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Microbialito

Agosto 10, 2021

Las microbialitas o microbialitos son estructuras organo-sedimentarias bénticas formadas por la acreción, atrapamiento o precipitación mineral mediada por actividad microbiana.[1]​ Los microbialitos también pueden definirse como tapetes microbianos con capacidad de litificación.[2]​

Clasificación de microbialitas por estructura

Evolución

Las microbialitas jugaron un papel importante en la evolución de la atmósfera terrestre, ya que fueron nichos ancestrales en donde surgieron los primeros metabolismos microbianos capaces de liberar oxígeno. Las microbialitas saturaron con oxígeno a los sistemas costeros y posteriormente la atmósfera primitiva, cambiándola de un estado reducido a un estado oxidado.[3]​

Las microbialitas fósiles (también llamados estromatolitos) del Precámbrico y Fanerozoico son una de las primeras evidencias de vida comunal. Las microbialitas más antiguas están datadas en 3.5 mil millones de años.[4]​

La evidencia fósil sugiere que los organismos productores de microbialitas fueron una forma de vida muy abundante a inicios del Arqueano hasta finales del Proterozoico, hasta que sus comunidades decrecieron por depredación de foraminíferos y otros microorganismos eucariotas.[5]​


Distribución

Las microbialitas modernas (menos de 20 mil años de antigüedad) vivas son raras y se pueden encontrar confinadas en lugares como:

  • Lagos cráter: Blue Lake (Australia), Lago Satonda (Indonesia), Lago Dziani (Mayotte), Lago Alchichica (México), Lago Vai Lahi y Vai Sii (Tonga), Lago Salda (Turquía)
  • Lagos/lagunas salinas/hipersalinas: Lago Piramidal y Great Salt Lake (Estados Unidos), Lago Van (Turquía), Laguna Brava y Laguna Tebinquiche (Chile).
  • Lagos alcalinos: Lago Thetis (Autralia), Lago Sarmiento (Chile), Lago Nuoertu y Huhejaran (China), Lago Mono (Estados Unidos), Lago Turkana (Kenia), Lago Petukhovskoe (Rusia)
  • Lagos/lagunas de agua dulce: Lagoa Salgada (Brasil), Laguna negra (Argentina), Lagunas de ruidera (España), Laguna Bacalar (México), Lago Richomond (Australia), Lago Pavillion (Canadá), Green Lake (Estados Unidos)
  • Pozas alcalinas: Pozas azules cuatro ciénagas (México)
  • Minas abiertas abandonadas: Clinton Creek (Canadá), Río Tinto (España)
  • Sistemas marinos/estuarios/esteros: Shark Bay (Australia), High Borne cay (Bahamas), Arrecife Tikehau (Polinesias francesas), Cayo Coco (Cuba), Lago Clifton (Australia).[6]​

Formación de microbialitas

La formación de microbialitas es compleja y es un proceso continuo de precipitación y disolución, donde diferentes metabolismos microbianos están acoplados.[7]​

Las microbialitas tienen dos posibles mecanismos de génesis: 1) Acreción/atrapamiento: cuando los microorganismos atrapan activamente materia orgánica, detritos o material mineral mediante sustancias poliméricas extra celulares (SPEs).[8]​

2) Precipitación: puede ser por deposición inorgánica, sedimentación o por influencia pasiva de metabolismos microbianos.[9]​ También puede haber una precipitación por saturación del microambiente cuando se degradan rápidamente las sustancias poliméricas extracelulares provocando una saturación de iones.[10]​

Composición

Las microbialitas están formadas por capas conformados por un componente orgánico y otro mineral.[11]​

El componente orgánico es un elaborado tapete microbiano donde interaccionan diferentes comunidades de microorganismos con diferentes metabolismos y crean un micro nicho donde coexisten organismos fotótrofos oxigénicos y anoxigénicos, fijadores de nitrógeno, reductores del azufre, metanotrofos, metanógenos, oxidadores de hierro, y una infinidad de descomponedores heterotróficos..[12]​

El componente mineral está compuesto de carbonatos generalmente de carbonatos de calcio y de magnesio, aunque también pueden existir sinterizados siliceos es decir silicatos e incluir formas minerales de azufre, hierro (pirita) o fósforo.[13]​

El carbonato suele ser un tipo de automicrita autogénica, por lo tanto, precipita in situ. Los microbialitos pueden ser vistos como un tipo de roca sedimentaria biogénica donde los constructores del arrecife son microbios y la precipitación de carbonato es inducida.

