miércoles, 6 de mayo de 2015

INTRODUCCIÓN

La biodiversidad críptica, también llamada “escondida” u “oculta”, es la biodiversidad invisible, formada por todos aquellos organismos que debido a su pequeño (menores de 2 mm) son invisibles al ojo humano. Además, dentro de la biodiversidad críptica se incluyen las especies microscópicas inactivas o enquistadas. Este tipo de diversidad críptica se conoce como “banco de semillas”, ya que estos microorganismos enquistados o presentes en bajo número se encuentran “en espera” de las condiciones adecuadas para su crecimiento (Esteban, G. et al. 2011).
Los microorganismos constituyen la base de la mayoría de las cadenas tróficas y juegan un papel fundamental en el funcionamiento de todos los ecosistemas. A su vez, los “bancos de semillas” son los responsables de la rápida respuesta ante los cambios que ocurren en el ambiente.
Los principales grupos de microorganismos que conforman la biodiversidad críptica son: las bacterias, los protoctistas (ciliados, flagelados, rizópodos, algas y diatomeas), los nematodos, los rotíferos y los tardígrados u osos de agua.
En un Instituto de Educación Secundaria son muy diversos los ecosistemas que podemos encontrar: el suelo de los jardines, arriates o macetas, los charcos temporales que se forman después de haber llovido, los musgos que creen en las zonas de umbría de vallas y paredes, las fuentes del patio o incluyo el polvo o restos de suciedad presentes a lo largo del día en los pasillos y aulas del Centro. Todos estos ecosistemas presentan una rica biodiversidad de microorganismos oculta a nuestra vista.
El objetivo principal de este trabajo es descubrir, identificar e investigar la biodiversidad críptica presente en los diversos ecosistemas presentes en un Centro de Educación Secundaria como es el IES “Azuer” de Manzanares (Ciudad Real).
Este trabajo es totalmente original, ya que nunca antes se ha investigado directamente la biodiversidad críptica presente en un Centro de Secundaria.
Desde un punto de vista pedagógico el presente trabajo permite alcanzar muchos de los objetivos generales presentes en la programación del Centro y la mayoría de los presentes en la programación del Departamento de Biología y Geología, así como desarrollar prácticamente todas las competencias básicas. Además, las muestras obtenidas son un excelente material y recurso didáctico que puede ser empleado por los alumnos de diferentes niveles educativos y profesorados de otras áreas con el fin de realizar multitud de actividades prácticas, de indagación e investigación.

MATERIAL Y MÉTODOS

Los materiales empleados son los siguientes: cuatro microscopios ópticos, uno de ellos con cámara de vídeo, un ordenador, programas de edición y captura de vídeos (PowerDirector, Adobe premiere), portaobjetos, cubreobjetos, placas de Petri, pipetas Pasteur, chupones, botellas de plásticos, agua destilada, una pequeña espátula y granos de trigo.
Todas las muestras se obtuvieron en el Instituto de Educación Secundaria “Azuer” de Manzanares, Ciudad Real (España), con dirección postal 13200, Carretera de la Solana nº 77.


