con frecuencia en las profundidades del mar.
Estas filtraciones de metano en el océano son de mucha importancia ya que sirven como sistema de regulación del clima del planeta. Estas filtraciones ocurren por largas moléculas orgánicas que se encuentran ancladas a la corteza, de una estructura biología estructural. El dióxido de carbono es una parte fundamental, es el tercer más influyente en el efecto invernadero. Estos organismos metano tróficos aeróbicos crecen por una columna de agua y de esta forma entran a la atmosfera, esta concentración aumenta significativamente ya que se crea una proliferación de fuentes antropogénicas. Sin embargo mucho de este metano que reside en el fondo del océano, es consumido antes de alcanzar el agua.
Existen consorcios microbiales de archaeas metanos tróficos anaerobios (ANME) y bacterias de reducción de sulfato (SRB) que consumen aproximadamente el 80% del metano que se encuentra en el fondo marino por un proceso de oxidación de metano anaeróbico.
A pesar del fundamental rol que lleva el carbono y la dinámica en el clima, los microorganismos responsables de esta oxidación, fueron descubiertos relativamente hace muy poco tiempo, lo que indica que queda aun mucho que aprender acerca de ellas y de la asociación ANME-SRB.
Para estas instancias ¿Cuál es el componente del metabolismo en el carbono y azufre?
En el fondo marino se crean grandes montículos que se elevan cientos de metros por encima del fondo del océano. En otros sitios donde este flujo de fluidos ha cesado estructuras similares al carbono pueden estar debajo de este lecho.
Los análisis anteriores del medio marino se centraron en los sedimentos que bloquean los caminos para escapar del metano dando una apertura de la dinámica y tasas energéticas que constituyen estos organismos.
Los endolitos unos organismos que habitan en los poros y fisuras de las rocas se encuentran en una amplia gama de sitios, pueden ir desde la Antártida hasta las areniscas en los basaltos de alta mar. Estos hábitats son ideales ya que pueden protegerlos de sus depredadores en las superficies de estas rocas y a su vez proporcionan un activo de reducción. Estos endolitos son vistos cada vez con más frecuencia como una forma omnipresente de vida en este planeta.
En busca de carbonato en los basamentos de roca, en las muestras recogidas en las filtraciones de metano se encontraron en las costas de Oregón, estas formaciones que consiste en un montículo de carbonato.
Los geólogos oceanográficos han estudiado durante mucho tiempo estas composiciones.
Se realizaron varios muestreos para realizar mediciones sobre los diferentes sedimentos que oxidan metano. Las tasas de oxidación de estas exposiciones tienen un orden similar.
También se detecto que con metabólicamente mas versátiles aunque se encontraban a distancias considerables. Para saber que microorganismos habitan se realizo un estudio de un gen 16 S rRNA de 12 lugares diferentes, donde de igual forma se encuentro gran similitud que indica que estos compuestos microbianos de sustrato se encuentran en el lecho marino.
Se valido que la abundancia de estos consorcios de endolitos son una fuente de alimento atractivo para quienes se encuentran en niveles mas altos de la cadena trófica. Investigadores detectaron que el carbono de metano es menor que el del resto de la biosfera.
Todo en conjunto los sitios activos de endolitos son mas grandes y abundantes, pero menos poblados, representan al rededor del 40% de la biomasa se estos sedimentos activos.
También se examinaron los ácidos grasos de los gusanos en búsqueda de sulfato que estuvieran relacionadas con bacterias de reducción.
Gracias a todas estas exploraciones se ha establecido que estos montículos de carbonato de metano son omnipresentes a lo largo de los márgenes continentales, lo que hace una mejor comprensión de estos flujos de metano en aguas profundas.
bien!
DeleteMethane Fuels Deep-Sea, Rock-Hosted Ecosystem. (2015) Microbe, Vol. 10 Number 1
ReplyDeleteJeffrey J. Marlow
Below the surface of the ocean, vast amounts of methane seep through the crust, following fractures and fissures in the shallow and often in the deep sea subsurface. Filtering these characteristics of methane are important components in the climate control system on the planet. The methane is derived from the deterioration of the largest organic molecules located within the crust and biological production of these, but there is something that worries biogeochemical, and is the destination of this methane when it reaches the seabed, as this could entering the atmosphere.
Experts report that methane was the third contributing factor to global warming, its concentration in the atmosphere increases partly due to anthropogenic sources proliferating; however, much of the methane rises through the seafloor is consumed before the water comes, this is a process known as "anaerobic oxidation of methane (AOM), the Anaerobic methanotrophic archaea (ANME) and Reducing Bacteria sulfate (SRB) are responsible for removing 80% of the methane released, to give the (AOM). That is why having a key role in carbon dynamics and climate, the microorganisms responsible for AOM was recently discovered in the past two decades, so much to learn from them.