Los microorganismos pueden precipitar carbonato tanto en aguas superficiales como en aguas profundas.[14]​

 
La clasificación de microbialitos (simplificado de Schmid, 1996).[15]​

Clasificación

Las microbialitas pueden ser clasificadas por su morfología estructural en 5 tipos[16]​

  • Estromatolitos: cuando estos crecen de manera laminada y finamente estratificada, en capas regularmente paralelas al sustrato.
  • Trombolitos: cuando no existe un patrón laminado y en su lugar se forman aglomeraciones o clusters esponjosos cumuliformes que crecen concéntricamente.
  • Dendrolitos: cuando existe un estructura interna de crecimiento de manera dendrítica o ramificada.
  • Leiolitos: cuando su estructura no tiene ningún tipo de macro estructura interna y tienen una estructura  afanítica, es decir se componen por grano fino, característica de rocas ígneas.
  • Oncolitos: cuando se genera una capa estratificada alrededor de un canto rodado y este canto rodado queda completamente embebido en el crecimiento concéntrico de su propia estructura.

Microbios que producen microbialitos

 
Estromatolito laminado del precámbrico obtenido de Strelley Pool Chert en Australia Occidental

Los microorganismos que precipitan carbonato para construir microbialitos son mayormente procariontes, es decir bacterias y arqueas. Las bacterias que más precipitan carbonatos son las cianobacterias y las bacterias reductoras del azufre.[17]​ Las bacterias heterótroficas principalmente Alphaproteobacteria están también relacionadas con una precipitación por su actividad en la degradación de sustancias poliméricas extracelulares de cianobacterias y su capacidad de realizar fotosíntesis anoxigenica[18]​. Las Arqueas a menudo extremófilas pueden vivir en las profundidades del océano también formando microbialitos. Por tanto los microorganismos pueden precipitar carbonatos tanto en lugares poco profundos como en sistemas profundos.

Los microorganismos eucariontes a comparación de los procariontes producen menor cantidad de carbonatos.

Interés por estudiar los microbialitos

Existe un gran interés por estudiar las microbialitas fósiles en el campo de paleontología ya que aportan datos relevantes del paleoclima y funcionan como indicadores bioclimáticos.[19]​ También hay un interés por estudiarlas en el campo de la astrobiología, por ser una de las primeras formas de vida, se esperaría encontrar indicios de estas estructuras en otros planetas.[20]​

El estudio de microbialitas modernas puede dar información relevante y servir como indicadores ambientales para el manejo y conservación de zonas naturales protegidas.[21]​.  Debido a su capacidad para formar minerales y precipitar material detrítico, se han sugerido aplicaciones biotecnológicas y de bioremediación en sistemas acuáticos para el secuestro de dióxido de carbono, ya que las microbialitas pueden funcionar como sumideros de carbono[22]​

