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Comunidades microbianas presentes en la hojarasca a diferentes ...

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UNIVERSIDAD DEL TURABO<br />

COMUNIDADES MICROBIANAS PRESENTES EN LA HOJARASCA A<br />

DIFERENTES ESTADOS DE DESCOMPOSICIÓN CON O SIN LA ABERTURA DEL<br />

DOSEL Y LA DEPOSICIÓN DEL DETRITO<br />

Por<br />

María L. Ortiz Hernández<br />

B.S., Ci<strong>en</strong>cias Naturales, Universidad de Puerto Rico <strong>en</strong> Río Piedras<br />

TESIS<br />

Escue<strong>la</strong> de Ci<strong>en</strong>cias y Tecnología<br />

Universidad del Turabo<br />

Requisito parcial para el grado de<br />

Maestría <strong>en</strong> Ci<strong>en</strong>cias Ambi<strong>en</strong>tales<br />

Con Especialidad <strong>en</strong> Manejo Ambi<strong>en</strong>tal<br />

Gurabo, Puerto Rico<br />

mayo, 2008


© Copyright 2008<br />

María L. Ortiz Hernández. All Rights Reserved.


Dedicatoria<br />

Dedico este trabajo de investigación primeram<strong>en</strong>te a DIOS y a mi mayor tesoro:<br />

mi familia. Porque siempre han estado a mi <strong>la</strong>do apoyándome <strong>en</strong> los mom<strong>en</strong>tos o<br />

situaciones que me hacían f<strong>la</strong>quear. Jean Carlos, Carlos Javier y Kar<strong>la</strong> Michelle ustedes<br />

son mi fu<strong>en</strong>te de motivación e inspiración para cada día seguir superándome. Carlos,<br />

amado esposo, gracias por escoger estar a mi <strong>la</strong>do y por brindarme el espacio y <strong>la</strong> fuerza<br />

que me han permitido culminar este gran reto. A mis padres, Rogelio y Monserrate,<br />

porque me <strong>en</strong>señaron que <strong>en</strong> <strong>la</strong> vida hay que luchar con empeño para lograr nuestros<br />

sueños. A mi nieto Adrián Alexander y a mi futura nieta Ariana Michelle, gracias por<br />

brindarle ternura y <strong>en</strong>ergía a mi vida. Este logro se lo dedico, especialm<strong>en</strong>te, a todos<br />

ustedes.<br />

iii


Agradecimi<strong>en</strong>to<br />

Siempre he p<strong>en</strong>sado que Dios pone <strong>en</strong> nuestro camino a personas que de una<br />

forma u otra han de impactar nuestras vidas. Durante esta investigación hubo muchas<br />

personas que co<strong>la</strong>boraron conmigo. En primer lugar, quiero agradecer de manera muy<br />

especial a <strong>la</strong> Profesora Sharon Cantrell <strong>la</strong> confianza que tuvo <strong>en</strong> mí al escogerme para<br />

realizar esta investigación. Usted ha sido mi guía y asesora, <strong>la</strong> persona que ha estado<br />

durante estos años brindándome su apoyo y conocimi<strong>en</strong>to para que hoy pueda culminar<br />

con este gran reto. Gracias por su paci<strong>en</strong>cia y dedicación. También quiero agradecer de<br />

manera especial el asesorami<strong>en</strong>to, <strong>la</strong>s recom<strong>en</strong>daciones y el apoyo del Profesor José<br />

Pérez y <strong>la</strong> Dra. Deborah J. Logde.<br />

Mi agradecimi<strong>en</strong>to especial al “Luquillo Long Term Ecological Research” por<br />

proporcionarnos <strong>la</strong> asist<strong>en</strong>cia técnica y al “Institute for Tropical Ecology Study” por<br />

proveernos <strong>la</strong>s facilidades y los recursos económicos que nos permitieron llevar a cabo<br />

este estudio.<br />

Agradezco a Francisco Rivera, Zulma Ortiz, C<strong>la</strong>ribel Báez, Albany Agues<br />

Marchetti y a Carlos Cruz <strong>la</strong> ayuda que me brindaron <strong>en</strong> <strong>la</strong>s tareas realizadas <strong>en</strong> el<br />

<strong>la</strong>boratorio. Gracias por su ayuda incondicional.<br />

Finalm<strong>en</strong>te, agradezco a mis familiares, amistades y a todos aquellos que dieron<br />

de su conocimi<strong>en</strong>to, tiempo, y dedicación para que esta investigación se realizara.<br />

Gracias por su apoyo.<br />

iv


Tab<strong>la</strong> de cont<strong>en</strong>ido<br />

página<br />

Lista de Tab<strong>la</strong>s ..................................................................................................................vii<br />

Lista de Figuras ................................................................................................................viii<br />

Tab<strong>la</strong> de Apéndices ............................................................................................................ xi<br />

Abstract .............................................................................................................................xii<br />

Resum<strong>en</strong>...........................................................................................................................xiii<br />

Capítulo Uno Introducción.................................................................................................. 1<br />

Justificación............................................................................................................. 1<br />

Metas y Objetivos.................................................................................................... 3<br />

Hipótesis.................................................................................................................. 4<br />

Capítulo Dos Revisión de Literatura................................................................................... 8<br />

Capítulo Tres Metodología................................................................................................ 22<br />

Descripción del lugar de estudio ........................................................................... 22<br />

Diseño experim<strong>en</strong>tal.............................................................................................. 24<br />

Procedimi<strong>en</strong>to para <strong>la</strong> colección y manejo de muestras........................................ 28<br />

Extracción de ADN ............................................................................................... 28<br />

Amplificación del ADN ........................................................................................ 28<br />

Comparar estructura y estimar diversidad............................................................. 29<br />

v


página<br />

Análisis estadísticos .............................................................................................. 29<br />

Capítulo Cuatro Resultados .............................................................................................. 30<br />

Resultados de <strong>la</strong> investigación .............................................................................. 30<br />

Capítulo Cinco Discusión.................................................................................................. 76<br />

Literatura Citada................................................................................................................ 81<br />

Apéndices.......................................................................................................................... 85<br />

vi


Lista de Tab<strong>la</strong>s<br />

página<br />

Tab<strong>la</strong> 4.01. Muestras colectadas durante los intervalos de muestreo.............................. 31<br />

Tab<strong>la</strong> 4.02. Amplificación de ADN ................................................................................ 32<br />

Tab<strong>la</strong> 4.03. Promedio del ADN total (µg/ml) <strong>en</strong> los Bloques A, B y C de acuerdo<br />

al tratami<strong>en</strong>to aplicado y al tiempo de muestreo <strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de<br />

<strong>hojarasca</strong> fresca ............................................................................................ 34<br />

Tab<strong>la</strong> 4.04. Promedio del ADN total (µg/ml) <strong>en</strong> los Bloques A, B y C de acuerdo<br />

al tratami<strong>en</strong>to aplicado y al tiempo de muestreo <strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de<br />

hojas verdes.................................................................................................. 36<br />

Tab<strong>la</strong> 4.05. Resultados del análisis estadístico “Two-Way ANOVA” del ADN<br />

(µg/ml) versus el tratami<strong>en</strong>to aplicado y el tiempo <strong>en</strong> <strong>la</strong>s hojas<br />

verdes y <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca ..................................................................... 40<br />

Tab<strong>la</strong> 4.06. Re<strong>la</strong>ción <strong>en</strong>tre el número de filotipos de hongos y el número de<br />

filotipos de bacterias versus el % de humedad de acuerdo al<br />

tratami<strong>en</strong>to aplicado <strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de <strong>hojarasca</strong> fresca ................................ 46<br />

Tab<strong>la</strong> 4.07. Resultados del análisis estadístico “ANOVA” al aplicar <strong>la</strong> técnica<br />

TRFLP <strong>en</strong> hongos versus el tratami<strong>en</strong>to aplicado y el tiempo <strong>en</strong> <strong>la</strong>s<br />

hojas verdes y <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca............................................................ 50<br />

Tab<strong>la</strong> 4.08. Resultados del análisis estadístico “ANOVA” al aplicar <strong>la</strong> técnica<br />

TRFLP <strong>en</strong> bacterias versus el tratami<strong>en</strong>to aplicado y el tiempo <strong>en</strong> <strong>la</strong>s<br />

hojas verdes y <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca............................................................ 51<br />

Tab<strong>la</strong> 4.09. Por ci<strong>en</strong>to (%) de masa reman<strong>en</strong>te <strong>en</strong> los Bloques A, B y C de<br />

acuerdo al tratami<strong>en</strong>to aplicado y al tiempo de muestreo <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

cohorte de <strong>hojarasca</strong> fresca .......................................................................... 52<br />

vii


Lista de Figuras<br />

página<br />

Figura 3.01. Mapa del área este de Puerto Rico ............................................................ 23<br />

Figura 3.02. Mapa topográfico del área de estudio <strong>en</strong> <strong>la</strong> Estación El Verde................. 24<br />

Figura 3.03.<br />

Mapa del área de estudio <strong>en</strong> el Bosque Experim<strong>en</strong>tal de Luquillo,<br />

Estación El Verde...................................................................................... 25<br />

Figura 3.04. Diagrama de <strong>la</strong> canasta de descomposición .............................................. 26<br />

Figura 3.05.<br />

Figura 4.01.<br />

Figura 4.02.<br />

Figura 4.03.<br />

Figura 4.04.<br />

Figura 4.05.<br />

Figura 4.06.<br />

Figura 4.07.<br />

Remoción de <strong>la</strong> canasta de descomposición <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s<br />

31 semanas ................................................................................................ 27<br />

Comparación del promedio del ADN total (µg/ml) <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong><br />

fresca de acuerdo al tiempo y al tratami<strong>en</strong>to aplicado .............................. 38<br />

Comparación del promedio del ADN total (µg/ml) <strong>en</strong> <strong>la</strong>s hojas<br />

verdes de acuerdo al tiempo y al tratami<strong>en</strong>to aplicado ............................. 39<br />

Diversidad de bacterias y hongos <strong>en</strong>contrada <strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de<br />

<strong>hojarasca</strong> fresca de acuerdo al tiempo y al tratami<strong>en</strong>to aplicado y<br />

basados <strong>en</strong> el TRFLP................................................................................. 43<br />

Re<strong>la</strong>ción del número de filotipos de bacterias versus el número de<br />

filotipos de hongos <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to poda del dosel sin adición del<br />

detrito <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca <strong>en</strong> los intervalos de <strong>la</strong>s 17, 31 y 55<br />

semanas ..................................................................................................... 44<br />

Re<strong>la</strong>ción del número de filotipos de bacterias versus el número de<br />

filotipos de hongos <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to control <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca<br />

<strong>en</strong> los intervalos de <strong>la</strong>s 17, 31 y 55 semanas............................................. 44<br />

Re<strong>la</strong>ción del número de filotipos de bacterias versus el número de<br />

filotipos de hongos <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to no poda del dosel más adición<br />

del detrito <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca <strong>en</strong> los intervalos de <strong>la</strong>s 17, 31 y<br />

55 semanas ................................................................................................ 45<br />

Re<strong>la</strong>ción del número de filotipos de bacterias versus el número de<br />

filotipos de hongos <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to poda del dosel más adición<br />

del detrito <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca <strong>en</strong> los intervalos de <strong>la</strong>s 17, 31 y<br />

55 semanas ................................................................................................ 45<br />

viii


Figura 4.08.<br />

Figura 4.09.<br />

Figura 4.10.<br />

Figura 4.11.<br />

Figura 4.12.<br />

Figura 4.13.<br />

Figura 4.14.<br />

Figura 4.15.<br />

Figura 4.16.<br />

Figura 4.17.<br />

Razón del número de filotipos de hongos <strong>en</strong>tre el número de<br />

filotipos de bacterias versus el por ci<strong>en</strong>to de humedad <strong>en</strong>contrada<br />

<strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca <strong>en</strong> los intervalos de <strong>la</strong>s 17, 31 y 55 semanas.......... 47<br />

Diversidad de bacterias y hongos <strong>en</strong>contrada <strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de hojas<br />

verdes de acuerdo al tiempo y tratami<strong>en</strong>to aplicado y basados <strong>en</strong> el<br />

TRFLP....................................................................................................... 49<br />

ADN total extraído de 0.3 g de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca <strong>en</strong> <strong>la</strong>s 17, 31 y<br />

55 semanas y el por ci<strong>en</strong>to de masa reman<strong>en</strong>te......................................... 53<br />

C<strong>la</strong>dograma del TRFLP del “pool” de <strong>la</strong>s muestras que dieron<br />

positivo al PCR mostrando <strong>la</strong> estructura de <strong>la</strong> comunidad de<br />

bacterias y hongos <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong>s difer<strong>en</strong>tes cohortes de hojas y<br />

<strong>en</strong> los tratami<strong>en</strong>tos aplicados..................................................................... 56<br />

Perfil de TRFLP de muestras de bacterias de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca <strong>en</strong><br />

el bloque (A) a <strong>la</strong>s que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to control a través<br />

del tiempo.................................................................................................. 58<br />

Perfil de TRFLP de muestras de hongos de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca <strong>en</strong> el<br />

bloque (A) a <strong>la</strong>s que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to control a través del<br />

tiempo........................................................................................................ 59<br />

Perfil de TRFLP de muestras de <strong>la</strong>s difer<strong>en</strong>tes cohortes de <strong>la</strong><br />

misma canasta del bloque A que dieron positivo a bacterias y a <strong>la</strong>s<br />

que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to de no poda más adición de detrito<br />

<strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 17 semanas .............................................................. 62<br />

Perfil de TRFLP de muestras de <strong>la</strong>s difer<strong>en</strong>tes cohortes de <strong>la</strong><br />

misma canasta del bloque A que dieron positivo a bacterias y a <strong>la</strong>s<br />

que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to de no poda más adición de detrito<br />

<strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas .............................................................. 63<br />

Perfil de TRFLP de muestras de <strong>la</strong>s difer<strong>en</strong>tes cohortes de <strong>la</strong><br />

misma canasta del bloque A que dieron positivo a hongos y a <strong>la</strong>s<br />

que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to de no poda más adición de detrito<br />

<strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 17 semanas .............................................................. 64<br />

Perfil de TRFLP de muestras de <strong>la</strong>s difer<strong>en</strong>tes cohortes de <strong>la</strong><br />

misma canasta del bloque A que dieron positivo a hongos y a <strong>la</strong>s<br />

que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to de no poda más adición de detrito<br />

<strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas .............................................................. 65<br />

ix


Figura 4.18.<br />

Figura 4.19.<br />

Figura 4.20.<br />

Figura 4.21.<br />

Figura 4.22.<br />

Figura 4.23.<br />

Perfil de TRFLP de muestras de <strong>la</strong>s difer<strong>en</strong>tes cohortes de <strong>la</strong><br />

misma canasta del bloque A que dieron positivo a bacterias y a <strong>la</strong>s<br />

que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to de poda más adición de detrito <strong>en</strong><br />

el intervalo de <strong>la</strong>s 17 semanas................................................................... 67<br />

Perfil de TRFLP de muestras de <strong>la</strong>s difer<strong>en</strong>tes cohortes de <strong>la</strong><br />

misma canasta del bloque A que dieron positivo a bacterias y a <strong>la</strong>s<br />

que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to de poda más adición de detrito <strong>en</strong><br />

el intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas................................................................... 68<br />

Perfil de TRFLP de muestras de <strong>la</strong>s difer<strong>en</strong>tes cohortes de <strong>la</strong><br />

misma canasta del bloque A que dieron positivo a hongos y a <strong>la</strong>s<br />

que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to de poda más adición de detrito <strong>en</strong><br />

el intervalo de <strong>la</strong>s 17 semanas................................................................... 70<br />

Perfil de TRFLP de muestras de <strong>la</strong>s difer<strong>en</strong>tes cohortes de <strong>la</strong><br />

misma canasta del bloque A que dieron positivo a hongos y a <strong>la</strong>s<br />

que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to de poda más adición de detrito <strong>en</strong><br />

el intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas................................................................... 71<br />

Perfil de TRFLP de muestras de <strong>la</strong> cohorte de <strong>hojarasca</strong> fresca del<br />

bloque A que dieron positivo a bacterias y a <strong>la</strong>s que se les<br />

aplicaron distintos tratami<strong>en</strong>tos <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas ........... 73<br />

Perfil de TRFLP de muestras de <strong>la</strong> cohorte de <strong>hojarasca</strong> fresca del<br />

bloque A que dieron positivo a hongos y a <strong>la</strong>s que se les aplicaron<br />

distintos tratami<strong>en</strong>to <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas ............................ 74<br />

x


Lista de Apéndices<br />

página<br />

Apéndice Uno. ....................................................................................................... 85<br />

Apéndice 1.01. Protocolo para extracción de ADN ............................................... 86<br />

Apéndice 1.02. Dilución de iniciadores oligonucleótidos...................................... 88<br />

Apéndice 1.03. Protocolo de precipitación para productos de secu<strong>en</strong>ciación........ 89<br />

Apéndice Dos. Resultados ..................................................................................... 91<br />

Apéndice 2.01.<br />

Apéndice 2.02.<br />

Apéndice 2.03.<br />

Resultados de <strong>la</strong> amplificación del ADN mediante <strong>la</strong><br />

técnica de reacción de <strong>la</strong> cad<strong>en</strong>a de polimerasa (PCR)<br />

utilizando <strong>la</strong> <strong>en</strong>zima de restricción Red Taq ................................. 91<br />