Las muestras analizadas han sido todas recogidas directamente con una pequeña espátula y colocadas en pequeñas placas Petri. Para su mantenimiento en el laboratorio únicamente se le añadía periódicamente agua destilada para que siempre estuvieses húmedas las muestras. La cantidad de agua variaba dependiendo de la muestra, ya que la finalidad era mantener la muestra “encharcada” pero no “inundada”, tal como se describe en (Finlay, et al. 2000).
Se han analizado un total de 12 muestras. Las primeras 8 muestras fueron de ensayo para practicar las técnicas a utilizar y la metodología a seguir (meses de noviembre y diciembre del 2014 y parte del curso pasado). Las 4 restantes han sido las muestras analizadas por un tiempo de unos dos meses (después de las vacaciones escolares de Navidad hasta la entrega del proyecto).
Las muestras analizadas han sido: (1) musgos de la valla del centro; (2) musgos situado en la parte de debajo de las paredes de la zona umbría del centro; (3) muestras de suelo del arriate de la entrada principal del instituto y (4) agua con restos de hojas procedente de un charco del patio anterior del centro que se formó debido a las lluvias de diciembre.
La observación de las muestras para la identificación de los diversos microorganismos se ha realizado con los microscopios ópticos y siempre con material vivo, ya que no se han realizado ningún tipo de tinciones o impregnaciones. El procedimiento ha sido el siguiente: (1) con la pipeta Pasteur se toma una pequeña cantidad del agua extraída de las placas Petri rotuladas con el nombre del alumno encargado de cada muestra; (2) una gota o dos de la muestra se vertían sobre un portaobjetos al que posteriormente colocamos encima un cubre objetos; (3) las muestra en vivo eran ahora observadas al microscopio, en primer lugar con el objetivo de menor aumento (x4) con el fin de enfocar correctamente, luego con (x10) y finalmente con el de (x40); (4) los alumnos se iban turnado para la utilización del microscopio que tenía la cámara de video y desde el ordenador portátil se han ido grabando las diversos especies de microorganismos encontrados (han sido muchos los problemas, ya que la cámara no tiene una buena resolución y por otra parte, es muy complicado grabar a los ciliados que se mueven muy rápido y en pocas ocasiones se quedan quietos, por lo que hay que tener mucha paciencia, algo no muy común en el alumnado).
Para la elaboración de los vídeos de presentación del proyecto y para la edición de algunos de los vídeos grabados con la cámara del microscopio se ha empleado el Adobe premiere y el PowerDirector. Para la generación de códigos QR se ha utilizado la siguiente página de internet: (http://www.codigos-qr.com/generador-de-codigos-qr/).
La bibliografía utilizada para la identificación de las especies ha sido: el Atlas de los microorganismos de agua dulce (vida en una gota de agua) (Streble y Krauter, 1987), las guías de Finlay et al. (1988), la guía amigable de ciliados de Foissner y Berger (1996), el libro de los colpódidos de Foissner (1993) y diversos artículos de investigación (ver bibliografía). Además, de la búsqueda de información en internet.
Todos los trabajos de recogida de muestras, observación microscópica, grabaciones de especies se han realizado en el tiempo de recreo escolar o bien asistiendo algunas tardes fuera del horario lectivo. Todos los alumnos implicados en el proyecto son voluntarios.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Se ha identificado un total de 52 microorganismos, la mayoría de ellos pertenecientes al grupo de los protoctistas (ver tabla 1). En muy pocas ocasiones hemos podido identificarlas a nivel de especie, en la mayoría de los casos hemos podido llegar hasta la categoría género y en otras ocasiones, únicamente al nivel de filum o tipo. La principal razón es que son necesarias diversas técnicas de impregnación o tinción para la correcta identificación de las especies y en el caso particular de las bacterias es necesario emplear todo un conjunto de técnicas bioquímicas y genéticas que se encuentran fuera de nuestro alcance. Además, ciertos grupos de organismos presentan una gran complejidad taxonómica que requiere de expertos en dichos grupos, como ha sido en nuestro caso con los nematodos, rotíferos y tardígrados.


Se han grabado un total de 210 vídeos con una duración variable de 10 segundos hasta 6 minutos. De total de vídeos grabados se han seleccionado 68 por su valor y representatividad. Todos ellos han sido subidos a un canal en YouTube para su posible visualización pública. El nombre del canal es “Azuer Diversidad Críptica” (https://www.youtube.com/channel/UCNqGJfz36Q1uZmbpw6lw3cA).

Con el fin de que este proyecto pueda servir de guía para futuros trabajos, tanto en el IES “Azuer” como en otros Centros de Educación Secundaria se ha realizado una descripción de cada una de las especies y grupos de microorganismos hasta ahora identificados (ver apartado de abajo). En la descripción de cada especie se dan detalles de su tamaño, su morfología, haciendo especial mención aquellos detalles más característicos o relevantes que nos permitan identificar el género o la especie, su alimentación y su hábitat. Además, hemos realizado un comentario sobre el vídeo del microorganismo filmado y hemos indicado en que muestra fue encontrado. Aquellas especies u organismos que no han podido ser grabados se les ha realizado un dibujo. Los microorganismos y especies descritas han sido los 52 identificados y son las que aparecen descritas en las distintas entradas de presente blog.

FLAGELADOS

En este grupo de microorganismo eucariotas hemos incluido a una gran diversidad de proctotistas que tienen en común la presencia de flagelos que utilizan para desplazarse. Entre los grupos incluidos podemos destacar los euglénidos con varios representantes observados como son el género Euglena o Peranema, los criptofitos como Chilomonas o los clorofitos como Polytomella.

Anisonema sp.

Flagelado euglénido incoloro, de forma ovoide y tamaño de 15-60 μm. Presenta dos flagelos, ambos salen del fondo del sáculo, uno de ellos dirigido hacia adelante o emergente y el otro hacia atrás o recurrente (como si lo arrastrara). El flagelo anterior es de igual longitud que el cuerpo y el otro de doble longitud y más grueso. Presenta un surco ventral que conduce hacia la citofaringe. Es fagotrofa con alimentación heterótrofa o saprofítica. Lo podemos encontrar en aguas estancadas.

Comentario de la muestra y el vídeo: Fue encontrado en las muestras de musgo de la pared y se filmó depredando a un pequeño ciliado del género Colpoda sp.


Chilomonas sp.

Es un flagelado criptomonadino incoloro de pequeño tamaño (20-50 μm). Presenta dos flagelos que surgen de una invaginación profunda en su parte anterior. Uno de esos flagelos se curvar hacia atrás. En su citoplasma se suelen encontrar gran número de gránulos de almidón que al microscopio se observan brillantes. Es heterótrofo y suele ser muy común en aguas estancas.

Comentario de la muestra y el vídeo: Se observó en la muestra procedente del charco.