Referencias

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  2. Dupraz, Christophe; Visscher, Pieter T. (2005-09). «Microbial lithification in marine stromatolites and hypersaline mats». Trends in Microbiology 13 (9): 429-438. ISSN 0966-842X. doi:10.1016/j.tim.2005.07.008. Consultado el 7 de octubre de 2019. 
  3. Laval, Bernard; Cady, Sherry L.; Pollack, John C.; McKay, Christopher P.; Bird, John S.; Grotzinger, John P.; Ford, Derek C.; Bohm, Harry R. (2000-10). «Modern freshwater microbialite analogues for ancient dendritic reef structures». Nature 407 (6804): 626-629. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/35036579. Consultado el 7 de octubre de 2019. 
  4. Awramik, S. M. (19 de noviembre de 1971). «Precambrian Columnar Stromatolite Diversity: Reflection of Metazoan Appearance». Science 174 (4011): 825-827. ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.174.4011.825. Consultado el 7 de octubre de 2019. 
  5. Bernhard, J. M.; Edgcomb, V. P.; Visscher, P. T.; McIntyre-Wressnig, A.; Summons, R. E.; Bouxsein, M. L.; Louis, L.; Jeglinski, M. (28 de mayo de 2013). «Insights into foraminiferal influences on microfabrics of microbialites at Highborne Cay, Bahamas». Proceedings of the National Academy of Sciences 110 (24): 9830-9834. ISSN 0027-8424. doi:10.1073/pnas.1221721110. Consultado el 7 de octubre de 2019. 
  6. Desnues, Christelle; Rodriguez-Brito, Beltran; Rayhawk, Steve; Kelley, Scott; Tran, Tuong; Haynes, Matthew; Liu, Hong; Furlan, Mike et al. (2008-03). «Biodiversity and biogeography of phages in modern stromatolites and thrombolites». Nature 452 (7185): 340-343. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/nature06735. Consultado el 7 de octubre de 2019. 
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  8. Frantz, C. M.; Petryshyn, V. A.; Corsetti, F. A. (22 de junio de 2015). «Grain trapping by filamentous cyanobacterial and algal mats: implications for stromatolite microfabrics through time». Geobiology 13 (5): 409-423. ISSN 1472-4677. doi:10.1111/gbi.12145. Consultado el 7 de octubre de 2019. 
  9. Gautret, P.; Camoin, G.; Golubic, S.; Sprachta, S. (1 de julio de 2004). «Biochemical Control of Calcium Carbonate Precipitation in Modern Lagoonal Microbialites, Tikehau Atoll, French Polynesia». Journal of Sedimentary Research 74 (4): 462-478. ISSN 1527-1404. doi:10.1306/012304740462. Consultado el 7 de octubre de 2019. 
  10. Saghaï, Aurélien; Zivanovic, Yvan; Moreira, David; Benzerara, Karim; Bertolino, Paola; Ragon, Marie; Tavera, Rosaluz; López-Archilla, Ana Isabel et al. (19 de agosto de 2016). «Comparative metagenomics unveils functions and genome features of microbialite-associated communities along a depth gradient». Environmental Microbiology 18 (12): 4990-5004. ISSN 1462-2912. doi:10.1111/1462-2920.13456. Consultado el 7 de octubre de 2019. 
  11. Centeno, Carla M.; Legendre, Pierre; Beltrán, Yislem; Alcántara-Hernández, Rocío J.; Lidström, Ulrika E.; Ashby, Matthew N.; Falcón, Luisa I. (2 de agosto de 2012). «Microbialite genetic diversity and composition relate to environmental variables». FEMS Microbiology Ecology 82 (3): 724-735. ISSN 0168-6496. doi:10.1111/j.1574-6941.2012.01447.x. Consultado el 7 de octubre de 2019. 
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  20. Noffke, Nora (2015-02). «Ancient Sedimentary Structures in the <3.7 Ga Gillespie Lake Member, Mars, That Resemble Macroscopic Morphology, Spatial Associations, and Temporal Succession in Terrestrial Microbialites». Astrobiology 15 (2): 169-192. ISSN 1531-1074. doi:10.1089/ast.2014.1218. Consultado el 7 de octubre de 2019. 
  21. Rodriguez-Navarro, Carlos; González-Muñoz, Maria T.; Jimenez-Lopez, Concepción; Rodriguez-Gallego, Manuel (2011). Encyclopedia of Geobiology. Springer Netherlands. pp. 185-189. ISBN 9781402092114. Consultado el 7 de octubre de 2019. 
  22. Zhu, Tingting; Dittrich, Maria (20 de enero de 2016). «Carbonate Precipitation through Microbial Activities in Natural Environment, and Their Potential in Biotechnology: A Review». Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 4. ISSN 2296-4185. doi:10.3389/fbioe.2016.00004. Consultado el 7 de octubre de 2019. 
  •   Datos: Q60794802