Resultados obt<strong>en</strong>idos <strong>en</strong> <strong>la</strong>s muestras de <strong>hojarasca</strong> fresca<br />

colectadas <strong>en</strong> los Bloques A, B y C al determinar <strong>la</strong><br />

conc<strong>en</strong>tración de ADN total (µg/ml) y <strong>la</strong> diversidad de<br />

microorganismos utilizando <strong>la</strong> técnica de TRFLP de<br />

acuerdo a los tratami<strong>en</strong>tos e intervalos de tiempo......................... 96<br />

Resultados obt<strong>en</strong>idos <strong>en</strong> <strong>la</strong>s muestras de hojas verdes<br />

colectadas <strong>en</strong> los Bloques A, B y C al determinar <strong>la</strong><br />

conc<strong>en</strong>tración de ADN total (µg/ml) y <strong>la</strong> diversidad de<br />

microorganismos utilizando <strong>la</strong> técnica de TRFLP de<br />

acuerdo a los tratami<strong>en</strong>tos e intervalos de tiempo......................... 98<br />

xi


Abstract<br />

María L. Ortiz Hernández (Master of Sci<strong>en</strong>ce, Environm<strong>en</strong>tal Sci<strong>en</strong>ce)<br />

Leaf litter microbial communities at differ<strong>en</strong>t stages of decomposition with and without<br />

canopy op<strong>en</strong>ing and debris deposition (May 2008)<br />

Abstract of Master’s Thesis at the Universidad del Turabo<br />

M.S. thesis supervised by Dr. Sharon Cantrell<br />

No. of the pages in the text 99<br />

Hurricanes are common disturbances affecting forest ecosystems in the<br />

Caribbean. Our objective was to determine the re<strong>la</strong>tive abundance and diversity of<br />

microorganisms in leaf litter at differ<strong>en</strong>t stages of decomposition, and the influ<strong>en</strong>ce of<br />

canopy op<strong>en</strong>ing and debris addition or removal. The study was conducted in the tabonuco<br />

forest (subtropical moist) at El Yunque Rain Forest, Puerto Rico. Three blocks with four<br />

treatm<strong>en</strong>t plots were established. TRFLP profiles of the 16S rDNA digested with MnlI<br />

and fungal ITS digested with HaeIII showed that the microbial communities at 17, 31 and<br />

55 weeks were highly diverg<strong>en</strong>t among treatm<strong>en</strong>ts. Ratio of fungal to bacterial<br />

phylotypes increased for close canopy with debris addition. Leaf mass loss was slowest in<br />

the treatm<strong>en</strong>t with canopy trimming and debris removal. Microbial community changes<br />

through time can be re<strong>la</strong>ted to microclimate and the avai<strong>la</strong>bility of <strong>la</strong>bile compounds.<br />

Fungi appeared to control the succession of microorganisms in decomposing leaves.<br />

xii


Resum<strong>en</strong><br />

Los huracanes son disturbios comunes que afectan los ecosistemas de bosques <strong>en</strong><br />

el Caribe. El objetivo de nuestro estudio fue determinar <strong>la</strong> abundancia re<strong>la</strong>tiva y <strong>la</strong><br />

diversidad de microorganismos <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> a difer<strong>en</strong>tes estados de descomposición, y<br />

el efecto de <strong>la</strong> poda del dosel y <strong>la</strong> adición o remoción del detrito. El estudio fue realizado<br />

<strong>en</strong> bosque tabonuco (subtropical húmedo) <strong>en</strong> el bosque lluvioso El Yunque <strong>en</strong> Puerto<br />

Rico. Se establecieron tres bloques divididos <strong>en</strong> cuatro parce<strong>la</strong>s con cuatro tratami<strong>en</strong>tos<br />

distintos. El TRFLP de <strong>la</strong> región 16S rADN digerida con <strong>la</strong> <strong>en</strong>zima MnlI y <strong>la</strong> región ITS<br />

digerida con <strong>la</strong> <strong>en</strong>zima HaeIII mostró que <strong>la</strong>s comunidades <strong>microbianas</strong> a <strong>la</strong>s 17, 31 y 55<br />

semanas fueron altam<strong>en</strong>te diverg<strong>en</strong>tes a través de los tratami<strong>en</strong>tos. La razón del número<br />

de filotipos de hongos versus los de bacterias fue mayor <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to de no poda más<br />

adición del detrito. La pérdida de masa <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca fue más l<strong>en</strong>ta <strong>en</strong> el<br />

tratami<strong>en</strong>to de poda del dosel sin adición de detrito. Los cambios de <strong>la</strong>s comunidades<br />

<strong>microbianas</strong> a través del tiempo pudieron ser re<strong>la</strong>cionados al microclima y a <strong>la</strong><br />

disponibilidad de compuestos lábiles. Los hongos apar<strong>en</strong>tan contro<strong>la</strong>r <strong>la</strong> sucesión de<br />

microorganismos al descomponer <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong>.<br />

xiii


.<br />

xiv


Capítulo Uno<br />

Introducción<br />

Justificación<br />

Los disturbios atmosféricos que afectan los bosques del Caribe son causados<br />

principalm<strong>en</strong>te por los huracanes. Éstos se originan <strong>en</strong> <strong>la</strong> costa occid<strong>en</strong>tal de África y una<br />

vez llegan al Caribe provocan cambios profundos <strong>en</strong> <strong>la</strong> fauna, <strong>la</strong> flora, <strong>la</strong> geografía, el<br />

suelo y <strong>en</strong> diversos aspectos g<strong>en</strong>erales del lugar. En trabajos realizados <strong>en</strong> Puerto Rico se<br />

ha sugerido que los disturbios naturales, como los huracanes, ti<strong>en</strong><strong>en</strong> un efecto<br />

significativo <strong>en</strong> <strong>la</strong> estructuración de los bosques tropicales, particu<strong>la</strong>rm<strong>en</strong>te <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

distribución de árboles, <strong>la</strong> diversidad de especies y <strong>la</strong> biomasa (Weaver, 1986; Lugo y<br />

Rivera-Battle, 1987).<br />

Durante los huracanes Hugo (1989) y Georges (1998), se crearon aberturas <strong>en</strong> el<br />

dosel del bosque de El Yunque y se produjo un aum<strong>en</strong>to <strong>en</strong> <strong>la</strong> cantidad de <strong>hojarasca</strong> y<br />

madera acumu<strong>la</strong>da <strong>en</strong> el suelo (Lodge et al, 1991; Ostertag et al, 2003). De acuerdo a los<br />

estudios realizados por Lodge et al, (1991), el Huracán Hugo depositó 1 kg/m 2<br />

de<br />

<strong>hojarasca</strong> <strong>en</strong> el suelo del bosque. En un periodo de dos años, <strong>la</strong> diversidad funcional de<br />

comunidades <strong>microbianas</strong> (Willig et al, 1996) y <strong>la</strong> superviv<strong>en</strong>cia de los hongos (Lodge<br />

and Cantrell, 1995) fue afectada por el aum<strong>en</strong>to <strong>en</strong> detrito, luz, humedad y nutri<strong>en</strong>tes. En<br />

estudios realizados por Quishui y Zak (1995), se re<strong>la</strong>ciona el tamaño de <strong>la</strong> abertura del<br />

dosel <strong>en</strong> bosques subtropicales y <strong>la</strong> descomposición de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong>. En su trabajo se<br />

establece que los factores de temperatura, humedad y <strong>la</strong> radiación so<strong>la</strong>r son factores que<br />

median <strong>la</strong>s actividades y <strong>la</strong> estructura de <strong>la</strong>s comunidades <strong>microbianas</strong>. Por otra parte <strong>en</strong><br />

1


2<br />

estudios realizados por Cornejo, Vare<strong>la</strong> y Wright (1994), se utiliza el método de<br />

irrigación para manipu<strong>la</strong>r el agua <strong>en</strong> el terr<strong>en</strong>o durante <strong>la</strong> época de sequía y poder<br />

examinar el efecto de ésta sobre <strong>la</strong> razón de descomposición, <strong>la</strong> liberación de nutri<strong>en</strong>tes,<br />

<strong>la</strong>s bacterias y los hongos. Utilizaron series de diluciones para cuantificar <strong>la</strong> d<strong>en</strong>sidad de<br />

bacterias y hongos. En su estudio <strong>en</strong>contraron que <strong>la</strong>s conc<strong>en</strong>traciones de nutri<strong>en</strong>tes <strong>en</strong><br />

<strong>la</strong>s fracciones recalcitrantes de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> mostraban una declinación rápida <strong>en</strong> el<br />

primer mes seguida por <strong>la</strong> bioacumu<strong>la</strong>ción o cambios no significativos <strong>en</strong> los sigui<strong>en</strong>tes<br />

cuatro meses. El conteo de bacterias mostró <strong>la</strong> t<strong>en</strong>d<strong>en</strong>cia a disminuir de valores altos <strong>en</strong><br />

<strong>en</strong>ero, febrero y marzo a valores bajos <strong>en</strong> abril y mayo, cuando <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> era irrigada.<br />

Esta disminución fue corre<strong>la</strong>cionada con <strong>la</strong> pérdida de masa y probablem<strong>en</strong>te reflejaba<br />

una variedad de cambios <strong>en</strong> <strong>la</strong> calidad del sustrato durante <strong>la</strong> descomposición. Por el<br />

contrario, <strong>en</strong> <strong>la</strong> parce<strong>la</strong> control, el conteo de hongos fue mayor cuando <strong>la</strong>s condiciones<br />

eran más secas durante febrero y marzo y declinaba con <strong>la</strong> leve lluvia de abril y <strong>la</strong>s<br />

fuertes lluvias de mayo. Estas observaciones confirmaron que <strong>la</strong>s condiciones secas<br />

favorecían <strong>la</strong> actividad de los hongos (Cornejo et al, 1994). No obstante, aún ti<strong>en</strong>e que ser<br />

determinado el papel que desempeñan <strong>la</strong>s interacciones de <strong>la</strong>s comunidades <strong>microbianas</strong><br />

<strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong> sucesión de <strong>la</strong> descomposición de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> sobre el suelo.<br />

El valor de este estudio estribaba <strong>en</strong> que se pudiera determinar como <strong>la</strong><br />

deposición de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> verde y <strong>la</strong> abertura del dosel <strong>en</strong> el bosque afectaban <strong>la</strong>s<br />

comunidades de microorganismos (hongos y bacterias) <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong>. El<br />

objetivo se alcanzó mediante <strong>la</strong> aplicación de “Terminal Restriction Fragm<strong>en</strong>t L<strong>en</strong>gth<br />

Polymorphism” (TRFLP) utilizando el g<strong>en</strong> para <strong>la</strong> subunidad ribosomal pequeña <strong>en</strong><br />

bacterias (16S rADN) y <strong>la</strong> región interna que se transcribe <strong>en</strong> hongos (ITS, por sus sig<strong>la</strong>s


3<br />

<strong>en</strong> inglés), indep<strong>en</strong>di<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te. Esta técnica es considerada una herrami<strong>en</strong>ta poderosa y<br />

rápida para estimar <strong>la</strong> diversidad y estructura de comunidades <strong>microbianas</strong> complejas.<br />

Meta y Objetivos<br />

La meta del estudio fue determinar cómo <strong>la</strong> deposición de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> verde y <strong>la</strong><br />

abertura del dosel <strong>en</strong> el bosque afectaban indep<strong>en</strong>di<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te o <strong>en</strong> conjunto <strong>la</strong>s<br />

comunidades <strong>microbianas</strong> (hongos y bacterias) <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong>. En otras<br />

pa<strong>la</strong>bras, se pret<strong>en</strong>día caracterizar y medir los cambios <strong>en</strong> <strong>la</strong> sucesión microbiana <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

<strong>hojarasca</strong> simu<strong>la</strong>ndo <strong>la</strong>s condiciones que surg<strong>en</strong> con el paso de un huracán. Las aberturas<br />

<strong>en</strong> el dosel del bosque y <strong>la</strong> deposición del detrito ocurr<strong>en</strong> normalm<strong>en</strong>te <strong>en</strong> conjunto como<br />

resultado de los daños causados por los huracanes, pero <strong>en</strong> este estudio se utilizó un<br />

diseño factorial 2 x 2 para separar estos efectos. El estudio se realizó <strong>en</strong> tres áreas del<br />

Bosque Experim<strong>en</strong>tal de Luquillo <strong>en</strong> <strong>la</strong>s cuales se recrearon los efectos de un huracán<br />

podando de manera sistemática el dosel para luego redistribuir <strong>la</strong> vegetación acumu<strong>la</strong>da<br />

<strong>en</strong> distintas áreas. El cambio <strong>en</strong> <strong>la</strong>s comunidades se analizó estableci<strong>en</strong>do distintas<br />

condiciones y simu<strong>la</strong>ndo el movimi<strong>en</strong>to de fu<strong>en</strong>tes orgánicas, como hojas y ramas,<br />

durante el paso de un huracán. Con este estudio se pret<strong>en</strong>día medir los cambios <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

estructura microbiana <strong>en</strong> respuesta a los difer<strong>en</strong>tes tratami<strong>en</strong>tos y sus efectos re<strong>la</strong>tivos <strong>en</strong><br />

los organismos <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong> sucesión de descomposición del material orgánico. Se<br />

tuvo como finalidad re<strong>la</strong>cionar <strong>la</strong> información a nivel molecu<strong>la</strong>r con <strong>la</strong> actividad a esca<strong>la</strong><br />

ecológica. Los objetivos de este estudio son:<br />

<br />

Analizar <strong>la</strong> composición y estructura de <strong>la</strong>s comunidades <strong>microbianas</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

<strong>hojarasca</strong> por medio de TRFLP.


4<br />

<br />

Determinar si hay alguna difer<strong>en</strong>cia significativa <strong>en</strong>tre los tratami<strong>en</strong>tos y<br />

difer<strong>en</strong>tes niveles de descomposición de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong>.<br />

<br />

Determinar <strong>la</strong> diversidad de bacterias y hongos <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong> sucesión <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

<strong>hojarasca</strong>.<br />

Hipótesis<br />

H o : La deposición de materia orgánica y <strong>la</strong>s aberturas <strong>en</strong> el dosel mant<strong>en</strong>drán<br />

invariable <strong>la</strong> diversidad de microorganismos <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> a difer<strong>en</strong>tes estados de<br />

descomposición.<br />

H a : La deposición de materia orgánica y <strong>la</strong>s aberturas <strong>en</strong> el dosel cambiarán <strong>la</strong><br />

diversidad re<strong>la</strong>tiva de microorganismos <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> a difer<strong>en</strong>tes estados de<br />

descomposición.<br />

En trabajos realizados <strong>en</strong> el Bosque Experim<strong>en</strong>tal de Luquillo se ha <strong>en</strong>contrado,<br />

que <strong>la</strong> formación de aberturas <strong>en</strong> el dosel del bosque han causado cambios <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

composición de comunidades de basidiomicetos <strong>en</strong> <strong>hojarasca</strong>, y a <strong>la</strong> misma vez, una<br />

disminución <strong>en</strong> <strong>la</strong> abundancia de especies (Hedger, 1985; Lodge and Cantrell, 1995). Por<br />

otro <strong>la</strong>do, Quishui y Zak (1995), <strong>en</strong>contraron que estas aberturas <strong>en</strong> el dosel afectan<br />

drásticam<strong>en</strong>te <strong>la</strong> tasa de descomposición del lugar al reducir <strong>la</strong>s actividades <strong>microbianas</strong><br />

debido a los cambios <strong>en</strong> temperatura e irradiación de luz so<strong>la</strong>r que ocurr<strong>en</strong> <strong>en</strong> el suelo.<br />

El “Long Term Ecological Research” (LTER) auspiciado por <strong>la</strong> Fundación<br />

Nacional para <strong>la</strong> ci<strong>en</strong>cias <strong>en</strong> su propuesta número 3 propuso estudiar los efectos de un<br />

huracán <strong>en</strong> <strong>la</strong>s comunidades de organismos sobre el suelo del bosque. A estos fines, se<br />

seleccionaron tres áreas o bloques de estudios, <strong>la</strong>s cuales estuvieron divididas <strong>en</strong> cuatro<br />

parce<strong>la</strong>s cada una y estas parce<strong>la</strong>s se dividieron <strong>en</strong> cinco subparce<strong>la</strong>s. En estas áreas se


5<br />

simu<strong>la</strong>ron los difer<strong>en</strong>tes efectos de un huracán. Dos de <strong>la</strong>s cuatro parce<strong>la</strong>s fueron<br />

sometidas a una poda del dosel (corte de ramas por arboristas profesionales). En una de<br />

estas parce<strong>la</strong>s, se removió toda <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> y <strong>la</strong>s ramas verdes, y éstas se distribuyeron<br />

<strong>en</strong> otra parce<strong>la</strong> (donde no hubo poda del dosel). Al podar el dosel y redistribuir <strong>la</strong><br />

biomasa, se crearon cambios <strong>en</strong> el microclima y estructura del bosque. Durante un año se<br />

tomaron muestras de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> para extraer el ADN y determinar los cambios,<br />

mediante indicadores g<strong>en</strong>éticos, <strong>en</strong> <strong>la</strong> sucesión de <strong>la</strong>s comunidades de microorganismos<br />

<strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> durante <strong>la</strong> descomposición <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> después de un disturbio natural.<br />