Endoliths, organisms that live in pores and cracks in rocks, are found in a variety of places, ranging from Antarctic sandstones to basalts at sea. These habitats can protect its inhabitants from radiation or predators on the surfaces of these rocks, and can also provide its inhabitants, energy metabolites performance often face physical, chemical and energy challenges, endoliths are increasingly seen as a generalized form of life on this planet. In search of AOM carbonate based rock samples methane seeps of Hydrate Ridge off the coast of Oregon were collected, consisting of an elongated mound of carbonate rock that stands about 100 m above the continental slope, beating out at a depth of 600 m. Taken together, the endoliths aggregate assets, representing about 40% of sediment biomass assets, although these observations point to intact cells in the pore spaces and cavities of the rocks, the question is whether these endoliths remain metabolically active.
In several experiments over the abundance of cells consumption rates of methane varied widely. This led experts to analyze how the two variables: degree of activity and type of physical substrate, forming microbial compositions in different places. Among the 12 sample microbial communities, the activity level of filtration correlated with the distribution of archaea, while representatives of bacteria seem to be more influenced by bacteria natural habitat.
This addresses a discovery learning model the dynamics of community-based marine methane and simultaneously expand our understanding of how methane works in fact, the recent discovery of ecosystems active leaks in the Atlantic indicates that exploring these environments is still in its young state, and there is still much to explore.
bien! good work
DeleteMethane Fuels Deep-Sea, Rock-Hosted Ecosystem. (2015) Microbe, Vol. 10 Number 1
ReplyDeleteJeffrey J. Marlow
PARTE 1
El metano es el tercer gas con mayor relevancia en el efecto invernadero, y aunque la mayor producción de este gas es originado por el hombre, los procesos naturales en la profundidad de la tierra también son una actividad que aumentan la producción de metano, empero, la mayor parte de este es metabolizado antes de siquiera tocar la superficie marina. Pero ¿cómo es que esto sucede? En las profundidades del océano, vastas cantidades de metano se filtran por las fracturas y fisuras de la corteza terrestre; estas a su vez, fungen como filtros naturales de metano, importantes para la regulación del clima en la tierra. Con la peculiaridad de que son filtros naturales de metano, con esto me refiero a que conjuntos de arqueas metanotróficas anaerobias (ANME, por sus siglas en ingles) y bacterias reductoras de sulfato (SRB) son las responsables de metabolizar aproximadamente el 80% del metano en un proceso denominado como: oxidación anaeróbica del metano. (AOM).
El conocimiento que tenemos de estos microorganismos que realizan la AOM es relativamente reciente, de unos 20 años a la fecha, entonces, aún existen muchas incógnitas. El articulo tiene un enfoque bioquímico, por lo que las dudas se reducirían a este campo, sin embargo, aún son demasiadas cosas por saber, la relación química entre las arqueas metanotróficas anaerobias y las bacterias reductoras de sulfato. La forma en que interactúan, se relacionan, compiten o comparten Se conocer el ciclo metano-azufre, y Marlow lo explica de forma superflua en su artículo, pero no se conoce con precisión la relación, la contribución de cada organismo en este ciclo, solo datos que ayudan a su comprensión, como: Aumenta los iones de bicarbonato que reaccionan con los cationes de calcio y generan carbonato de calcio sólido y que aumenta la alcalinidad local.
En el artículo también se refiere a los endolitos, microorganismos que, según el artículo, son la fuente de energía metabólica del medio, no por ser la materia a metabolizar, sino por iniciar el proceso metabólico del cual, después, los demás organismos podrán aprovechar. El primer eslabón de una cadena metabólica que sustenta la vida. Estos endolitos, fueron encontrados dentro de poros y fisuras de las rocas; desde el océano antártico, hasta rocas en las profundidades del océano. Una de las peculiaridades de estos organismos, es que, a pesar de lo múltiples y frecuentes cambios energéticos y bioquímicos que enfrentan son una forma constante de vida, es decir, su cambio en cuanto a metabolismo, estructura y consistencia bioquímica, es constante.