Agosto 10, 2021
microbialito, microbialitas, microbialitos, estructuras, organo, sedimentarias, bénticas, formadas, acreción, atrapamiento, precipitación, mineral, mediada, actividad, microbiana, microbialitos, también, pueden, definirse, como, tapetes, microbianos, capacidad. Las microbialitas o microbialitos son estructuras organo sedimentarias benticas formadas por la acrecion atrapamiento o precipitacion mineral mediada por actividad microbiana 1 Los microbialitos tambien pueden definirse como tapetes microbianos con capacidad de litificacion 2 Clasificacion de microbialitas por estructura Indice 1 Evolucion 2 Distribucion 3 Formacion de microbialitas 4 Composicion 5 Clasificacion 6 Microbios que producen microbialitos 7 Interes por estudiar los microbialitos 8 ReferenciasEvolucion EditarLas microbialitas jugaron un papel importante en la evolucion de la atmosfera terrestre ya que fueron nichos ancestrales en donde surgieron los primeros metabolismos microbianos capaces de liberar oxigeno Las microbialitas saturaron con oxigeno a los sistemas costeros y posteriormente la atmosfera primitiva cambiandola de un estado reducido a un estado oxidado 3 Las microbialitas fosiles tambien llamados estromatolitos del Precambrico y Fanerozoico son una de las primeras evidencias de vida comunal Las microbialitas mas antiguas estan datadas en 3 5 mil millones de anos 4 La evidencia fosil sugiere que los organismos productores de microbialitas fueron una forma de vida muy abundante a inicios del Arqueano hasta finales del Proterozoico hasta que sus comunidades decrecieron por depredacion de foraminiferos y otros microorganismos eucariotas 5 Distribucion EditarLas microbialitas modernas menos de 20 mil anos de antiguedad vivas son raras y se pueden encontrar confinadas en lugares como Lagos crater Blue Lake Australia Lago Satonda Indonesia Lago Dziani Mayotte Lago Alchichica Mexico Lago Vai Lahi y Vai Sii Tonga Lago Salda Turquia Lagos lagunas salinas hipersalinas Lago Piramidal y Great Salt Lake Estados Unidos Lago Van Turquia Laguna Brava y Laguna Tebinquiche Chile Lagos alcalinos Lago Thetis Autralia Lago Sarmiento Chile Lago Nuoertu y Huhejaran China Lago Mono Estados Unidos Lago Turkana Kenia Lago Petukhovskoe Rusia Lagos lagunas de agua dulce Lagoa Salgada Brasil Laguna negra Argentina Lagunas de ruidera Espana Laguna Bacalar Mexico Lago Richomond Australia Lago Pavillion Canada Green Lake Estados Unidos Pozas alcalinas Pozas azules cuatro cienagas Mexico Minas abiertas abandonadas Clinton Creek Canada Rio Tinto Espana Sistemas marinos estuarios esteros Shark Bay Australia High Borne cay Bahamas Arrecife Tikehau Polinesias francesas Cayo Coco Cuba Lago Clifton Australia 6 Formacion de microbialitas EditarLa formacion de microbialitas es compleja y es un proceso continuo de precipitacion y disolucion donde diferentes metabolismos microbianos estan acoplados 7 Las microbialitas tienen dos posibles mecanismos de genesis 1 Acrecion atrapamiento cuando los microorganismos atrapan activamente materia organica detritos o material mineral mediante sustancias polimericas extra celulares SPEs 8 2 Precipitacion puede ser por deposicion inorganica sedimentacion o por influencia pasiva de metabolismos microbianos 9 Tambien puede haber una precipitacion por saturacion del microambiente cuando se degradan rapidamente las sustancias polimericas extracelulares provocando una saturacion de iones 10 Composicion EditarLas microbialitas estan formadas por capas conformados por un componente organico y otro mineral 11 El componente organico es un elaborado tapete microbiano donde interaccionan diferentes comunidades de microorganismos con diferentes metabolismos y crean un micro nicho donde coexisten organismos fototrofos oxigenicos y anoxigenicos fijadores de nitrogeno reductores del azufre metanotrofos metanogenos oxidadores de hierro y una infinidad de descomponedores heterotroficos 12 El componente mineral esta compuesto de carbonatos generalmente de carbonatos de calcio y de magnesio aunque tambien pueden existir sinterizados siliceos es decir silicatos e incluir formas minerales de azufre hierro pirita