Con el propósito de determinar como estos cambios afectan los microorganismos<br />

describiremos a continuación los distintos tratami<strong>en</strong>tos.<br />

Descripción de los tratami<strong>en</strong>tos:<br />

1. Abertura del dosel y adición del detrito<br />

Este tratami<strong>en</strong>to simu<strong>la</strong>rá cambios <strong>en</strong> el microclima causados por <strong>la</strong> abertura <strong>en</strong> el<br />

dosel y <strong>la</strong> adición de materia orgánica. La tasa de descomposición de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong><br />

pres<strong>en</strong>te <strong>en</strong> <strong>la</strong>s canastas aum<strong>en</strong>tará debido al increm<strong>en</strong>to re<strong>la</strong>tivo <strong>en</strong> <strong>la</strong> humedad de <strong>la</strong><br />

capa de <strong>hojarasca</strong> protegida y al movimi<strong>en</strong>to de nutri<strong>en</strong>tes de <strong>la</strong>s hojas verdes. Los<br />

cambios <strong>en</strong> humedad, profundidad de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> y <strong>la</strong> alta conc<strong>en</strong>tración de nutri<strong>en</strong>tes <strong>en</strong><br />

<strong>la</strong>s hojas verdes podrán interactuar e influ<strong>en</strong>ciar <strong>la</strong> tasa de descomposición <strong>en</strong> <strong>la</strong> capa de<br />

<strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> pres<strong>en</strong>te sobre el suelo, además de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> verde. Por tanto, <strong>la</strong><br />

diversidad de microorganismos <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> no cambiará inmediatam<strong>en</strong>te después que<br />

el dosel sea podado. Ev<strong>en</strong>tualm<strong>en</strong>te habrá una disminución <strong>en</strong> <strong>la</strong> diversidad re<strong>la</strong>tiva<br />

debido a <strong>la</strong> abertura de dosel y los cambios microclimáticos asociados (altas temperaturas<br />

y radiación de luz) que afectarán el desarrollo y <strong>la</strong>s actividades <strong>microbianas</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong>


6<br />

sucesión de descomposición de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong>. Una vez que <strong>la</strong> abertura de dosel se cierre y<br />

<strong>la</strong>s condiciones microclimáticas se reestablezcan aum<strong>en</strong>tará <strong>la</strong> diversidad de<br />

microorganismos.<br />

2. Abertura del dosel y remoción del detrito<br />

Esto simu<strong>la</strong>rá los cambios <strong>en</strong> el microclima (aberturas) creados por el huracán sin<br />

<strong>la</strong> incorporación de cambios <strong>en</strong> <strong>la</strong> redistribución de biomasa. El incorporar material<br />

orgánico es un factor importante para el desarrollo microbiano d<strong>en</strong>tro de un ecosistema.<br />

Por <strong>en</strong>de, si se retira esta fu<strong>en</strong>te orgánica, se disminuye el desarrollo de los<br />

microorganismos, particu<strong>la</strong>rm<strong>en</strong>te los hongos. En este tratami<strong>en</strong>to se observará una<br />

diversidad reducida <strong>en</strong> el número de microorganismos inmediatam<strong>en</strong>te después que el<br />

dosel del bosque se ha podado y se retire el material orgánico ya que habrá una<br />

disminución <strong>en</strong> <strong>la</strong> sucesión de descomposición de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong>. Ev<strong>en</strong>tualm<strong>en</strong>te, <strong>la</strong><br />

diversidad de microorganismos com<strong>en</strong>zará a reestablecerse una vez <strong>la</strong> abertura del dosel<br />

se cierre y se reestablezcan <strong>la</strong>s condiciones climáticas d<strong>en</strong>tro del bosque.<br />

3. Dosel cerrado y adición del detrito<br />

Esto simuló los cambios <strong>en</strong> <strong>la</strong> redistribución de biomasa creados por el huracán<br />

sin <strong>la</strong> asociación de los cambios del microclima. Se esperará que <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> exist<strong>en</strong>te <strong>en</strong><br />

<strong>la</strong>s canastas t<strong>en</strong>ga un aum<strong>en</strong>to <strong>en</strong> <strong>la</strong> tasa de descomposición debido al aum<strong>en</strong>to <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

profundidad de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> y el ambi<strong>en</strong>te favorable. Este tratami<strong>en</strong>to podrá t<strong>en</strong>er <strong>la</strong> tasa<br />

más rápida de pérdida de <strong>hojarasca</strong> pres<strong>en</strong>te sobre el suelo. Las condiciones climáticas<br />

invariables y <strong>la</strong> <strong>en</strong>trada de biomasa d<strong>en</strong>tro del bosque mant<strong>en</strong>drán sin cambios <strong>la</strong><br />

diversidad de microorganismos. Inmediatam<strong>en</strong>te luego del tratami<strong>en</strong>to habrá un marcado<br />

y rápido aum<strong>en</strong>to <strong>en</strong> <strong>la</strong> diversidad de los microorganismos ocasionado por el increm<strong>en</strong>to


7<br />

de biomasa <strong>en</strong> <strong>la</strong> descomposición de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> sobre el suelo. La diversidad de<br />

microorganismos podrá mant<strong>en</strong>erse sin cambios.<br />

4. Control. Dosel cerrado y no adición del detrito<br />

Esto mant<strong>en</strong>drá <strong>la</strong>s condiciones del bosque sin cambios Se esperará que este<br />

tratami<strong>en</strong>to t<strong>en</strong>ga el segundo o tercer lugar más alto <strong>en</strong> <strong>la</strong> tasa de descomposición. La<br />

diversidad de microorganismos <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> de <strong>la</strong>s canastas no cambiará. Las<br />

condiciones invariables del bosque mant<strong>en</strong>drán <strong>la</strong> composición, <strong>la</strong> estructura y <strong>la</strong><br />

diversidad microbiana.


Capítulo Dos<br />

Revisión de Literatura<br />

El suelo es un recurso natural dinámico necesario para sust<strong>en</strong>tar cualquier<br />

ecosistema terrestre. La calidad de éste puede afectar <strong>la</strong> sust<strong>en</strong>tabilidad y productividad<br />

de uso de <strong>la</strong> tierra y, al mismo tiempo, esta calidad puede ser influ<strong>en</strong>ciada fuertem<strong>en</strong>te<br />

por procesos microbiológicos tales como el recic<strong>la</strong>je y <strong>la</strong> capacidad de nutri<strong>en</strong>tes <strong>en</strong>tre<br />

otros.<br />

La biomasa microbiana del suelo y de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> <strong>en</strong> los bosques tropicales está<br />

compuesta de eubacterias, arqueobacterias, hongos, actinomicetos, algas, protozoarios y<br />

algunos nemátodos. Esto constituye un cuarto de <strong>la</strong> biomasa total del p<strong>la</strong>neta. Es por esta<br />

razón que <strong>la</strong> biomasa microbiana contribuye al mant<strong>en</strong>imi<strong>en</strong>to de <strong>la</strong> fertilidad y calidad<br />

del suelo tanto <strong>en</strong> el ecosistema terrestre natural como <strong>en</strong> el ecosistema terrestre<br />

manipu<strong>la</strong>do. De acuerdo a los estudios realizados por Willig et al, (1996), el uso que se le<br />

da al suelo afecta <strong>la</strong> estructura del ecosistema, éste incluye características tales como<br />

composición química, profundidad, disponibilidad de agua y conc<strong>en</strong>tración de materia<br />

orgánica. Aunque todos estos factores se pued<strong>en</strong> re<strong>la</strong>cionar, no se ha podido determinar<br />

cuál de éstos es más importante <strong>en</strong> <strong>la</strong> estructura de <strong>la</strong> comunidad microbiana debido a <strong>la</strong><br />

falta de manipu<strong>la</strong>ciones <strong>en</strong> <strong>la</strong> experim<strong>en</strong>tación. La biomasa microbiana es parte de <strong>la</strong><br />

materia orgánica del suelo y de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> que se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra sobre éste y ti<strong>en</strong>e una<br />

función importante <strong>en</strong> el desarrollo y funcionami<strong>en</strong>to de ecosistemas terrestres. La<br />

materia orgánica del suelo es una mezc<strong>la</strong> compleja de materia viva, muerta y<br />

descompuesta, <strong>en</strong> adición a los compuestos inorgánicos. El compon<strong>en</strong>te vivo compr<strong>en</strong>de<br />

8


9<br />

alrededor de un 4% del carbono orgánico total del suelo y es subdividido <strong>en</strong> tres<br />

compon<strong>en</strong>tes: raíces de p<strong>la</strong>ntas (5-10%), macroorganismos (15-30%) y microorganismos<br />

(60-80%). Por otro <strong>la</strong>do el compon<strong>en</strong>te no vivo de <strong>la</strong> materia orgánica del suelo se puede<br />

dividir <strong>en</strong> materia macroorgánica (residuos de p<strong>la</strong>ntas <strong>en</strong> difer<strong>en</strong>tes estados de<br />

descomposición), y humus incluy<strong>en</strong>do sustancias no húmicas (carbohidratos, lípidos,<br />

ácidos orgánicos, pigm<strong>en</strong>tos y proteínas) y sustancia húmicas (ácido húmico y ácido<br />

fúlvico) (Th<strong>en</strong>g et al, 1989).<br />

En <strong>la</strong> naturaleza los microorganismos viv<strong>en</strong> <strong>en</strong> comunidades. Estas comunidades<br />

desempeñan un papel importante <strong>en</strong> <strong>la</strong> biosfera, principalm<strong>en</strong>te recic<strong>la</strong>ndo elem<strong>en</strong>tos<br />

biológicos importantes (Vestal y White, 1989). Todos los ciclos bioquímicos es<strong>en</strong>ciales<br />

como los de carbono, hidróg<strong>en</strong>o, nitróg<strong>en</strong>o, oxíg<strong>en</strong>o y azufre están mediados por<br />

comunidades de microorganismos. Por <strong>en</strong>de, si se <strong>en</strong>ti<strong>en</strong>de <strong>la</strong> función que ti<strong>en</strong><strong>en</strong> los<br />

microorganismos <strong>en</strong> el ambi<strong>en</strong>te natural, se facilitará el distinguir cuáles organismos<br />

están <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong>. Es sumam<strong>en</strong>te importante <strong>en</strong>t<strong>en</strong>der el papel de estos microorganismos <strong>en</strong><br />

el ecosistema. Los microorganismos contro<strong>la</strong>n muchos de los procesos es<strong>en</strong>ciales para el<br />

mant<strong>en</strong>imi<strong>en</strong>to y superviv<strong>en</strong>cia de los bosques tropicales. Lodge et al, (1996) pres<strong>en</strong>ta <strong>la</strong>s<br />

dinámicas de <strong>la</strong> diversidad microbiana y el funcionami<strong>en</strong>to de los bosques. En adición, se<br />

m<strong>en</strong>cionan los atributos funcionales de los microorganismos y se id<strong>en</strong>tifican los procesos<br />

que son s<strong>en</strong>sibles a <strong>la</strong> pérdida de <strong>la</strong> diversidad, de manera especial, aquellos re<strong>la</strong>cionados<br />

con disturbios o cambios ambi<strong>en</strong>tales <strong>en</strong> los bosques tropicales. En ese trabajo, los<br />

autores reconoc<strong>en</strong> que exist<strong>en</strong> pocas publicaciones que pres<strong>en</strong>t<strong>en</strong> cómo los<br />

microorganismos pued<strong>en</strong> influ<strong>en</strong>ciar los ecosistemas <strong>en</strong> los bosques tropicales. Esto<br />

ocurre ya que <strong>la</strong>s publicaciones que más abundan están asociadas a <strong>la</strong> caracterización de


10<br />

microorganismos que se re<strong>la</strong>cionan a procesos <strong>en</strong> ecosistemas tropicales, pero el estudio<br />

de cómo <strong>la</strong> diversidad afecta el funcionami<strong>en</strong>to de los ecosistemas es prácticam<strong>en</strong>te<br />

limitado.<br />

Se ha int<strong>en</strong>tado determinar <strong>la</strong> función de ciertos microorganismos, como bacterias<br />

y hongos, <strong>en</strong> <strong>la</strong>s comunidades <strong>microbianas</strong> naturales por medio de cultivos selectivos<br />

<strong>en</strong>riquecidos (Vestal y White, 1989). Por ejemplo, se puede seleccionar un medio con una<br />

so<strong>la</strong> fu<strong>en</strong>te de carbono y luego mezc<strong>la</strong>r el medio con <strong>la</strong> muestra de suelo o sedim<strong>en</strong>to, se<br />

esperará que sólo aquellos microorganismos que puedan degradar <strong>la</strong> fu<strong>en</strong>te de carbono<br />

añadida puedan crecer. De esta manera, dichos organismos serán seleccionados y<br />

<strong>en</strong>riquecidos produci<strong>en</strong>do una fu<strong>en</strong>te de biomasa medible. Los microorganismos serán<br />

cultivados para obt<strong>en</strong>er colonias puras. Este método ha sido utilizado para demostrar el<br />

papel de los microorganismos <strong>en</strong> el recic<strong>la</strong>je de <strong>la</strong> materia <strong>en</strong> <strong>la</strong> naturaleza (Vestal y<br />

White, 1989).<br />

La cad<strong>en</strong>a alim<strong>en</strong>taria subterránea del suelo difiere <strong>en</strong> varias maneras de <strong>la</strong> cad<strong>en</strong>a<br />

superior de éste, pero quizás, una de <strong>la</strong>s difer<strong>en</strong>cias más importantes está <strong>en</strong> su función.<br />

Se ha seña<strong>la</strong>do que <strong>la</strong>s cad<strong>en</strong>as subterráneas del suelo son responsables de <strong>la</strong> mayor parte<br />

de <strong>la</strong> descomposición y el recic<strong>la</strong>je de nutri<strong>en</strong>tes <strong>en</strong> los ecosistemas, mi<strong>en</strong>tras <strong>la</strong>s cad<strong>en</strong>as<br />

superiores son responsables de <strong>la</strong> productividad, como por ejemplo <strong>la</strong> <strong>en</strong>trada de carbono<br />

(Gange et al, 2002). Esta difer<strong>en</strong>cia ocurre ya que <strong>la</strong> cad<strong>en</strong>a subterránea es dominada por<br />

compon<strong>en</strong>tes microbianos. Gange et al, (2002) llegó a <strong>la</strong> conclusión que <strong>en</strong> <strong>la</strong> sucesión<br />

temprana los insectos que se alim<strong>en</strong>tan de raíces y los hongos AM (micorrizales<br />

arbuscu<strong>la</strong>res) miembros de <strong>la</strong> cad<strong>en</strong>a alim<strong>en</strong>taria del suelo afectan <strong>la</strong> estructura de <strong>la</strong>s<br />

p<strong>la</strong>ntas de <strong>la</strong> comunidad. Ocurr<strong>en</strong> varias interacciones <strong>en</strong>tre ellos, el efecto de los


11<br />

insectos es más grande cuando los hongos están <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong>, pero el efecto de los hongos es<br />

mayor cuando los insectos están aus<strong>en</strong>tes. Los insectos que se alim<strong>en</strong>tan de raíces<br />

aceleran el proceso de sucesión, mi<strong>en</strong>tras los hongos micorrizales arbuscu<strong>la</strong>res <strong>la</strong><br />

retrasan. Por otra parte, <strong>en</strong> su trabajo LaMontagne et al, (2003) compararon comunidades<br />

bacterianas del suelo a través de dos transectos verticales desde <strong>la</strong> superficie hasta cuatro<br />

metros de profundidad utilizando <strong>la</strong> técnica de polimorfismos <strong>en</strong> longitud de fragm<strong>en</strong>tos<br />

terminales de restricción (TRFLP) para amplicones de g<strong>en</strong>es 16S rARN para determinar<br />

cómo se difer<strong>en</strong>ciaban <strong>la</strong>s comunidades bacterianas <strong>en</strong> <strong>la</strong> superficie y <strong>la</strong>s capas<br />

subterráneas. Los hal<strong>la</strong>zgos reve<strong>la</strong>ron que el ADN extraído de <strong>la</strong> muestras del suelo de<br />

los dos transectos disminuyó expon<strong>en</strong>cialm<strong>en</strong>te desde <strong>la</strong> superficie hasta cuatro metros de<br />

profundidad. La riqueza, adquirida por el número de picos obt<strong>en</strong>idos después de <strong>la</strong><br />

digestión con <strong>la</strong>s <strong>en</strong>zimas HhaI, MspI, RsaI, o HaeIII, y <strong>la</strong> diversidad, obt<strong>en</strong>ida por los<br />

índices de diversidad Shannon, fueron m<strong>en</strong>ores <strong>en</strong> <strong>la</strong>s muestras más profundas. La<br />

disminución <strong>en</strong> diversidad <strong>en</strong> <strong>la</strong> profundidad es consist<strong>en</strong>te con <strong>la</strong> teoría de <strong>en</strong>ergía de <strong>la</strong>s<br />

especies, <strong>la</strong> cual predice una diversidad re<strong>la</strong>tiva m<strong>en</strong>or <strong>en</strong> los horizontes de materia<br />

orgánica más profundos. El patrón de uso del sustrato indica que el cultivo de<br />

microorganismos difiere <strong>en</strong>tre los horizontes A (capa del suelo <strong>en</strong> <strong>la</strong> que se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra el<br />

humus, materia orgánica descomponiéndose y <strong>la</strong> actividad microbiana) y el horizonte O<br />

(capa superior del suelo <strong>en</strong> el que se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong>) <strong>en</strong> los suelos del bosque.<br />