PARTE 2
ReplyDeleteEn una expedición liderada por Lisa Levin y Greg Rouse y en un esfuerzo por determinar los factores de este ecosistema a base de metano, que incluía el estudio de la interacción entre los grupos de arqueas metanotróficas, microbios eucariotas y la macrofauna. Se recolectaron sedimentos y rocas carbonatadas de zonas donde los estos filtros naturales estaban activos, de lugares donde se tenía poca actividad de flujo de metano y de lugares donde no se encontró presencia de metano, ni presente ni rastros de que haya habido en ese lugar.
Al observar las muestras se reconoció que se encuentran más grupos y con mayor concentración dentro de las rocas carbonatadas que en los sedimentos; grupos de endolitos, que son más abundantes y en grupos más grandes en zonas donde existen ventilas hidrotermales, pero cuyos grupos existen en menor densidad que los grupos que están en donde el flujo de metano es menor. Se confirmó , mediante la experimentación, que estos grupos de células son del mismo linaje que las ANME y SRB.
Continúa con una cuestión interesante acerca de estos huéspedes en las fisuras de las rocas. ¿Son metabólicamente activos?
Aborda la cuestión recurriendo a dos caminos, el camino catabólico y el camino anabólico.
Inyectando el isotopo 14CH4 en pequeños botes con sedimento, se dispusieron a seguir su ruta metabólica, después de algunos días, todas las muestras rastros de AOM, interpretando estos resultados, las comunidades oxidan el metano, la diferencia consiste en la cantidad de metano que oxidan por día En comparación con muestras que se han tomado en otras partes del mundo, los rangos de metabolización del metano son parecidos. Destacamos que las comunidades que encontraron en los sedimentos, oxidan una cantidad considerablemente mayo (más del doble) que las comunidades que se encontraban en las rocas. Y estas a su vez oxidan mucho más metano que las comunidades que se encuentran por fuera del área del flujo de metano.
Hicieron esto con diferentes isotopos para conocer la trayectoria bioquímica del metabolismo en estos microrganismos; en conclusión, es determino que los endolitos, son sus procesos catabólicos y anabólicos tienen una participación activa en los filtros naturales en las profundidades de los océanos.
La historia de los endolitos no termina aquí, estudios sobre su interacción con la macrofauna indican que gracias a su abundancia en sedimentos y rocas, pueden ser un eslabón más en la cadena alimenticia; en un intento por determinar esto, se analizaron los patrones de distribución de un isotopo estable de carbono. Rastreando este isotopo a través del ecosistema, se encontró su camino en gusanos de la familia Dorvilleidae, que abundan en los sedimentos y rocas cerca de lugares donde hay filtros activos de metano. Aunque otras muestras indican que estos rastros pueden venir del mismo metano; lo que da una inconsistencia a la teoría. Por lo que se examinaron los ácidos grasos presentes en los gusanos en los que se encontró el isotopo, alegando que la única fuente del isotopo era la biomasa de estos organismos, se confirmó que ciertamente, el gusano Dorvilleidae se alimenta de organismos AOM que existen en los filtros submarinos. Movilizando los compuestos ya metabolizados en su ecosistema.
muy bien..2 partes
DeleteMethane Fuels Deep-Sea, Rock-Hosted Ecosystem. (2015) Microbe, Vol. 10 Number 1. Jeffrey J. Marlow
ReplyDeleteGrandes cantidades de metano se filtran a través de la corteza terrestre a raíz de las fisuras del subsuelo poco profundo y con frecuencia en las profundidades del mar. Las filtraciones de metano son componentes importantes del sistema de regulación del clima del planeta lo verdaderamente preocupante es lo que pasa si estas bastas cantidades de metano llegara a las profundidades, pues si entra a la atmosfera se puede acelerar el calentamiento por efecto invernadero. Sin embargo gracias a organismos microbianos como arqueas metanotróficas anaerobias (ANME) y bacterias reductoras de sulfato (SBR) que mediante el proceso de oxidación anaeróbica del metano (OMA) reducen hasta un 80% de éste que mediante ecuaciones químicas se representa la relación de OMA que se presenta en las profundidades del mar dando como productos como carbonato de calcio.
Los endolitos, son organismos que habitan en los poros y fisuras en las rocas, se encuentran en una gran variedad de sitios, desde areniscas antárticas a basaltos en alta mar. Estos hábitats protegen a sus habitantes de la radiación o de depredadores en las superficies de esas rocas, y proporcionan a sus habitantes.
Las y los científico(as) se han encargado de estudiar el carbonato de OMA en muestras de filtraciones de metano de hidrato de Ride en la costa de Oregón para ver como es la interacción de los componentes del metano entre microbios metanotróficos, eucariontas y la fauna y demostrar que existe una base en la pirámide trófica siendo los metanotróficos la que la sostienen, proporcionando a otros organismos de energía. En los sitios SEEP activos, se detectó grupos más grandes ANME-SRB dentro de las rocas carbonatadas que en os sedimentos.