o fosforo 13 El carbonato suele ser un tipo de automicrita autogenica por lo tanto precipita in situ Los microbialitos pueden ser vistos como un tipo de roca sedimentaria biogenica donde los constructores del arrecife son microbios y la precipitacion de carbonato es inducida Los microorganismos pueden precipitar carbonato tanto en aguas superficiales como en aguas profundas 14 La clasificacion de microbialitos simplificado de Schmid 1996 15 Clasificacion EditarLas microbialitas pueden ser clasificadas por su morfologia estructural en 5 tipos 16 Estromatolitos cuando estos crecen de manera laminada y finamente estratificada en capas regularmente paralelas al sustrato Trombolitos cuando no existe un patron laminado y en su lugar se forman aglomeraciones o clusters esponjosos cumuliformes que crecen concentricamente Dendrolitos cuando existe un estructura interna de crecimiento de manera dendritica o ramificada Leiolitos cuando su estructura no tiene ningun tipo de macro estructura interna y tienen una estructura afanitica es decir se componen por grano fino caracteristica de rocas igneas Oncolitos cuando se genera una capa estratificada alrededor de un canto rodado y este canto rodado queda completamente embebido en el crecimiento concentrico de su propia estructura Microbios que producen microbialitos Editar Estromatolito laminado del precambrico obtenido de Strelley Pool Chert en Australia Occidental Los microorganismos que precipitan carbonato para construir microbialitos son mayormente procariontes es decir bacterias y arqueas Las bacterias que mas precipitan carbonatos son las cianobacterias y las bacterias reductoras del azufre 17 Las bacterias heterotroficas principalmente Alphaproteobacteria estan tambien relacionadas con una precipitacion por su actividad en la degradacion de sustancias polimericas extracelulares de cianobacterias y su capacidad de realizar fotosintesis anoxigenica 18 Las Arqueas a menudo extremofilas pueden vivir en las profundidades del oceano tambien formando microbialitos Por tanto los microorganismos pueden precipitar carbonatos tanto en lugares poco profundos como en sistemas profundos Los microorganismos eucariontes a comparacion de los procariontes producen menor cantidad de carbonatos Interes por estudiar los microbialitos EditarExiste un gran interes por estudiar las microbialitas fosiles en el campo de paleontologia ya que aportan datos relevantes del paleoclima y funcionan como indicadores bioclimaticos 19 Tambien hay un interes por estudiarlas en el campo de la astrobiologia por ser una de las primeras formas de vida se esperaria encontrar indicios de estas estructuras en otros planetas 20 El estudio de microbialitas modernas puede dar informacion relevante y servir como indicadores ambientales para el manejo y conservacion de zonas naturales protegidas 21 Debido a su capacidad para formar minerales y precipitar material detritico se han sugerido aplicaciones biotecnologicas y de bioremediacion en sistemas acuaticos para el secuestro de dioxido de carbono ya que las microbialitas pueden funcionar como sumideros de carbono 22 Referencias Editar Burne Robert V Moore Linda S 1987 Microbialites Organosedimentary Deposits of Benthic Microbial Communities PALAIOS 2 3 241 ISSN 0883 1351 doi 10 2307 3514674 Consultado el 6 de octubre de 2019 Dupraz Christophe Visscher Pieter T 2005 09 Microbial lithification in marine stromatolites and hypersaline mats Trends in Microbiology 13 9 429 438 ISSN 0966 842X doi 10 1016 j tim 2005 07 008 Consultado el 7 de octubre de 2019 Laval Bernard Cady Sherry L Pollack John C McKay Christopher P Bird John S Grotzinger John P Ford Derek C Bohm Harry R 2000 10 Modern freshwater microbialite analogues for ancient dendritic reef structures Nature 407 6804 626 629 ISSN 0028 0836 doi 10 1038 35036579 Consultado el 7 de octubre de 2019 Awramik S M 19 de noviembre de 1971 Precambrian Columnar Stromatolite Diversity Reflection of Metazoan Appearance Science 174 4011 825 827 ISSN 0036 8075 doi 10 1126 science 174 4011 825 Consultado el 7 de octubre de 2019 Bernhard J M Edgcomb 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