Este cambio <strong>en</strong> <strong>la</strong>s pob<strong>la</strong>ciones coincide con <strong>la</strong> disminución <strong>en</strong> el carbono del suelo, <strong>la</strong><br />

biomasa microbiana total y <strong>la</strong> actividad que se produce a medida que aum<strong>en</strong>ta <strong>la</strong><br />

profundidad. En adición, LaMontagne et al, (2003) m<strong>en</strong>cionan <strong>en</strong> su trabajo que <strong>la</strong>s<br />

comunidades bacterianas <strong>en</strong> <strong>la</strong> superficie cambian con <strong>la</strong> disponibilidad de nutri<strong>en</strong>tes y


12<br />

que hay difer<strong>en</strong>cias causadas por <strong>la</strong> profundidad y <strong>la</strong>s estaciones del año. Exist<strong>en</strong> varios<br />

ejemplos de cómo <strong>la</strong> alteración <strong>en</strong> <strong>la</strong> productividad de <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta (usualm<strong>en</strong>te por<br />

defoliación) afecta <strong>la</strong> estructura de <strong>la</strong> cad<strong>en</strong>a alim<strong>en</strong>taria del suelo (Miko<strong>la</strong> et al, 2001).<br />

Estos experim<strong>en</strong>tos mostraron que <strong>la</strong>s interacciones son complejas a medida que algunos<br />

compon<strong>en</strong>tes de <strong>la</strong> biota del suelo, como los nemátodos microbívoros, son afectados por<br />

algunas combinaciones particu<strong>la</strong>res de especies de p<strong>la</strong>ntas defoliadas. Mi<strong>en</strong>tras tanto para<br />

otros (hongos), no es importante <strong>la</strong> id<strong>en</strong>tidad de <strong>la</strong> especie de p<strong>la</strong>nta, pero si <strong>la</strong> cantidad<br />

del fol<strong>la</strong>je que fue removido (Gange et al, 2002). Los trabajos de Miko<strong>la</strong> et al, 2001<br />

sugier<strong>en</strong> que <strong>la</strong> int<strong>en</strong>sidad de <strong>la</strong> defoliación puede afectar grandem<strong>en</strong>te <strong>la</strong> cad<strong>en</strong>a<br />

alim<strong>en</strong>taria del suelo. En ese trabajo se concluyó que los datos microbianos obt<strong>en</strong>idos<br />

implicaban que el efecto de <strong>la</strong> int<strong>en</strong>sidad de <strong>la</strong> defoliación <strong>en</strong> <strong>la</strong> estructura de <strong>la</strong> cad<strong>en</strong>a<br />

alim<strong>en</strong>taria del suelo podría dep<strong>en</strong>der de <strong>la</strong> duración de <strong>la</strong> defoliación y, por<br />

consigui<strong>en</strong>te, es probable que sea más dinámico que constante <strong>en</strong> <strong>la</strong> naturaleza. En<br />

trabajos realizados <strong>en</strong> Puerto Rico, se ha sugerido que los disturbios naturales, como los<br />

huracanes, ti<strong>en</strong><strong>en</strong> un efecto significativo <strong>en</strong> <strong>la</strong> estructuración de los bosques tropicales.<br />

Esto ocurre <strong>en</strong> re<strong>la</strong>ción a los aspectos de distribución de árboles, diversidad de especies y<br />

<strong>la</strong> biomasa del lugar (Weaver, 1986; Lugo y Rivera-Battle, 1987). Según Lodge et al,<br />

(1996), <strong>en</strong> los bosques tropicales exist<strong>en</strong> grupos funcionales s<strong>en</strong>sitivos que realizan<br />

funciones básicas <strong>en</strong> los procesos de los ecosistemas. La función de <strong>la</strong> masa microbiana<br />

<strong>en</strong> <strong>la</strong> materia orgánica sobre el suelo y <strong>en</strong> el mant<strong>en</strong>imi<strong>en</strong>to de nitróg<strong>en</strong>o puede ser<br />

significante, particu<strong>la</strong>rm<strong>en</strong>te <strong>en</strong> ecosistemas perturbados o que se están reg<strong>en</strong>erando<br />

(Arunacha<strong>la</strong>m et al, 1996). Gran parte de estos microorganismos llevan a cabo<br />

interacciones mutualistas con otros organismos, como, <strong>la</strong>s bacterias fijadoras de


13<br />

nitróg<strong>en</strong>o <strong>en</strong> los nódulos de <strong>la</strong>s p<strong>la</strong>ntas y los que actúan con artrópodos y <strong>la</strong>s micorrizas.<br />

Como gran parte de estos organismos ti<strong>en</strong><strong>en</strong> su propio nicho ecológico, se hace difícil<br />

que puedan sustituir <strong>la</strong> exist<strong>en</strong>cia de otros. Es razonable p<strong>en</strong>sar que algunos procesos <strong>en</strong><br />

los bosques tropicales asociados a estos microorganismos y a sus interacciones sean<br />

s<strong>en</strong>sitivos a disturbios debido a que <strong>la</strong>s actividades y los grupos funcionales de éstos<br />

están delimitados a ambi<strong>en</strong>tes restringidos y son s<strong>en</strong>sibles a cambios. El tamaño de una<br />

abertura producida <strong>en</strong> el dosel de un bosque después de un ev<strong>en</strong>to climatológico, como<br />

un huracán, es determinante <strong>en</strong> <strong>la</strong>s actividades de <strong>la</strong> descomposición de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong>. En<br />

estudios realizados por Quishui y Zak (1995), se re<strong>la</strong>ciona el tamaño de <strong>la</strong> abertura del<br />

dosel <strong>en</strong> bosques subtropicales y <strong>la</strong> descomposición de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong>. En su trabajo se<br />

establece que <strong>la</strong> temperatura, <strong>la</strong> humedad y <strong>la</strong> radiación so<strong>la</strong>r son factores que median <strong>la</strong>s<br />

actividades y <strong>la</strong> estructura de <strong>la</strong>s comunidades <strong>microbianas</strong>. Por ejemplo, <strong>la</strong>s aberturas de<br />

gran tamaño provocarán aum<strong>en</strong>to <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>en</strong>trada de <strong>la</strong> radiación so<strong>la</strong>r, esto a su vez causará<br />

que aum<strong>en</strong>te <strong>la</strong> evaporación y disminuya rápidam<strong>en</strong>te <strong>la</strong> humedad de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong>. Por<br />

otro <strong>la</strong>do, según Vestal y White (1989), cuando se hab<strong>la</strong> del estado metabólico de <strong>la</strong>s<br />

comunidades <strong>microbianas</strong> se ti<strong>en</strong>e que m<strong>en</strong>cionar que éstas pued<strong>en</strong> vivir bajo<br />

condiciones de estrés metabólico o crecimi<strong>en</strong>to desigual cuando los factores de humedad,<br />

pH, luz, nutri<strong>en</strong>tes inorgánicos, materia orgánica disponible y temperatura no son<br />

adecuados. Exist<strong>en</strong> muchas célu<strong>la</strong>s eucariotas y bacterianas que almac<strong>en</strong>an molécu<strong>la</strong>s<br />

intracelu<strong>la</strong>res durante los períodos de estrés metabólicos. El análisis de estos compuestos<br />

almac<strong>en</strong>ados puede ser usado como indicador de <strong>la</strong> salud metabólica de <strong>la</strong> comunidad.<br />

Los cambios <strong>en</strong> estos compuestos pued<strong>en</strong> ser seguidos durante <strong>la</strong> manipu<strong>la</strong>ción ambi<strong>en</strong>tal<br />

para estudiar los efectos de los cambios <strong>en</strong> el metabolismo de <strong>la</strong> comunidad. De acuerdo


14<br />

a trabajos realizados por Liu et al, (1997), <strong>la</strong> caracterización de <strong>la</strong> diversidad microbiana<br />

utilizando <strong>la</strong> técnica TRFLP demostraron que esta metodología provee un análisis rápido<br />

para conocer diversidad microbiana y los cambios <strong>en</strong> <strong>la</strong> estructura microbiana de <strong>la</strong><br />

comunidad que ocurre a esca<strong>la</strong>s temporales y espaciales o que ocurr<strong>en</strong> <strong>en</strong> respuesta a<br />

perturbaciones ambi<strong>en</strong>tales.<br />

En <strong>la</strong>s últimas décadas se han utilizado medios selectivos <strong>en</strong>riquecidos con una o<br />

varias fu<strong>en</strong>tes de <strong>en</strong>ergía para estudiar <strong>la</strong> estructura de una comunidad microbiana<br />

natural. El ais<strong>la</strong>mi<strong>en</strong>to y <strong>la</strong> id<strong>en</strong>tificación de colonias, <strong>en</strong> adición a <strong>la</strong> utilización de<br />

técnicas básicas, como <strong>la</strong> técnica de tinción, observaciones morfológicas y pruebas<br />

bioquímicas, son acercami<strong>en</strong>tos taxonómicos numéricos. Éstos pres<strong>en</strong>tan gran dificultad,<br />

consum<strong>en</strong> mucho tiempo, son costosos y so<strong>la</strong>m<strong>en</strong>te muestran <strong>la</strong> pres<strong>en</strong>cia de<br />

microorganismos que pued<strong>en</strong> ser cultivados <strong>en</strong> el medio seleccionado. El cultivo de<br />

microorganismos de muestras naturales puede indicar <strong>la</strong> pres<strong>en</strong>cia de microorganismos,<br />

pero no reve<strong>la</strong> cuando los microorganismos biodegradan un compuesto particu<strong>la</strong>r bajo<br />

condiciones ambi<strong>en</strong>tales. En adición, muchas comunidades <strong>microbianas</strong> re<strong>la</strong>cionadas a<br />

un sustrato no pued<strong>en</strong> ser cuantitativam<strong>en</strong>te removidas y contabilizadas.<br />

Con el propósito de solucionar estos problemas se han desarrol<strong>la</strong>ndo diversas<br />

técnicas para medir <strong>la</strong> biomasa, <strong>la</strong> estructura, el estatus metabólico y <strong>la</strong> actividad de una<br />

comunidad microbiana bajo condiciones in situ, tratando de reve<strong>la</strong>r de forma más precisa<br />

el papel funcional de dicha comunidad <strong>en</strong> <strong>la</strong> naturaleza. Una de estas técnicas es el uso de<br />

análisis de lípidos. El análisis de lípidos se utiliza para el estudio de <strong>la</strong> biomasa, <strong>la</strong><br />

estructura de <strong>la</strong> comunidad, el estatus metabólico y <strong>la</strong> actividad de <strong>la</strong>s comunidades<br />

<strong>microbianas</strong> naturales y, <strong>en</strong> adición, es una técnica re<strong>la</strong>tivam<strong>en</strong>te s<strong>en</strong>sitiva y cuantitativa


15<br />

que permite un mayor conteo de los microorganismos naturalm<strong>en</strong>te <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong>. Al usar<br />

esta metodología se pued<strong>en</strong> estudiar los cambios, a través del tiempo, <strong>en</strong> <strong>la</strong>s pob<strong>la</strong>ciones<br />

<strong>microbianas</strong> producidos por <strong>la</strong>s perturbaciones físicas o químicas <strong>en</strong> el ambi<strong>en</strong>te (Vestal<br />

y White, 1989). El análisis de lípidos descrito por Vestal y White <strong>en</strong> el 1989 involucra <strong>la</strong><br />

extracción de lípidos de una muestra con solv<strong>en</strong>tes orgánicos seguido por el análisis de<br />

ciertas fracciones del material extraído. La extracción y el análisis deb<strong>en</strong> ser directos. En<br />

el área de estudio o <strong>en</strong> el <strong>la</strong>boratorio, <strong>la</strong> muestra debe ser expuesta a una mezc<strong>la</strong> de fase<br />

s<strong>en</strong>cil<strong>la</strong> de cloroformo, metanol y agua <strong>en</strong> una razón inicial de 1:2:0.8. Cuando estos<br />

solv<strong>en</strong>tes son añadidos, los lípidos se disuelv<strong>en</strong> instantáneam<strong>en</strong>te y el metabolismo de los<br />

lípidos se deti<strong>en</strong>e. Esta técnica provee una visión de los lípidos al mom<strong>en</strong>to de <strong>la</strong><br />

extracción de éstos. Después de un corto período de haberse hecho <strong>la</strong> extracción se añade<br />

agua y cloroformo al sistema con el propósito de separar <strong>la</strong>s fases cambiando <strong>la</strong> po<strong>la</strong>ridad<br />

de <strong>la</strong> mezc<strong>la</strong>. La fracción total de los lípidos puede ser <strong>en</strong>contrada <strong>en</strong> <strong>la</strong> fase más baja del<br />

cloroformo y <strong>la</strong>s proteínas de mayor po<strong>la</strong>ridad, los ácidos nucleicos, <strong>la</strong>s paredes de <strong>la</strong>s<br />

célu<strong>la</strong>s y otros compon<strong>en</strong>tes permanec<strong>en</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong> fase metano-agua superior o <strong>en</strong> <strong>la</strong> interfase<br />

cloroformo-agua. La fase orgánica (cont<strong>en</strong>ido de lípidos) puede ser fraccionada <strong>en</strong><br />

fosfolípidos para el análisis de <strong>la</strong> estructura de <strong>la</strong> comunidad y <strong>la</strong> biomasa. El residuo <strong>en</strong><br />

<strong>la</strong> interfase puede ser usado para medir bacterias gram negativa, gram positiva y <strong>la</strong><br />

biomasa eubacteriana total.<br />

Actualm<strong>en</strong>te se ha desarrol<strong>la</strong>do un método más simple con el objetivo de extraer<br />

los ácidos grasos directam<strong>en</strong>te del suelo. MIDI (Microbial ID) es un protocolo diseñado<br />

para extraer los ácidos grasos de cultivos de bacterias puros, aunque de acuerdo a Sasser<br />

(1990), éste se ha utilizado <strong>en</strong> <strong>la</strong> extracción de ácidos grasos del suelo. En ambas


16<br />

metodologías los ácidos grasos pasan por una meti<strong>la</strong>ción que dará lugar a <strong>la</strong> formación de<br />

los ácidos grasos meti<strong>la</strong>dos (“Fatty Acid Methyl Ester” o FAME por sus sig<strong>la</strong>s <strong>en</strong> inglés).<br />

Éstos serán analizados <strong>en</strong> un cromatógrafo de gas. Según Cavigelli et al, 1995, el valor<br />

del análisis de los ácidos grasos meti<strong>la</strong>dos (FAME) surge del hecho de que hay un gran<br />

número de difer<strong>en</strong>tes c<strong>la</strong>ses de ácidos grasos <strong>en</strong> los lípidos de los microorganismos y esa<br />

diversidad de organismos provee difer<strong>en</strong>tes combinaciones de éstos. Este trabajo fue<br />

realizado por medio de un acercami<strong>en</strong>to in situ de <strong>la</strong> distribución espacial de <strong>la</strong>s<br />

comunidades <strong>microbianas</strong> del suelo y es parte del esfuerzo que se realiza para mejorar el<br />

<strong>en</strong>t<strong>en</strong>dimi<strong>en</strong>to de los patrones, <strong>la</strong>s causas, y <strong>la</strong>s consecu<strong>en</strong>cias de <strong>la</strong> diversidad<br />

microbiana <strong>en</strong> el suelo. Los perfiles de los ácidos grasos meti<strong>la</strong>dos fueron usados <strong>en</strong> el<br />

experim<strong>en</strong>to por su habilidad única de caracterizar rápidam<strong>en</strong>te toda <strong>la</strong> comunidad y por<br />

su costo re<strong>la</strong>tivam<strong>en</strong>te bajo. En su trabajo se mostró que <strong>la</strong> interpretación de los perfiles<br />

de todo el suelo de <strong>la</strong> comunidad puede ser difícil porque muchos ácidos grasos son<br />

comunes <strong>en</strong> difer<strong>en</strong>tes organismos y porque <strong>en</strong> <strong>la</strong>s muestras del ambi<strong>en</strong>te hay ci<strong>en</strong>tos de<br />

ácidos grasos difer<strong>en</strong>tes.<br />

Al determinar <strong>la</strong> biomasa de una comunidad microbiana se provee un estimado de<br />

<strong>la</strong> cantidad de los microorganismos activos <strong>en</strong> un ambi<strong>en</strong>te particu<strong>la</strong>r y <strong>la</strong> capacidad para<br />

transformaciones metabólicas <strong>en</strong> ese ambi<strong>en</strong>te. La masa viable de una comunidad<br />

microbiana es determinada midi<strong>en</strong>do los compon<strong>en</strong>tes celu<strong>la</strong>res que son comunes a todas<br />

<strong>la</strong>s célu<strong>la</strong>s de <strong>la</strong> microbiota y que se degradan rápidam<strong>en</strong>te con <strong>la</strong> muerte de <strong>la</strong> célu<strong>la</strong>.<br />

Una manera de medir <strong>la</strong> biomasa es a través de <strong>la</strong> extracción y análisis de los<br />

compon<strong>en</strong>tes de los fosfolípidos. Todas <strong>la</strong>s célu<strong>la</strong>s conti<strong>en</strong><strong>en</strong> <strong>en</strong> sus membranas<br />

fosfolípidos, los cuales no son almac<strong>en</strong>ados, pero si transformados rápidam<strong>en</strong>te durante


17<br />

el metabolismo. La totalidad de los lípidos serán extraídos como se m<strong>en</strong>cionó<br />

anteriorm<strong>en</strong>te. La biomasa de ciertos organismos de una comunidad microbiana puede<br />

ser estimada por <strong>la</strong> extracción de compuestos que son únicos <strong>en</strong> esos organismos, por<br />

ejemplo, <strong>la</strong> eubacteria <strong>en</strong> una muestra puede ser estimada midi<strong>en</strong>do <strong>la</strong> cantidad de ácido<br />

murámico. Éste puede ser extraído de <strong>la</strong> interfase residual de una extracción típica de<br />

lípidos y luego será purificada y analizada usando <strong>la</strong> cromatografía de gas. Un dato sobre<br />

este método es que el ácido murámico varía dramáticam<strong>en</strong>te <strong>en</strong> <strong>la</strong>s célu<strong>la</strong>s de <strong>la</strong>s<br />

bacterias gram positiva y gram negativa, al igual que <strong>en</strong> <strong>la</strong>s cianobacterias. En el caso de<br />

los hongos, <strong>la</strong> biomasa de éstos puede ser estimada por medio del cont<strong>en</strong>ido de ergosterol<br />

(Buchan et al, 2003).<br />

Por otro <strong>la</strong>do, cuando se hab<strong>la</strong> de <strong>la</strong> estructura de <strong>la</strong> comunidad se hace notar que<br />

<strong>la</strong> diversidad <strong>en</strong> <strong>la</strong> estructura de <strong>la</strong>s comunidades <strong>microbianas</strong> <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> el ambi<strong>en</strong>te<br />

determinará cuando se llevarán a cabo ciertas transformaciones. Para estudiar <strong>la</strong><br />

estructura de <strong>la</strong> comunidad microbiana es importante discriminar <strong>en</strong>tre difer<strong>en</strong>tes tipos de<br />

microorganismos. El análisis del cont<strong>en</strong>ido de los patrones PLFA (Análisis de ácidos<br />

grasos fosfolipídicos) proveerá significado a los resultados obt<strong>en</strong>idos. Muchas célu<strong>la</strong>s<br />

ti<strong>en</strong><strong>en</strong> <strong>en</strong> sus membranas fosfolípidos que conti<strong>en</strong><strong>en</strong> ácidos grasos meti<strong>la</strong>dos. El análisis<br />

cuantitativo y cualitativo de <strong>la</strong> fracción de fosfolípidos para ácidos grasos puede reve<strong>la</strong>r<br />

<strong>la</strong> pres<strong>en</strong>cia y abundancia de ciertos tipos de microorganismos bajo condiciones<br />

naturales. De esta manera proveerá un patrón de los microorganismos <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> un<br />

mom<strong>en</strong>to <strong>en</strong> particu<strong>la</strong>r. La pres<strong>en</strong>cia de ciertos ácidos grasos de fosfolípidos podría servir<br />

de marcadores para ciertos tipos de microorganismos (Vestal y Wise, 1989) pero no<br />

puede determinar con certeza <strong>la</strong>s especies.