En la búsqueda de una respuesta que nos diga si estos habitantes endolíticos son metabólicamente activas. Los científicos se apoyaron de los mecanismos catabólicos y anabólicos para realizar experimentos en donde se inyectaron 14 CH 4 en pequeñas botellas que contienen sedimentos o rocas de carbonato de ambos sitios SEEP activos y aparentemente inactivos, así como muestras de muertos para detectar los procesos abióticos, de la misma manera para estudiar si la biomasa endoliticos incorpora activamente nuevo material, inyectaron 15iones de amonio N-etiquetados en rocas carbonatadas recuperados de SEEP activa. Los resultados arrojaron fueron que los organismos metanotróficos aumentaron un 88% de los 15 N lo que nos dice que por sus procesos catabólicos y anabólicos son realmente activos en las filtraciones de metano en aguas profundas.
Para saber qué microbios habitan en los ajustes de el grado de actividad de la filtración y de los tipos de sustratos físicos en las composiciones microbianas , se analizaron secuencias de genes de cada una de las comunidades por 16S rRNA. Con lo que se pudo demostrar que el nivel de actividad que se filtran correlaciona con la distribución de las arqueas, mientras que los representantes de bacterias parecen estar más influenciada por la naturaleza física del hábitat. Entre las bacterias, Deltaproteobacteria son la clase más abundante en casi todas las muestras de sitios activos, lo que refleja el papel este como reductoras de sulfato en la OMA. En sedimentos SEEP activos, azufre-oxidantes Sulfurovum spp. son frecuentes, lo que sugiere un ciclo de azufre interactivo con OMA sulfato-reducción en profundos horizontes de sedimentos. Dichos organismos son casi ausentes de otras muestras.
La comunicación que existe en el fondo del océano entre los organismo metanotróficos y la fauna alrededor, nos muestra el papel ecológico que desempeñan armoniosamente, reduciendo las cantidades de metano que se quedan en la atmósfera y es sorprendente como seres que viven en la oscuridad del mar llegan a ser responsables de la regulación del golpe climático.
Villanueva Reyes Jaqueline.
bien!!
DeleteMethane Fuels Deep-Sea, Rock-Hosted Ecosystem. (2015) Microbe, Vol. 10 Number 1. Jeffrey J. Marlow
ReplyDeleteAndrea Daniela Vargas Prado
El subsuelo poco profundo tiene fracturas y fisuras y debido a eso, grandes cantidades de metano se filtran en la corteza terrestre debajo de la superficie del océano. Lo preocupante de esto, es el efecto que puede llegar a tener si el metano aumenta su cantidad y posteriormente interactúa con la atmosfera, ya que el metano es el tercer factor que contribuye al calentamiento de la Tierra. En este proceso la microbiota nuevamente juega un papel vital en la estabilidad del planeta, ya que principalmente arqueas metanotrófica anaeróbico (ANME) y las bacterias reductoras de sulfato (SRB) consumen aproximadamente el 80% del metano que se encuentra en el sub-fondo marino que impide que el metano se eleve hasta llegar al agua, tal procesos es conocido como oxidación anaeróbica del metano (OMA). Estos organismos tan importantes fueron descubiertos hace poco y no se sabe cómo está repartida la energía para este proceso que presenta cooperación, sin embargo se ha estudiado el comportamiento del metano en los productos que genera químicamente, un ejemplo de esto el carbonato de calcio en forma sólida.
Se presentan organismos que habitan poros y fisuras en rocas en diferentes sitios, se les llaman Endolitos, y los hábitats les permiten proteger a sus habitantes de depredadores o de la radiación y además les proporcionan metabolitos rendimiento de energía redox-activa y aunque estos de enfrentan a “retos” fisicoquímicos y además energéticos.
Se recogieron muestras de filtraciones de metano de hidrato de Ridge de la costa de Oregon en busca de carbonato de AOM-basada roca. Debajo del fondo marino se encuentraron depósitos estables de hidrato de metano sólido y en expediciones dirigidas por Lisa Levin y Greg Rouse de la Institución Scripps de Oceanografía se determinó cómo es que interactúan consorcios metanotróficos, microbios eucariotas y macrofauna en el ecosistema de aflorecimiento de metano. Se hizo un análisis en Hidratar Ridge en rocas de carbonato se sitios de baja actividad y sedimentos de fondo marino que no presentaban señales de pasada o presente actividad de filtración de metano en donde se trató de demostrar cómo es que los microbios metanotrófica forman la base de la pirámide trófica en este sitio que sirven como procesos cooperativos generando subproductos metabólicos que proporcionan energía para otros constituyentes.