18<br />

Para el 1985 se reportó el desarrollo de una nueva técnica conocida como<br />

reacción <strong>en</strong> cad<strong>en</strong>a de polimerasa (PCR por sig<strong>la</strong>s <strong>en</strong> inglés de Polymerase Chain<br />

Reaction) por Kary Mullis y asociados, <strong>la</strong> cual amplió grandem<strong>en</strong>te el poder de <strong>la</strong><br />

investigación con el ADN recombinante e inclusive reemp<strong>la</strong>zo algunos de los métodos<br />

que existían anteriorm<strong>en</strong>te (Bridge et al, 1998). Uno de los requisitos para muchas de <strong>la</strong>s<br />

técnicas de ADN recombinante es <strong>la</strong> disponibilidad de grandes cantidades de un<br />

segm<strong>en</strong>to específico de ADN. El PCR permite <strong>la</strong> amplificación directa de segm<strong>en</strong>tos de<br />

ADN específicos sin clonación y puede utilizarse <strong>en</strong> fragm<strong>en</strong>tos de ADN que estén<br />

<strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> cantidades muy pequeñas. Este método se basa <strong>en</strong> <strong>la</strong> amplificación de un<br />

segm<strong>en</strong>to de ADN utilizando una polimerasa de ADN y cebadores oligonucleótidos que<br />

hibridizan con <strong>la</strong> cad<strong>en</strong>a complem<strong>en</strong>taria <strong>la</strong> secu<strong>en</strong>cia a amplificar. En <strong>la</strong> investigación de<br />

Fierer et al, (2005), se describe un método cuantitativo de PCR para estimar <strong>la</strong><br />

abundancia re<strong>la</strong>tiva de grupos taxonómicos de bacterias y hongos <strong>en</strong> el suelo. Los<br />

cebadores oligonucleótidos fueron probados para especificidad y el método fue aplicado<br />

a tres distintos suelos. Los resultados demostraron que <strong>la</strong> técnica provee un índice rápido<br />

y sólido de <strong>la</strong> estructura microbiana de <strong>la</strong> comunidad.<br />

El PCR comi<strong>en</strong>za con ADN de cad<strong>en</strong>a doble que conti<strong>en</strong>e <strong>la</strong> secu<strong>en</strong>cia que será<br />

amplificada y sitios complem<strong>en</strong>tarios para el par de iniciadores. Los iniciadores por lo<br />

g<strong>en</strong>eral son de 20 nucleótidos de longitud y son hechos sintéticam<strong>en</strong>te. El PCR se puede<br />

resumir <strong>en</strong> un ciclo de tres etapas fundam<strong>en</strong>tales: (1) <strong>la</strong> cad<strong>en</strong>a doble del ADN que se<br />

quiere amplificar se d<strong>en</strong>aturaliza <strong>en</strong> cad<strong>en</strong>as s<strong>en</strong>cil<strong>la</strong>s cal<strong>en</strong>tando a 94-95°C por un<br />

tiempo aproximado de 5 minutos; (2) <strong>la</strong> solución se <strong>en</strong>fría y los iniciadores se hibridan al<br />

ADN de cad<strong>en</strong>a s<strong>en</strong>cil<strong>la</strong> a 37-65°C, se utilizan dos iniciadores distintos ya que cada uno


19<br />

ti<strong>en</strong>e <strong>la</strong> secu<strong>en</strong>cia complem<strong>en</strong>taria a una de <strong>la</strong>s dos cad<strong>en</strong>as del ADN y se alinea con sus<br />

extremos 3’ <strong>en</strong>carados debido a que se hibridan a cad<strong>en</strong>as opuestas; (3) a <strong>la</strong> mezc<strong>la</strong> de <strong>la</strong><br />

reacción se le añade una ADN polimerasa resist<strong>en</strong>te al calor a 70-75°C, <strong>la</strong> cual se<br />

exti<strong>en</strong>de <strong>en</strong> dirección 5’–3’ utilizando como modelo el ADN de <strong>la</strong> cad<strong>en</strong>a s<strong>en</strong>cil<strong>la</strong> unido<br />

al iniciador t<strong>en</strong>i<strong>en</strong>do como producto una molécu<strong>la</strong> de ADN de doble cad<strong>en</strong>a con los<br />

cebadores incorporados <strong>en</strong> el producto final. Cada grupo de tres pasos se d<strong>en</strong>omina ciclo.<br />

El proceso es automático, rápido y se realiza <strong>en</strong> un aparato de ciclos termales programado<br />

para realizar un número predeterminado de ciclos <strong>en</strong> un tiempo y temperatura dada. En el<br />

PCR, <strong>la</strong> cantidad del nuevo ADN g<strong>en</strong>erado aum<strong>en</strong>ta geométricam<strong>en</strong>te, com<strong>en</strong>zando con<br />

una molécu<strong>la</strong> de ADN, <strong>en</strong> el primer ciclo se produc<strong>en</strong> dos molécu<strong>la</strong>s de ADN, <strong>en</strong> el<br />

segundo cuatro molécu<strong>la</strong>s, <strong>en</strong> el tercero 8 molécu<strong>la</strong>s y así sucesivam<strong>en</strong>te (Russell, 2006;<br />

Klug & Cummings, 1999). En su libro Bridge et al, (1998), expone los principios y <strong>la</strong>s<br />

aplicaciones de <strong>la</strong> técnica de PCR <strong>en</strong> una variedad de áreas diversas de <strong>la</strong> micología.<br />

Entre estas se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran g<strong>en</strong>ética de los hongos, ecología microbiana, patología de <strong>la</strong>s<br />

p<strong>la</strong>ntas, micología medicinal y biotecnología de hongos. En conclusión, el PCR es una de<br />

<strong>la</strong>s herrami<strong>en</strong>tas más abarcadoras <strong>en</strong> el estudio del campo de <strong>la</strong> microbiología.<br />

Por otra parte <strong>en</strong> su libro Osborn & Smith (2005), describ<strong>en</strong> <strong>la</strong> técnica conocida<br />

como el análisis de polimorfismos de longitud de fragm<strong>en</strong>tos terminales de restricción<br />

(TRFLP) del g<strong>en</strong> 16S rADN, también conocido como el análisis de restricción de rADN<br />

amplificado (ARDRA). Este análisis es conocido porque permite <strong>la</strong> fácil comparación del<br />

rADN de bacterias ais<strong>la</strong>das o bibliotecas de clones. Los productos de PCR son obt<strong>en</strong>idos<br />

usando los iniciadores cebadores universales 16S rADN y el producto es digerido con<br />

<strong>en</strong>zimas de restricción. Los productos del PCR 16S rADN de difer<strong>en</strong>tes bacterias,


20<br />

proveyéndoles el mismo iniciador, podrían mostrar sólo una variación limitada <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

longitud. Sin embargo, los sitios de restricción se pued<strong>en</strong> <strong>en</strong>contrar <strong>en</strong> posiciones<br />

difer<strong>en</strong>tes d<strong>en</strong>tro de <strong>la</strong> secu<strong>en</strong>cia 16S rADN de difer<strong>en</strong>tes bacterias y de aquí se adhiere el<br />

producto del PCR <strong>en</strong> dos o más fragm<strong>en</strong>tos de difer<strong>en</strong>te longitud. El factor discriminante<br />

es <strong>la</strong> localización de los sitios de restricción d<strong>en</strong>tro del 16S rADN, con secu<strong>en</strong>cia<br />

específica y por lo tanto, pot<strong>en</strong>cialm<strong>en</strong>te, un taxón específico. En investigaciones<br />

realizadas por Liu et al, (1997), se trabajó con <strong>la</strong> técnica de PCR <strong>en</strong> donde uno de los dos<br />

iniciadores usados era fluoresc<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te marcado <strong>en</strong> el Terminal 5’ y fue usado para<br />

amplificar una región seleccionada del 16S rADN del ADN total de <strong>la</strong> comunidad. El<br />

producto de PCR fue digerido con <strong>en</strong>zimas de restricción y el fragm<strong>en</strong>to de restricción<br />

terminal marcado fluoresc<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te fue medido con precisión utilizando un analizador<br />

g<strong>en</strong>ético automático.<br />

Un análisis simu<strong>la</strong>do de computadoras para polimorfismos de longitud de<br />

fragm<strong>en</strong>tos terminales de restricción para 1,002 secu<strong>en</strong>cias eubacterianas mostraron que<br />

con una selección adecuada de los iniciadores del PCR y de <strong>la</strong> <strong>en</strong>zima de restricción, 686<br />

secu<strong>en</strong>cias podrían ser amplificadas por PCR y c<strong>la</strong>sificadas <strong>en</strong> 233 fragm<strong>en</strong>tos de<br />

longitud de restricción terminal o ribotipos (Liu et al, 1997). Utilizando TRFLP, se fue<br />

capaz de distinguir todas <strong>la</strong>s cad<strong>en</strong>as bacterianas <strong>en</strong> un modelo de comunidad bacteriana<br />

y el patrón fue consist<strong>en</strong>te con <strong>la</strong> predicción. Los resultados demostraron que el TRFLP<br />

es una herrami<strong>en</strong>ta poderosa para determinar <strong>la</strong> diversidad de comunidades bacterianas<br />

complejas y para <strong>la</strong> comparación rápida de <strong>la</strong> estructura de <strong>la</strong> comunidad y <strong>la</strong> diversidad<br />

de difer<strong>en</strong>tes ecosistemas.


21<br />

En conclusión, seremos capaces de predecir el desarrollo de comunidades y<br />

manejar efectivam<strong>en</strong>te los procesos que se dan <strong>en</strong> el<strong>la</strong>s, cuando com<strong>en</strong>cemos a <strong>en</strong>t<strong>en</strong>der<br />

<strong>la</strong> complejidad de <strong>la</strong>s interacciones bióticas <strong>en</strong> el suelo y <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> y <strong>la</strong> manera <strong>en</strong><br />

que éstas afectan <strong>la</strong>s comunidades de p<strong>la</strong>ntas. Podemos m<strong>en</strong>cionar que el conocimi<strong>en</strong>to<br />

detal<strong>la</strong>do de los procesos ecológicos y <strong>la</strong>s interre<strong>la</strong>ciones <strong>en</strong>tre ellos, a esca<strong>la</strong>s específicas<br />

de tiempo y espacio, es integral para el manejo de los ecosistemas.<br />

Se han desarrol<strong>la</strong>do procedimi<strong>en</strong>tos analíticos s<strong>en</strong>sitivos para el estudio<br />

cuantitativo de <strong>la</strong>s comunidades naturales de microorganismos in situ. Aunque estos<br />

métodos no contestan todas <strong>la</strong>s preguntas experim<strong>en</strong>tales concerni<strong>en</strong>tes a <strong>la</strong>s<br />

comunidades <strong>microbianas</strong> naturales, éstos prove<strong>en</strong> un conjunto de herrami<strong>en</strong>tas<br />

necesarias para estudiar los microorganismos ya que pued<strong>en</strong> proveer información<br />

cuantitativa del estatus y del papel de los compon<strong>en</strong>tes más importantes del ecosistema.


Capítulo Tres<br />

Metodología<br />

Descripción del Lugar de Estudio<br />

El Bosque Experim<strong>en</strong>tal de Luquillo está ubicado <strong>en</strong> <strong>la</strong> parte noreste de Puerto<br />

Rico y compr<strong>en</strong>de cuatro zonas de vida que resultan de los cambios <strong>en</strong> elevación, clima y<br />

características de suelo (Willig, 1996). El estudio se realizó <strong>en</strong> el bosque de tabonuco<br />

(Dacryodes excelsa) <strong>en</strong> <strong>la</strong> estación El Verde, <strong>la</strong> cual está localizada <strong>en</strong> una de <strong>la</strong>s zonas<br />

de vida c<strong>la</strong>sificada como bosque subtropical montano bajo húmedo (Figura 3.01). La<br />

temperatura promedio m<strong>en</strong>sual es de 21˚C <strong>en</strong> <strong>en</strong>ero a 25˚C <strong>en</strong> septiembre (Brown et al,<br />

1983). La precipitación anual es poco cambiante (375.95 ± 79.47 cm) con valores bajos<br />

<strong>en</strong>tre <strong>en</strong>ero y abril (19.57 ± 23.71 cm) y valores altos (35.01 ± 45.99 cm) <strong>en</strong> los semanas<br />

restantes (Brown et al, 1983).<br />

Diseño Experim<strong>en</strong>tal<br />

En esta área el “Luquillo Long Term Ecological Research” (Luq–LTER)<br />

estableció tres bloques (60 x 60 m) seleccionados de acuerdo a su similitud <strong>en</strong> p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te,<br />

características de suelo, composición de especies y cobertura del dosel (Figura 3.02). Los<br />

bloques fueron divididos <strong>en</strong> cuatro parce<strong>la</strong>s (20 x 20 m), (Figura 3.03), sometidas a<br />

cuatro tratami<strong>en</strong>tos (ver sección anterior).<br />

22


23<br />

El Yunque<br />

Figura 3.01. Mapa del área este de Puerto Rico (Cortesía de <strong>la</strong> Junta de P<strong>la</strong>nificación de<br />

Puerto Rico, 1996).


24<br />

Estación<br />

del Verde<br />

186<br />

Bloque<br />

A<br />

Bloque<br />

C<br />

Bloque<br />

B<br />

Figura 3.02. Mapa topográfico del área de estudio <strong>en</strong> <strong>la</strong> Estación de El Verde<br />

(Cortesía del Servicio Geológico de Estados Unidos, 1977).


25<br />

N<br />

#<br />

#<br />

#<br />

# # # #<br />

#<br />

Bloque Block A<br />

340-360m<br />

W facing<br />

## # ## #<br />

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# ##<br />

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#<br />

Block Bloque C B<br />

450-470m<br />

W-NW facing<br />

Block B<br />

Bloque C<br />

450-470m<br />

450-470m<br />

NW facing<br />

Figura 3.03. Mapa del área de estudio <strong>en</strong> el Bosque Experim<strong>en</strong>tal de<br />

Luquillo, Estación El Verde mostrando los tres bloques y <strong>la</strong>s parce<strong>la</strong>s por<br />

bloque (Cortesía de “Luquillo-Long Term Ecological Research”, 1998).<br />

En cada parce<strong>la</strong> se seleccionaron cinco subparce<strong>la</strong>s y <strong>en</strong> cada una se colocaron<br />

seis canastas <strong>en</strong> donde se recolectó <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> estudiada (Figura 3.04). Las canastas<br />

plásticas (35 x 25 cm) estuvieron descubiertas y su fondo fue reemp<strong>la</strong>zado con una maya<br />

de nilón. Se cubrió el fondo de <strong>la</strong>s canastas con una porción de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> sobre el suelo<br />

exist<strong>en</strong>te <strong>en</strong> cada subparce<strong>la</strong>. Luego se colocó una te<strong>la</strong> plástica de 1 mm <strong>en</strong> cada canasta<br />

para separar <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> sobre el suelo de <strong>la</strong> capa de <strong>hojarasca</strong> fresca que se <strong>en</strong>contraba<br />

<strong>en</strong> el lugar. Nuevam<strong>en</strong>te se colocó otra te<strong>la</strong> plástica para separar <strong>la</strong> capa de <strong>hojarasca</strong>


26<br />

fresca de <strong>la</strong> capa de hojas verde. Es importante recordar que solo se añadió <strong>la</strong> capa de<br />

hojas verdes a <strong>la</strong> canasta <strong>en</strong> aquellos tratami<strong>en</strong>tos donde hubo adición de detrito. Se<br />

colocó otra te<strong>la</strong> plástica <strong>en</strong> cada canasta para separar <strong>la</strong>s hojas nuevas que van cay<strong>en</strong>do<br />

durante cada intervalo del muestreo, como se muestra <strong>en</strong> <strong>la</strong> Figura 3.05. Sin embargo, el<br />

tratami<strong>en</strong>to donde el dosel es podado y <strong>la</strong> biomasa es removida sólo tuvo canastas <strong>en</strong><br />

cuatro de <strong>la</strong>s cinco subparce<strong>la</strong>s de descomposición de <strong>hojarasca</strong>, <strong>en</strong> los bloque B y C.<br />

Hojarasca de 44 a 55 semanas<br />

semanas semanas<br />

Hojarasca<br />

Nueva Hojarasca de 31 a 44 semanas<br />

Hojarasca de 17 a 31 semanas<br />

Hojarasca de 7 a 17 semanas<br />

Hojarasca caída de 0 a 7 semanas<br />

Hojas verdes<br />

Hojarasca Fresca<br />

Hojarasca sobre el suelo<br />

Figura 3.04. Diagrama de <strong>la</strong> canasta de descomposición


27<br />

Una canasta fue removida de cada subparce<strong>la</strong> durante los sigui<strong>en</strong>tes intervalos de<br />

tiempo 7, 17, 31, 44 y 55 semanas. En cada intervalo de muestreo se hizo una<br />

combinación de <strong>la</strong>s muestras recolectadas de <strong>la</strong> misma cohorte que se <strong>en</strong>contraban <strong>en</strong> <strong>la</strong>s<br />

cinco subparce<strong>la</strong>s para t<strong>en</strong>er una muestra más repres<strong>en</strong>tativa de <strong>la</strong> parce<strong>la</strong>. El<br />

experim<strong>en</strong>to com<strong>en</strong>zó <strong>en</strong>tre el 1 y el 10 de julio de 2005 y se ext<strong>en</strong>dió por un año.<br />

Figura 3.05. Foto donde se ilustran <strong>la</strong>s canastas de descomposición y <strong>la</strong><br />

remoción de una de <strong>la</strong>s canastas <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 31 semanas.


28<br />

Procedimi<strong>en</strong>to para <strong>la</strong> Colección y Manejo de <strong>la</strong> Muestra<br />

Las cinco muestras de cada parce<strong>la</strong> se mezc<strong>la</strong>ron para t<strong>en</strong>er una muestra<br />

repres<strong>en</strong>tativa de ésta. Las muestras fueron colocadas <strong>en</strong> bolsas estériles y se<br />

transportaron <strong>en</strong> neveras portátiles para luego ser almac<strong>en</strong>adas <strong>en</strong> un refrigerador a -20˚C<br />

para evitar cambios <strong>en</strong> composición (Shutter and Dick, 2000). Las muestras se obtuvieron<br />

durante los meses de agosto, octubre, <strong>en</strong>ero, abril y julio com<strong>en</strong>zando <strong>en</strong> el 2005 y<br />

terminando <strong>en</strong> el 2006.<br />

Extracción de ADN<br />

El ADN se extrajo directam<strong>en</strong>te de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> utilizando “UltraClean Soil<br />

DNA Iso<strong>la</strong>tion Kit” (MoBio Laboratorios, So<strong>la</strong>na Beach, CA). Se tomó 0.3g de cada<br />

muestra y se siguió el protocolo indicado por el manufacturero para <strong>la</strong> extracción de<br />

ADN (Apéndice 2.01).<br />

Amplificación del ADN<br />

Se utilizó “Polymerase Chain Reaction” (PCR) con el propósito de amplificar<br />

segm<strong>en</strong>tos específicos del ADN seleccionado. Se hizo un estimado de <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración<br />

de ADN de acuerdo a <strong>la</strong> int<strong>en</strong>sidad de <strong>la</strong> banda <strong>en</strong> el gel. La amplificación fue hecha<br />

utilizando <strong>la</strong> <strong>en</strong>zima “Red Taq DNA Polymerase” (Sigma Aldrich, St. Louis, MO), los<br />

marcadores molecu<strong>la</strong>res 16S rARN y <strong>la</strong> región interna que se transcribe (ITS) y los<br />

iniciadores oligonucleótidos que se utilizaron para <strong>la</strong>s bacterias fueron el 27F-FAM y el<br />

1525R, mi<strong>en</strong>tras que para los hongos se utilizaron el ITS1-FAM y el ITS4 (Apéndice<br />

2.02).


29<br />

Comparar Estructura de <strong>la</strong> Comunidad y Estimar Diversidad<br />

Para comparar <strong>la</strong> estructura y estimar <strong>la</strong> diversidad de <strong>la</strong>s comunidades<br />

<strong>microbianas</strong> <strong>en</strong> estudio se utilizó <strong>la</strong> técnica TRFLP. Se utilizó esta técnica ya que es<br />

s<strong>en</strong>sitiva e informativa para describir comunidades <strong>microbianas</strong>. Una vez obt<strong>en</strong>ido el<br />

amplicón, se realizó <strong>la</strong> digestión de éste con <strong>en</strong>zimas de restricción específicas, <strong>la</strong>s cuales<br />

cortarían el ADN <strong>en</strong> lugares característicos. En nuestro caso, <strong>la</strong>s <strong>en</strong>zimas de restricción<br />

utilizadas fueron MnlI para bacterias y HaeIII para hongos.<br />

La digestión procedió a 37ºC por 2 horas. Cada producto de digestión se precipitó<br />

con alcohol para ser procesados <strong>en</strong> el Analizador G<strong>en</strong>ético Automático ABI 3130<br />

(Applied Biosystems, Foster City, CA; Apéndice 2.03). Se utilizó el estándar “Liz 500<br />

size standard” (Applied Biosystem, Warrinton, UK).<br />

Análisis Estadístico<br />

Con los resultados obt<strong>en</strong>idos se preparó una matriz de 0 y 1, donde 0 repres<strong>en</strong>taba<br />

<strong>la</strong> aus<strong>en</strong>cia de un filotipo y 1 <strong>la</strong> pres<strong>en</strong>cia del filotipo. Para comparar <strong>la</strong>s comunidades se<br />

construyeron árboles filog<strong>en</strong>éticos utilizando PAUP 4.1b10 (Swofford, 2003). De esta<br />

manera se determinaron <strong>la</strong>s difer<strong>en</strong>cias <strong>en</strong>tre <strong>la</strong>s comunidades <strong>microbianas</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

<strong>hojarasca</strong> <strong>en</strong> cada tratami<strong>en</strong>to y <strong>la</strong> temporada de muestreo. En adición, se realizó el<br />

análisis estadístico “Two-way ANOVA” del ADN y del número de picos obt<strong>en</strong>idos al aplicar <strong>la</strong><br />

técnica de TRFLP para determinar si surgieron difer<strong>en</strong>cias significativas <strong>en</strong> <strong>la</strong>s comunidades de<br />

hongos y bacterias a través del tiempo y el tratami<strong>en</strong>to aplicado utilizando el programa MINI<br />

TAB (Versión 14). Para construir <strong>la</strong>s gráficas <strong>en</strong> <strong>la</strong>s que se pres<strong>en</strong>tan los resultados de nuestro<br />

estudio se utilizó el programa Microsoft Office Excel 2003.


Capítulo Cuatro<br />

Resultados<br />

Introducción<br />

La meta del estudio fue determinar cómo <strong>la</strong> deposición de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> verde y <strong>la</strong><br />

abertura del dosel <strong>en</strong> el bosque afectaban indep<strong>en</strong>di<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te o <strong>en</strong> conjunto <strong>la</strong>s<br />

comunidades <strong>microbianas</strong> (hongos y bacterias) <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong>. En otras<br />

pa<strong>la</strong>bras, se pret<strong>en</strong>día caracterizar y medir los cambios <strong>en</strong> <strong>la</strong> sucesión microbiana <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

<strong>hojarasca</strong> luego del paso de un huracán. Con este propósito aplicamos cuatros<br />

tratami<strong>en</strong>tos distintos a nuestras áreas de estudio (ver capítulo tres) y <strong>en</strong> base a dichos<br />

tratami<strong>en</strong>tos se aplicaron diversas técnicas de análisis que nos permitieron obt<strong>en</strong>er<br />

resultados de los muestreos realizados <strong>en</strong> los distintos intervalos de tiempo.<br />

Colección de Muestras<br />

Se recolectaron un total de 135 muestras. El desglose del número de muestras<br />

resultantes de acuerdo a los intervalos de tiempo establecidos <strong>en</strong> nuestro diseño<br />

experim<strong>en</strong>tal está cont<strong>en</strong>ido <strong>en</strong> <strong>la</strong> Tab<strong>la</strong> 4.01. A partir de <strong>la</strong>s 31 semanas se observa una<br />

reducción <strong>en</strong> el número de muestras colectadas ya que se estuvo trabajando,<br />

exclusivam<strong>en</strong>te, con <strong>la</strong>s muestras de <strong>hojarasca</strong> fresca y <strong>la</strong>s de hojas verdes.<br />

30


31<br />

Tab<strong>la</strong> 4.01. Muestras colectadas durante los difer<strong>en</strong>tes tiempos de colección.<br />

Tiempo de muestreo (semanas)<br />

7 17 31 44 55<br />

Número de muestras colectadas 39 42 18 18 18<br />

Amplificación del ADN<br />

Al utilizar <strong>la</strong> técnica de PCR con el propósito de amplificar segm<strong>en</strong>tos específicos<br />

del ADN seleccionado, se com<strong>en</strong>zó diluy<strong>en</strong>do 2 µl de <strong>la</strong> muestra pura del ADN <strong>en</strong> 18 µl<br />

de agua deionizada estéril. La amplificación del ADN fue lograda <strong>en</strong> 60 muestras (de un<br />

total de 78) a diversas conc<strong>en</strong>traciones del ADN para bacterias, y <strong>en</strong> 68 muestras para<br />

hongos (Tab<strong>la</strong> 4.02). Se infiere <strong>la</strong> pres<strong>en</strong>cia de sustancias inhibidoras <strong>en</strong> algunas de <strong>la</strong>s<br />

muestras a <strong>la</strong>s que no se le pudo amplificar el ADN ya que se mezcló una cantidad de<br />

ADN de muestras que fueron positivas a PCR con muestras que habían dado negativo y<br />

el resultado fue negativo. No pudimos determinar que sustancia estaba inhibi<strong>en</strong>do <strong>la</strong><br />

reacción <strong>en</strong> cad<strong>en</strong>a de <strong>la</strong> polimerasa <strong>en</strong> dichas muestras.<br />

Los datos de <strong>la</strong> amplificación del ADN de cada muestra individual se pres<strong>en</strong>tan<br />

<strong>en</strong> el Apéndice 2.01.


32<br />

Tab<strong>la</strong> 4.02. Amplificación de ADN para hongos y bacterias.<br />

Tiempo<br />

Número de<br />

Amplificación de 16S rADN<br />

Amplificación de ITS<br />

de<br />

muestras<br />

(Bacterias)<br />

(Hongos)<br />

muestreo<br />

(semanas)<br />

colectadas<br />

Negativas<br />

Dilución de Negativas<br />

ADN 1<br />

10 -1 10 -2<br />

Dilución de<br />

ADN 1<br />

10 -1 10 -2<br />

7 2 39<br />

17 42 12 13 17 10 24 8<br />

31 18 6 4 8 0 1 17<br />

44 2 18<br />

55 18 0 17 1 0 18 0<br />

1<br />

En re<strong>la</strong>ción al ADN g<strong>en</strong>ómico total extraído<br />

2<br />

No se realizó PCR a <strong>la</strong>s muestras de <strong>la</strong>s 7 y <strong>la</strong>s 44 semanas.<br />

Los resultados de <strong>la</strong> Tab<strong>la</strong> 4.02 reflejan que a <strong>la</strong>s 31 semanas <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración del<br />

ADN de hongos aum<strong>en</strong>tó <strong>en</strong> <strong>la</strong>s muestras. Esto lo podemos deducir ya que durante este<br />

período hubo que diluir el ADN extraído <strong>en</strong> 17 de <strong>la</strong>s 18 muestras que se obtuvieron<br />

hasta una conc<strong>en</strong>tración de 10 -2 (2µl de ADN diluido 10 -1 <strong>en</strong> 18 µl de agua deionizada


33<br />

estéril) para obt<strong>en</strong>er resultados positivos al PCR. Por otra parte, tanto para hongos como<br />

para bacterias, <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración del ADN disminuyó a <strong>la</strong>s 55 semanas ya que para <strong>la</strong>s<br />

muestras de hongos que dieron positiva al PCR, el 100% (18 de 18) se <strong>en</strong>contraban a una<br />

conc<strong>en</strong>tración de 10 -1 (2µl de ADN extraído <strong>en</strong> 18 µl de agua deionizada estéril) y <strong>en</strong> el<br />

caso de <strong>la</strong>s muestras para bacterias, el 94% (17 de 18) se <strong>en</strong>contraban <strong>en</strong> una dilución de<br />

10 -1 .<br />

El Apéndice 2.01 pres<strong>en</strong>ta los resultados individuales de <strong>la</strong> amplificación del<br />

ADN de cada muestra de acuerdo al periodo de muestreo y a <strong>la</strong> dilución a <strong>la</strong> que se<br />

<strong>en</strong>contraba <strong>la</strong> muestra cuando resultó positivo al PCR utilizando <strong>la</strong> ADN polimerasa<br />

RedTaq. Estos datos fueron resumidos <strong>en</strong> <strong>la</strong> Tab<strong>la</strong> 4.02.<br />

Los resultados obt<strong>en</strong>idos al calcu<strong>la</strong>r el promedio del ADN total (µg/ml) <strong>en</strong> los<br />

bloques A, B y C de acuerdo al tratami<strong>en</strong>to aplicado y al tiempo de muestreo <strong>en</strong> <strong>la</strong>s<br />

cohortes de <strong>hojarasca</strong> fresca (Tab<strong>la</strong> 4.03) y <strong>la</strong>s hojas verdes (Tab<strong>la</strong> 4.04) se utilizaron<br />

para construir <strong>la</strong>s gráficas <strong>en</strong> <strong>la</strong>s que se compara el promedio del ADN total (µg/ml) <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

<strong>hojarasca</strong> fresca (Figura 4.01) y <strong>en</strong> <strong>la</strong>s hojas verdes (Figura 4.02) de acuerdo al tiempo y<br />

al tratami<strong>en</strong>to aplicado.


34<br />

Tab<strong>la</strong> 4.03. Promedio del ADN total (µg/ml) <strong>en</strong> los bloques A, B y C de acuerdo al<br />

tratami<strong>en</strong>to aplicado y al tiempo de muestreo <strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de <strong>hojarasca</strong> fresca.<br />

Tratami<strong>en</strong>to Tiempo Promedio ADN 1 Desviación<br />

(semanas) (µg/ml) Estándar<br />

Control 7 126.50 99.64<br />

No poda + detrito 7 84.77 0.06<br />

Poda + No adición 7 151.77 227.47<br />

Poda + Detrito 7 111.87 66.40<br />

Control 17 34.17 39.99<br />

No poda + Detrito 17 29.47 27.20<br />

Poda + No adición 17 87.30 13.02<br />

Poda + Detrito 17 85.03 23.34<br />

Control 31 60.37 66.39<br />

No poda + Detrito 31 93.13 17.25<br />

Poda + No adición 31 90.93 47.30<br />

Poda + Detrito 31 64.13 47.86<br />

Control 44 26.83 9.29<br />

No poda + Detrito 44 30.27 4.27<br />

Poda + No adición 44 36.63 27.00<br />

Poda + Detrito 44 29.27 12.69<br />

Control 55 17.53 77.42<br />

No Poda + Detrito 55 27.60 22.68


35<br />

Poda + No adición 55 22.27 31.29<br />

Poda + Detrito 55 20.00 31.29<br />

1<br />

El promedio se calculó <strong>en</strong> base a los datos obt<strong>en</strong>idos al utilizar el biofotómetro para<br />

obt<strong>en</strong>er <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración del ADN total (µg/ml) <strong>en</strong> cada muestra individual (Apéndice<br />

2.02, página 96). Por ejemplo, para calcu<strong>la</strong>r el promedio del ADN (µg/ml) <strong>en</strong> el intervalo<br />

de 17 semanas <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to control <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca se utilizaron los datos<br />

obt<strong>en</strong>idos <strong>en</strong> ese intervalo para los tres bloques. En el bloque A <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración del<br />

ADN total fue de 8.10 (µg/ml), <strong>en</strong> el bloque B fue de 30.50 (µg/ml) y <strong>en</strong> el bloque C fue<br />

de 63.90 (µg/ml). Se suman estos tres datos y se divid<strong>en</strong> <strong>en</strong>tre el número de bloques, que<br />

son tres, y obt<strong>en</strong>emos que el ADN promedio <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 17 semanas para el<br />

grupo control <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca fue de 34.17 (µg/ml). Este proceso se utilizó para<br />

completar <strong>la</strong> Tab<strong>la</strong> 4.03 y <strong>la</strong> Tab<strong>la</strong> 4.04.