Hubo abundancia en de microbios en rocas aisladas del ambiente de la superficie. En sitios SEEP activos se observaron consorcios de ANME-SRB en rocas carbonatadas a diferencia de los sedimentos. Al hacer reconstrucciones se encontró que en consorcios endolíticos con una densidad del 25% de los agregados en sedimentos activos. Tenemos que los agregados endolíticos de sitios SEEP activos que son más grandes y abundantes pero menos densamente poblado representa el 40% más de biomasa que los sedimentos activos y tras la hibridación fluorescente in situ (FISH) se confirma que estos grupos contienen los mismos ANME y SRB linajes como los consorcios AOM en sedimentos tradicionales.
Segunda parte
ReplyDeleteSe realizaron experimentos con organismos catabólicos y anabólicos y se inyectaron 14 CH 4 en recipientes con sedimentos o rocas de carbonato de SEEP activos e inactivos para sabes si los habitantes endolíticos son activas metabólicamente. Para saber si se incorpora nuevo material activamente en la biomasa endolítica se le inyectaron 15 iones de amonio en rocas carbonatadas recuperados de SEEP activa. Esto presento un 88% de aumento de los 15 iones en los organismos metanotróficos, lo cual indica que son activos en las filtraciones de metano en aguas profundas debido a sus procesos anabólicos y catabólicos.
A través de secuenciación de genes se pudo mostrar que en la mayoría de los sitios activos la clase más abundante es Deltaproteobacteria que son las reductoras de sulfato en la OMA, mientras que en sedimentos SEEP activos Sulfurovumspp es abundante.
Una vez más, es evidente que estos microrganismos juegan un papel muy importante en procesos químicos que contribuyen con el buen desarrollo de la vida en general. Es fundamental que estos procesos se lleven a cabo, y esto se debe a la interacción y comunicación que hay en las comunidades microbianas.
Methane Fuels Deep-Sea, Rock-Hosted Ecosystem.
ReplyDeleteJeffrey J. Marlow (2015) Methane Fuels Deep-Sea,Rock-Hosted Ecosystem. Microbe. Volume 10, Number 1.
El juego que tiene las capas geológicas de la tierra con el fondo del mar comunicados por el suelo marino, puede ser de gran importancia ya que el movimiento de las capas con la filtración del desprendimiento de metano hacia el mar puede llegar hasta la atmosfera, su concentración atmosférica se eleva en parte por la proliferación de fuentes antropogénicas y en grandes cantidades causar un gran cambio climático, ya que el metano es uno de los principales gases de efecto invernadero y sumado a ello las grandes emisiones de gases provocados por la combustión y el uso de aerosoles puede desequilibrar la vida propicia para nuestros ecosistemas como los conocemos hoy en día, pero, ¿Cuál es la causa de que esto no suceda en grandes cantidades?, Pues principalmente se da por una interacción microbiana en la cual, arqueas metano tróficas anaeróbicas (ANME) y bacterias reductoras de sulfato (SRB) consumen el metano liberado aproximadamente en un 80%, a este proceso se le conoce como oxidación anaeróbica del metano (AOM). Este proceso puede ser explicado por dos ecuaciones, en la primera básicamente relaciona las reacciones químicas con el metano y los iones de sulfato que dan origen a los iones de ácido carbónico y los iones sulfhidros, incrementan los iones de bicarbonato a reaccionar con cationes de calcio para generar carbonato de calcio los cuales son precursores de los arrecifes en el suelo marino. En la segunda ecuación se plantea que los iones de bicarbonato mas iones de calcio dan carbonato de calcio, dióxido de carbono y agua.
Se ha encontrado que estos sedimentos en el fondo marino son las hospederas por los AOM que bloquean las rutas del escape del metano, estas conocidas como endilitos, que son formas de vida en las rocas carbonatadas las cuales resultaron ser muy abundantes y se llegó a confirmar que son los mismos linajes que conforman las arqueas ANME y bacterias SRB. Lo cual dice que metanotrofos endoliticos están presentes en las filtraciones del metano en el fondo del mar. A través de las secuencias del RNA ribosomal 16s, existen similitudes entre las distintas ubicaciones donde se han encontrado, y de igual manera se encontró que algunos linajes de bacterias y arqueas que contribuían con la oxidación del metano son similares por los ambientes particulares en los que se encuentran.
Iván Leyto Gil.