36<br />

Tab<strong>la</strong> 4.04. Promedio del ADN (µg/ml) <strong>en</strong> los Bloques A, B y C de acuerdo al<br />

tratami<strong>en</strong>to aplicado y al tiempo de muestreo <strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de hojas verdes.<br />

Tratami<strong>en</strong>to Tiempo Promedio ADN Desviación<br />

(semanas) (µg/ml) Estándar<br />

Poda + Detrito 7 140.75 162.28<br />

No poda + Detrito 7 290.43 201.62<br />

Poda + Detrito 17 57.40 28.99<br />

No poda + Detrito 17 49.23 30.28<br />

Poda + Detrito 31 38.07 17.82<br />

No poda + Detrito 31 52.77 1.59<br />

Poda + Detrito 44 28.37 12.87<br />

No poda + Detrito 44 27.07 10.15<br />

Poda + Detrito 55 15.43 1.79<br />

No poda + Detrito 55 22.30 5.59


37<br />

La información pres<strong>en</strong>tada <strong>en</strong> <strong>la</strong> Figura 4.01 muestra que <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración de<br />

ADN total <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca disminuye a <strong>la</strong>s 17 semanas, pero aum<strong>en</strong>ta nuevam<strong>en</strong>te<br />

<strong>en</strong> <strong>la</strong>s 31 semanas, excepto <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to <strong>en</strong> el que hubo poda y adición del detrito, el<br />

cual continuó disminuy<strong>en</strong>do hasta <strong>la</strong>s 55 semanas. Este dato corre<strong>la</strong>ciona los resultados<br />

obt<strong>en</strong>idos <strong>en</strong> <strong>la</strong> Tab<strong>la</strong> 4.02 para <strong>la</strong> comunidad de hongos, con respecto al aum<strong>en</strong>to <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

conc<strong>en</strong>tración de ADN pres<strong>en</strong>te <strong>en</strong> <strong>la</strong>s muestras a <strong>la</strong>s 31 semanas, ya que se puede<br />

observar que durante este intervalo de tiempo <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración del ADN total (µg/ml) <strong>en</strong><br />

<strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca aum<strong>en</strong>ta <strong>en</strong> tres de los tratami<strong>en</strong>tos.<br />

En el caso de <strong>la</strong> cohorte de hojas verdes <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración del ADN total va<br />

disminuy<strong>en</strong>do a través del tiempo, excepto <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to de no poda y adición del<br />

detrito, el cual tuvo un ligero aum<strong>en</strong>to <strong>en</strong> <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración de ADN, pero luego continuó<br />

su trayectoria desc<strong>en</strong>d<strong>en</strong>te. En los períodos de <strong>la</strong>s 44 semanas y <strong>la</strong>s 55 semanas el ADN<br />

total (µg/ml) disminuye <strong>en</strong> todos los tratami<strong>en</strong>tos, tanto para <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca (Figura<br />

4.01) como para <strong>la</strong>s hojas verdes (Figura 4.02).


38<br />

A D N to ta l<br />

(µ g /m l)<br />

H o ja r a sc a fr e sc a (7 se m a n a s)<br />

1 6 0<br />

1 2 0<br />

8 0<br />

4 0<br />

0<br />

P o d a<br />

1<br />

0<br />

1<br />

0<br />

D etrito<br />

A D N to ta l<br />

(µ g /m l)<br />

H o ja r a sc a fr e s c a (1 7 se m a n a s)<br />

1 6 0<br />

1 2 0<br />

8 0<br />

4 0<br />

0<br />

P o d a<br />

1<br />

0<br />

1<br />

0<br />

D e tr ito<br />

H o ja r a sc a fr e sc a (3 1 se m a n a s)<br />

1 6 0<br />

A D N to ta l<br />

(µ g /m l)<br />

1 2 0<br />

8 0<br />

4 0<br />

0<br />

P o d a<br />

1<br />

0<br />

1<br />

0<br />

D e tr ito<br />

H o ja r a sc a fr e sc a (4 4 se m a n a s)<br />

A D N to ta l<br />

(µ g /m l)<br />

1 6 0<br />

1 2 0<br />

8 0<br />

4 0<br />

0<br />

P o d a<br />

1 0<br />

1<br />

0<br />

D e tr ito<br />

H o ja r a sc a fresc a (5 5 se m a n a s )<br />

1 6 0<br />

A D N to ta l<br />

(µ g /m l)<br />

1 2 0<br />

8 0<br />

4 0<br />

0<br />

1<br />

P o d a<br />

0<br />

0<br />

1<br />

D e tr ito<br />

Figura 4.01 Comparación del promedio del ADN<br />

total (µg/ml) <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca de acuerdo al<br />

tiempo y al tratami<strong>en</strong>to aplicado. O = no poda o<br />

no adición de detrito, 1 = poda o adición de<br />

detrito.


39<br />

300<br />

250<br />

ADN total<br />

(µg/ml)<br />

200<br />

150<br />

100<br />

Poda + Detrito<br />

No poda + Detrito<br />

50<br />

0<br />

7<br />

17<br />

31<br />

Tiempo (semanas)<br />

44<br />

55<br />

Tratami<strong>en</strong>to<br />

Figura 4.02. Comparación del promedio del ADN total (µg/ml) <strong>en</strong> <strong>la</strong>s hojas verdes de<br />

acuerdo al tiempo y al tratami<strong>en</strong>to aplicado.


40<br />

Tab<strong>la</strong> 4.05. Resultados del análisis estadístico “Two Way ANOVA” del ADN (µg/ml)<br />

versus el tratami<strong>en</strong>to aplicado y el tiempo <strong>en</strong> <strong>la</strong>s hojas verdes y <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca.<br />

P<br />

P<br />

Recurso Hojas verdes Hojarasca fresca<br />

Tratami<strong>en</strong>to 0.623 0.247<br />

Tiempo (meses) 0.020 0.001<br />

Interacción 0.577 0.265<br />

Los resultados del análisis estadístico ANOVA muestran que hubo una difer<strong>en</strong>cia<br />

significativa <strong>en</strong> <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración de ADN total (µg/ml) versus el tiempo que se tomó <strong>la</strong><br />

muestra, tanto <strong>en</strong> <strong>la</strong> hojas verdes (P=0.020) como <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca (P=0.001). Esta<br />

difer<strong>en</strong>cia significativa no fue observada <strong>en</strong> el ADN total (µg/ml) versus el tratami<strong>en</strong>to<br />

aplicado <strong>en</strong> ambos cohortes (Tab<strong>la</strong> 4.05). Los resultados del análisis estadístico ANOVA<br />

confirman los resultados obt<strong>en</strong>idos al calcu<strong>la</strong>r el ADN total y al realizar el PCR <strong>en</strong><br />

re<strong>la</strong>ción a que <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración de ADN total cambió a través del tiempo.


41<br />

Comparación de <strong>la</strong> Estructura de <strong>la</strong> Comunidad y Estimar Diversidad<br />

De acuerdo al TRFLP de <strong>la</strong> región 16S rADN bacteriana digerida con <strong>la</strong> <strong>en</strong>zima<br />

de restricción MnlI, el número de filotipos <strong>en</strong> <strong>la</strong>s comunidades bacterianas de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong><br />

fresca <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to <strong>en</strong> que hubo poda y adición del detrito disminuyó durante el<br />

período de <strong>la</strong>s 31 semanas, pero posteriorm<strong>en</strong>te aum<strong>en</strong>tó a <strong>la</strong>s 55 semanas (Figura<br />

4.03.A-C). Por otra parte, considerando el TRFLP de <strong>la</strong> región ITS de hongos con <strong>la</strong><br />

<strong>en</strong>zima de restricción HaeIII, se pudo observar que el número de filotipos <strong>en</strong> <strong>la</strong>s<br />

comunidades de hongos se mantuvo muy simi<strong>la</strong>r <strong>en</strong> <strong>la</strong>s 17 y 31 semanas, pero disminuyó<br />

a <strong>la</strong>s 55 semanas para el mismo tratami<strong>en</strong>to (Figura 4.03.D-F).<br />

Si comparamos <strong>la</strong> composición de <strong>la</strong>s comunidades de bacterias y hongos<br />

<strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 31 semanas, podemos observar que<br />

el número de filotipos de <strong>la</strong>s comunidades de hongos fue mayor <strong>en</strong> todos los<br />

tratami<strong>en</strong>tos. Este marcado aum<strong>en</strong>to <strong>en</strong> el número de filotipos <strong>en</strong> <strong>la</strong>s comunidades de<br />

hongos corrobora el aum<strong>en</strong>to que hubo <strong>en</strong> el ADN total (µg/ml) que se <strong>en</strong>contró a <strong>la</strong>s 31<br />

semanas (Figura 4.01) y los <strong>en</strong>contrados <strong>en</strong> <strong>la</strong> amplificación del ADN para hongos (Tab<strong>la</strong><br />

4.02).<br />

En el tratami<strong>en</strong>to donde hubo poda, sin adición del detrito, el número de filotipos<br />

<strong>en</strong> <strong>la</strong>s comunidades bacterianas fue disminuy<strong>en</strong>do desde <strong>la</strong>s 17 semanas a <strong>la</strong>s 31 semanas<br />

y <strong>en</strong> <strong>la</strong>s 55 semanas no se obtuvo resultado alguno. Este resultado pudo ser causado por<br />

<strong>la</strong> falta de incorporar una fu<strong>en</strong>te de material orgánico que promoviera el desarrollo de<br />

microorganismos y por el aum<strong>en</strong>to <strong>en</strong> <strong>la</strong> radiación so<strong>la</strong>r. En el caso de <strong>la</strong>s comunidades<br />

de hongos se <strong>en</strong>contró que el número de filotipos <strong>en</strong> éstas se mantuvo bastante uniforme<br />

<strong>en</strong> los tratami<strong>en</strong>tos aplicados <strong>en</strong>tre <strong>la</strong>s 17 y 31 semanas, ocurri<strong>en</strong>do una disminución <strong>en</strong> el


42<br />

intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas. En el caso de <strong>la</strong>s comunidades de hongos, el tratami<strong>en</strong>to que<br />

pres<strong>en</strong>tó una mayor disminución <strong>en</strong> el número de filotipos a través del tiempo fue el de<br />

poda y adición del detrito.<br />

La Figura 4.04 muestra una re<strong>la</strong>ción o t<strong>en</strong>d<strong>en</strong>cia directa <strong>en</strong>tre el número de<br />

filotipos de bacterias versus el número de filotipos de hongos cuando se aplicó el<br />

tratami<strong>en</strong>to de poda del dosel sin adición del detrito <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca durante los<br />

intervalos de <strong>la</strong>s 17, 31 y 55 semanas (R 2 =0.8304). La re<strong>la</strong>ción muestra una t<strong>en</strong>d<strong>en</strong>cia <strong>en</strong><br />

<strong>la</strong> que si los hongos disminuían, <strong>la</strong>s bacterias también lo hacían. En <strong>la</strong> Figura 4.05 no se<br />

pudo observar una re<strong>la</strong>ción o t<strong>en</strong>d<strong>en</strong>cia <strong>en</strong>tre el número de filotipos de bacterias versus<br />

los de hongos cuando se aplicó el tratami<strong>en</strong>to control durante los mismos intervalos de<br />

tiempo (R 2 =0.3271). La Figura 4.06 muestra que al aplicar el tratami<strong>en</strong>to de no poda del<br />

dosel más adición del detrito se pudo observar una re<strong>la</strong>ción directa <strong>en</strong>tre el número de<br />

filotipos de bacterias versus el número de filotipos de hongos <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca <strong>en</strong> los<br />

intervalos de <strong>la</strong>s 17, 31 y 55 semanas (R 2 =0.7272). La re<strong>la</strong>ción muestra una t<strong>en</strong>d<strong>en</strong>cia <strong>en</strong><br />

<strong>la</strong> cual cuando los hongos disminuían, <strong>la</strong>s bacterias también lo hacían. En el caso del<br />

tratami<strong>en</strong>to de poda del dosel más adición del detrito (Figura 4.07) se pudo observar una<br />

re<strong>la</strong>ción inversa <strong>en</strong>tre el número de filotipos de bacterias versus el número de filotipos de<br />

hongos <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca durante los mismos intervalos de tiempo (R 2 =0.9159). La<br />

re<strong>la</strong>ción mostró una t<strong>en</strong>d<strong>en</strong>cia <strong>en</strong> <strong>la</strong> cual al aum<strong>en</strong>tar los hongos disminuían <strong>la</strong>s bacterias<br />

o por el contrario, cuando disminuían los hongos <strong>la</strong>s bacterias aum<strong>en</strong>taban.


43<br />

A<br />

Hojarasca fresca (17 semanas)<br />

D<br />

Hojarasca fresca (17 semanas)<br />

Número de<br />

filotipos de<br />

bacterias<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

Poda<br />

1<br />

0<br />

1<br />

0<br />

Detrito<br />

100<br />

80<br />

Número de<br />

60<br />

filotipos de<br />

40<br />

hongos<br />

20<br />

0<br />

Poda<br />

1<br />

0<br />

1<br />

0<br />

Detrito<br />

AB<br />

Hojarasca fresca (31 semanas)<br />

E<br />

Hojarasca fresca (31 semanas)<br />

Número de<br />

filotipos de<br />

bacterias<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

1<br />

Poda<br />

0<br />

1<br />

0<br />

Detrito<br />

100<br />

80<br />

Número de<br />

60<br />

filotipos de<br />

40<br />

hongos<br />

20<br />

0<br />

Poda<br />

1<br />

0<br />

1<br />

0<br />

Detrito<br />

C<br />

100<br />

80<br />

Número de<br />

60<br />

filotipos de<br />

40<br />

bacterias<br />

20<br />

0<br />

Hojarasca fresca (55 semanas)<br />

Poda<br />

1<br />

0<br />

1<br />

0<br />

Detrito<br />

F<br />

100<br />

0 80<br />

Número de<br />

42.5 60<br />

filotipos de<br />

44 40<br />

hongos<br />

20<br />

0<br />

Hojarasca fresca (55 semanas)<br />

1<br />

Poda<br />

0<br />

1<br />

0<br />

Detrito<br />

Figura 4.03. Número de filotipos de bacterias (A-C) <strong>en</strong>contrada <strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de<br />

<strong>hojarasca</strong> fresca de acuerdo al tiempo y al tratami<strong>en</strong>to aplicado y basados <strong>en</strong> el TRFLP de<br />

<strong>la</strong> región 16S rADN bacteriana digerida con <strong>la</strong> <strong>en</strong>zima de restricción MnlI. Número de<br />

filotipos de hongos (D-F) <strong>en</strong>contrada <strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de <strong>hojarasca</strong> fresca de acuerdo al<br />

tiempo y al tratami<strong>en</strong>to aplicado y basados <strong>en</strong> el TRFLP de <strong>la</strong> región ITS de hongos con<br />

<strong>la</strong> <strong>en</strong>zima de restricción HaeIII. O = no poda o no adición de detrito, 1 = poda o adición<br />

de detrito.


44<br />

Número de filotipos de hongos<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

17 S<br />

55 S 31 S<br />

y = 0.2385x + 38.211<br />

R 2 = 0.8304<br />

0 10 20 30 40 50 60 70 80<br />

Número de filotipos de bacterias<br />

Figura 4.04. Re<strong>la</strong>ción del número de filotipos de bacterias versus el número de filotipos<br />

de hongos <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to poda del dosel sin adición del detrito <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca<br />

<strong>en</strong> los intervalos de <strong>la</strong>s 17, 31 y 55 semanas.<br />

Número de filotipos de hongos<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

31 S<br />

55 S<br />

17 S<br />

y = 0.7092x + 15.061<br />

R 2 = 0.3271<br />

0 10 20 30 40 50 60 70 80<br />

Número de filotipos de bacterias<br />

Figura 4.05. Re<strong>la</strong>ción del número de filotipos de bacterias versus el número de filotipos<br />

de hongos <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to control <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca <strong>en</strong> los intervalos de <strong>la</strong>s 17, 31 y<br />

55 semanas.


45<br />

Número de filotipos de hongos<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

31 S 17 S<br />

55 S<br />

y = 1.6646x - 10.139<br />

R 2 = 0.7272<br />

0 10 20 30 40 50 60 70 80<br />

Número de filotipos de bacterias<br />

Figura 4.06. Re<strong>la</strong>ción del número de filotipos de bacterias versus el número de filotipos<br />

de hongos <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to de no poda del dosel más adición del detrito <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong><br />

fresca <strong>en</strong> los intervalos de <strong>la</strong>s 17, 31 y 55 semanas.<br />

Número de filotipos de hongos<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

31 S<br />

17 S<br />

55 S<br />

y = -0.6391x + 72.882<br />

R 2 = 0.9159<br />

0 10 20 30 40 50 60 70 80<br />

Número de filotipos de bacterias<br />

Figura 4.07. Re<strong>la</strong>ción del número de filotipos de bacterias versus el número de filotipos<br />

de hongos <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to de poda del dosel más adición del detrito <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong><br />

fresca <strong>en</strong> los intervalos de <strong>la</strong>s 17, 31 y 55 semanas.


46<br />

Tab<strong>la</strong> 4.06. Datos utilizados para determinar <strong>la</strong> re<strong>la</strong>ción <strong>en</strong>tre <strong>la</strong> razón del número de<br />

picos de hongos y el número de picos de bacterias versus el por ci<strong>en</strong>to de humedad de<br />

acuerdo al tratami<strong>en</strong>to aplicado <strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de <strong>hojarasca</strong> fresca.<br />

Tratami<strong>en</strong>to Número de filotipos Número de filotipos Razón 1 % de humedad<br />

de hongos<br />

de bacterias<br />

Control 38 34 1.12 69.70<br />

Control 59 48 1.22 81.20<br />

Control 42 50 0.85 83.30<br />

No poda + detrito 63 45 1.40 77.86<br />

No poda + detrito 59 38 1.55 82.43<br />

No poda + detrito 44 35 1.26 82.93<br />

Poda - detrito 49 40 1.24 56.07<br />

Poda - detrito 41 22 1.86 74.68<br />

Poda - detrito 39 0 0 73.62<br />

Poda + detrito 49 46 1.08 73.00<br />

Poda + detrito 57 21 2.70 79.06<br />

Poda + detrito 27 68 0.40 78.30<br />

1<br />

La razón se obtuvo al dividir el número de filotipos de hongos versus el de bacterias.


47<br />

3<br />

Razón del núm ero de filotipos<br />

de hongos <strong>en</strong>tre el núm ero<br />

de filotipos de bacterias<br />

2.5<br />

2<br />

1.5<br />

1<br />

0.5<br />

0<br />

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90<br />

Tratami<strong>en</strong>to<br />

Poda - detrito<br />

Poda + detrito<br />

No poda + detrito<br />

Control<br />

% de humedad<br />

Figura 4.08. Razón del número de filotipos de hongos <strong>en</strong>tre el número de filotipos de<br />

bacterias versus el por ci<strong>en</strong>to de humedad <strong>en</strong>contrada <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca de acuerdo al<br />

tratami<strong>en</strong>to aplicado <strong>en</strong> los intervalo de <strong>la</strong>s 17, 31 y 55 semanas.<br />

Los datos pres<strong>en</strong>tados <strong>en</strong> <strong>la</strong> Tab<strong>la</strong> 4.06 fueron utilizados para determinar <strong>la</strong><br />

re<strong>la</strong>ción <strong>en</strong>tre <strong>la</strong> razón del número de picos de hongos y el número de picos de bacterias<br />

versus el por ci<strong>en</strong>to de humedad de acuerdo al tratami<strong>en</strong>to aplicado <strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de<br />

<strong>hojarasca</strong> fresca mostrada <strong>en</strong> <strong>la</strong> Figura 4.08. De esta figura se puede concluir que al<br />

aum<strong>en</strong>tar el por ci<strong>en</strong>to de humedad se promovió el desarrollo de hongos, especialm<strong>en</strong>te<br />

<strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to de no poda más adición del detrito.


48<br />

Los resultados obt<strong>en</strong>idos del TRFLP de <strong>la</strong> región 16S rADN bacteriana digerida<br />

con <strong>la</strong> <strong>en</strong>zima de restricción MnlI <strong>en</strong> <strong>la</strong>s hojas verdes mostraron que <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to de<br />

no poda más adición del detrito hubo un mayor número de filotipos a medida que<br />

transcurrió el tiempo (Figura 4.09.A). En el caso del tratami<strong>en</strong>to <strong>en</strong> el que hubo poda y<br />

adición del detrito se pudo observar una leve disminución <strong>en</strong> el número de filotipos de<br />

bacterias <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 31 semanas, seguida de un aum<strong>en</strong>to de éstos <strong>en</strong> el<br />

intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas.<br />

En <strong>la</strong> Figura 4.09.B se muestra que <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to de no poda más detrito el<br />

número de filotipos de hongos fue mayor <strong>en</strong> el periodo de <strong>la</strong>s 17 y 31 semanas y que <strong>en</strong><br />

<strong>la</strong>s 55 semanas éstos disminuyeron. En el caso del tratami<strong>en</strong>to de poda más detrito, se<br />

observó un ligero aum<strong>en</strong>to <strong>en</strong> el número de filotipos <strong>en</strong> <strong>la</strong> comunidad de hongos a <strong>la</strong>s 31<br />

semanas, seguido por una leve disminución <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas.<br />

(Resultados basados <strong>en</strong> el TRFLP de <strong>la</strong> región ITS de hongos con <strong>la</strong> <strong>en</strong>zima de<br />

restricción HaeIII).<br />

Hay que seña<strong>la</strong>r que cuando se compara el número de filotipos bacterianos versus<br />

el número de filotipos de hongos se observa una t<strong>en</strong>d<strong>en</strong>cia inversa <strong>en</strong> el comportami<strong>en</strong>to<br />

de éstos. El número de filotipos <strong>en</strong> <strong>la</strong>s bacterias aum<strong>en</strong>ta a través del tiempo, pero <strong>en</strong> el<br />

caso de los hongos, el número de filotipos disminuye a través del tiempo. Este resultado<br />

es más evid<strong>en</strong>te <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to de no poda más detrito. Una vez los hongos actúan<br />

degradando el sustrato (compuestos recalcitrantes) <strong>la</strong>s bacterias aum<strong>en</strong>tan ya que ti<strong>en</strong><strong>en</strong><br />

los nutri<strong>en</strong>tes necesarios para colonizar el sustrato (compuestos lábiles). Este resultado es<br />

observado <strong>en</strong> <strong>la</strong>s <strong>hojarasca</strong> fresca, Figura 4.03 y <strong>en</strong> <strong>la</strong>s hojas verdes, Figura 4.09.


49<br />

A<br />

Número de<br />

filotipos de<br />

bacterias<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

17<br />

31<br />

Tiempo (semanas)<br />

55<br />

Poda + Detrito<br />

No poda + Detrito<br />

B<br />

Número de<br />

filotipos de<br />

hongos<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

17<br />

31<br />

Tiempo (semanas)<br />

55<br />

Poda + Detrito<br />

No poda + detrito<br />

Figura 4.09. A repres<strong>en</strong>ta el número de filotipos de bacterias <strong>en</strong>contrados <strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de<br />

hojas verdes de acuerdo al tiempo y al tratami<strong>en</strong>to aplicado y basados <strong>en</strong> el TRFLP de <strong>la</strong><br />

región 16S rADN bacteriana digerida con <strong>la</strong> <strong>en</strong>zima de restricción MnlI. B repres<strong>en</strong>ta el<br />

número de filotipos de hongos <strong>en</strong>contrados <strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de hojas verdes de acuerdo al<br />

tiempo y al tratami<strong>en</strong>to aplicado y basados <strong>en</strong> el TRFLP de <strong>la</strong> región ITS de hongos con<br />

<strong>la</strong> <strong>en</strong>zima de restricción HaeIII.


50<br />

Tab<strong>la</strong> 4.07. Resultados del análisis estadístico “Two-Way ANOVA” del número de picos<br />

obt<strong>en</strong>idos al aplicar <strong>la</strong> técnica TRFLP <strong>en</strong> hongos versus el tratami<strong>en</strong>to aplicado y el<br />

tiempo <strong>en</strong> <strong>la</strong>s hojas verdes y <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca.<br />

P<br />

P<br />

Recurso Hojas verdes Hojarasca fresca<br />

Tratami<strong>en</strong>to 0.114 0.916<br />

Tiempo (semanas) 0.025 0.054<br />

Interacción 0.073 0.917<br />

Los resultados del análisis estadístico ANOVA (Tab<strong>la</strong> 4.07) muestran que hubo<br />

una difer<strong>en</strong>cia significativa <strong>en</strong> el número de filotipos de hongos versus el tiempo de<br />

muestreo <strong>en</strong> <strong>la</strong>s hojas verdes (P=0.025) y <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca (P=0.054). Por otra parte,<br />

el análisis mostró que no hubo una difer<strong>en</strong>cia significativa <strong>en</strong> el número de filotipos de<br />

hongos versus el tratami<strong>en</strong>to aplicado, tanto <strong>en</strong> <strong>la</strong>s hojas verdes (P=0.114), como <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

<strong>hojarasca</strong> fresca (P=0.916). En el caso de <strong>la</strong>s comunidades de bacterias, los resultados<br />

obt<strong>en</strong>idos del análisis estadístico ANOVA muestran que no hubo difer<strong>en</strong>cias<br />

significativas <strong>en</strong> el número de filotipos de bacterias versus el tiempo y el tratami<strong>en</strong>to<br />

aplicado, tanto <strong>en</strong> <strong>la</strong>s hojas verdes, como <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca (Tab<strong>la</strong> 4.08).


51<br />

Tab<strong>la</strong> 4.08. Resultados del análisis estadístico “Two Way ANOVA” del número de picos<br />

obt<strong>en</strong>idos al aplicar <strong>la</strong> técnica TRFLP <strong>en</strong> bacterias versus el tratami<strong>en</strong>to aplicado y el<br />

tiempo <strong>en</strong> <strong>la</strong>s hojas verdes y <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca.<br />

P<br />

P<br />

Recurso Hojas verdes Hojarasca fresca<br />

Tratami<strong>en</strong>to 0.233 0.508<br />

Tiempo (semanas) 0.299 0.973<br />

Interacción 0.601 0.567


52<br />

Tab<strong>la</strong> 4.09. Por ci<strong>en</strong>to (%) de masa reman<strong>en</strong>te <strong>en</strong> los Bloques A, B y C de acuerdo al<br />

tratami<strong>en</strong>to aplicado y al tiempo de muestreo <strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de <strong>hojarasca</strong> fresca.<br />

Tratami<strong>en</strong>to Tiempo % de Masa Reman<strong>en</strong>te Desviación<br />

(semanas)<br />

Estándar<br />

Control 17 59.00 5.67<br />

No poda + Detrito 17 57.20 7.46<br />

Poda + No adición 17 61.30 8.64<br />

Poda + Detrito 17 62.30 7.43<br />

Control 31 46.97 1.59<br />

No poda + Detrito 31 43.47 5.27<br />

Poda + No adición 31 49.60 4.65<br />

Poda + Detrito 31 49.30 3.89<br />

Control 55 35.00 1.16<br />

No poda + Detrito 55 34.00 2.42<br />

Poda + No adición 55 45.30 4.28<br />

Poda + Detrito 55 25.90 5.11


53<br />

A<br />

100<br />

80<br />

ADN total 60<br />

(µg/ml) 40<br />

20<br />

0<br />

Hojarasca fresca (17 semanas)<br />

Poda<br />

1<br />

0<br />

1<br />

0<br />

Detrito<br />

D<br />

% de masa<br />

reman<strong>en</strong>te<br />

Hojarasca fresca (17 semanas)<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

Poda<br />

1<br />

0<br />

1<br />

0<br />

Detrito<br />

B<br />

100<br />

80<br />

ADN total 60<br />

(µg/ml) 40<br />

20<br />

0<br />

Hojarasca fresca (31 semanas)<br />

Poda<br />

1<br />

0<br />

1<br />

0<br />

Detrito<br />

E<br />

% de masa<br />

reman<strong>en</strong>te<br />

Hojarasca fresca (31 semanas)<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

Poda<br />

1<br />

0<br />

1<br />

0<br />

Detrito<br />

C<br />

ADN total<br />

(µg/ml)<br />

Hojarasca fresca (55 semanas)<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

1<br />

Poda<br />

0<br />

1<br />

0 Detrito<br />

F<br />

% de masa<br />

reman<strong>en</strong>te<br />

Hojarasca fresca (55 semanas)<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

1<br />

Poda<br />

0<br />

1<br />

0 Detrito<br />

Figura 4.10. A-C repres<strong>en</strong>ta el ADN total extraído de 0.3 g de <strong>hojarasca</strong> fresca <strong>en</strong> <strong>la</strong>s 17,<br />

31 y 55 semanas. D-F repres<strong>en</strong>ta el por ci<strong>en</strong>to de masa reman<strong>en</strong>te <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca<br />

<strong>en</strong> <strong>la</strong>s 17, 31 y 55 semanas. O = no poda o no adición de detrito, 1 = poda o adición de<br />

detrito.


54<br />

En investigaciones realizadas por <strong>la</strong> Dra. Jean Lodge <strong>en</strong> <strong>la</strong> misma área de estudio,<br />

ésta <strong>en</strong>contró que el por ci<strong>en</strong>to de masa reman<strong>en</strong>te <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca fue muy<br />

uniforme <strong>en</strong> todos los tratami<strong>en</strong>tos <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 17 semanas (Lodge, datos no<br />

publicados) (Tab<strong>la</strong> 4.09). Al com<strong>en</strong>zar nuestra investigación <strong>la</strong> Dra. Lodge buscó <strong>la</strong> masa<br />

de <strong>la</strong>s capas de <strong>hojarasca</strong> sobre el suelo, <strong>la</strong> de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca y <strong>la</strong> de <strong>la</strong>s hojas verdes<br />

(<strong>en</strong> los tratami<strong>en</strong>tos que hubo adición de detrito) que fueron colocadas <strong>en</strong> todas <strong>la</strong>s<br />

canasta como se explica <strong>en</strong> <strong>la</strong> Figura 3.04. El por ci<strong>en</strong>to de masa reman<strong>en</strong>te se calculó<br />

luego de haber retirado los 2 gramos que fueron utilizados para realizar el análisis<br />

microbiano. Después de haber retirado los 2 gramos de cada muestra se procedió a buscar<br />

<strong>la</strong> masa de éstas con el propósito de calcu<strong>la</strong>r el por ci<strong>en</strong>to de masa reman<strong>en</strong>te.<br />

Finalm<strong>en</strong>te, el por ci<strong>en</strong>to de masa reman<strong>en</strong>te se calculó utilizando los datos que se<br />

obtuvieron al com<strong>en</strong>zar <strong>la</strong> investigación para <strong>la</strong> masa de cada muestra y los que se<br />

obtuvieron después de cada muestreo. Si comparamos estos resultados con los obt<strong>en</strong>idos<br />

al calcu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración de ADN total <strong>en</strong> nuestra investigación <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s<br />

17 semanas veremos que <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración de ADN total disminuyó drásticam<strong>en</strong>te <strong>en</strong> los<br />

tratami<strong>en</strong>tos donde no hubo poda. En el intervalo de <strong>la</strong>s 31 semanas el por ci<strong>en</strong>to de masa<br />

reman<strong>en</strong>te disminuyó, pero se mantuvo uniforme <strong>en</strong>tre los tratami<strong>en</strong>tos (Figura 4.10). Por<br />

otra parte, <strong>en</strong> re<strong>la</strong>ción a <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración de ADN total durante este intervalo de tiempo,<br />

se pudo observar un marcado aum<strong>en</strong>to <strong>en</strong> <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración de ADN <strong>en</strong> los tratami<strong>en</strong>tos<br />

donde no hubo poda y una reducción <strong>en</strong> <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración de ADN <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to <strong>en</strong><br />

donde hubo poda y adición del detrito. Durante <strong>la</strong>s 55 semanas el por ci<strong>en</strong>to de masa<br />

reman<strong>en</strong>te se mantuvo muy simi<strong>la</strong>r al de <strong>la</strong>s 31 semanas <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to <strong>en</strong> el cual hubo<br />

poda y no adición del detrito. En el resto de los tratami<strong>en</strong>tos hubo una marcada reducción


55<br />

<strong>en</strong> el por ci<strong>en</strong>to de masa reman<strong>en</strong>te, <strong>en</strong> especial, <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to <strong>en</strong> el cual hubo poda y<br />

adición del detrito. En re<strong>la</strong>ción a <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración de ADN total <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 55<br />

semanas, se pudo observar una reducción drástica de ésta <strong>en</strong> todos los tratami<strong>en</strong>tos.<br />

En términos de <strong>la</strong> estructura de <strong>la</strong>s comunidades <strong>microbianas</strong> <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong><br />

nuestras áreas de estudio, los resultados pres<strong>en</strong>tados <strong>en</strong> el c<strong>la</strong>dograma (Figura 4.11)<br />

indican que <strong>en</strong> <strong>la</strong> estructura de <strong>la</strong> comunidad de bacterias, hay un apar<strong>en</strong>te agrupami<strong>en</strong>to<br />

de éstas basado <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to donde hubo poda del dosel o donde no hubo poda y por<br />

el tiempo. Este resultado se puede observar <strong>en</strong> los c<strong>la</strong>dos seña<strong>la</strong>dos con <strong>la</strong>s letras A, B y<br />

C cuando se agruparon <strong>en</strong> base al tratami<strong>en</strong>to y D para <strong>la</strong>s que se agruparon <strong>en</strong> base al<br />

tiempo (Figura 4.11.A). Por otro <strong>la</strong>do, <strong>en</strong> <strong>la</strong> estructura de <strong>la</strong> comunidad de los hongos se<br />

observa que éstos se agruparon de acuerdo a los tratami<strong>en</strong>tos <strong>en</strong> los cuales hubo adición o<br />

no adición del detrito, por el tipo de cohorte de hojas y por el tiempo. Este dato se<br />

observa <strong>en</strong> los c<strong>la</strong>dos seña<strong>la</strong>dos con <strong>la</strong>s letras E, F y G cuando se agruparon <strong>en</strong> base a los<br />

tratami<strong>en</strong>tos e I para los que se agruparon <strong>en</strong> base al tiempo (Figura 4.11. B).


56<br />

HN 17 s<br />

HF 17 s<br />

E<br />

HF 31 s<br />

HF 55 s<br />

HF 31 s<br />

HV 17 s<br />

HV 31 s<br />

HF 17 s<br />

HF 17 s<br />

HV 17 s<br />

HN 17 s<br />

A<br />

B<br />

HF 55 s<br />

HV 55 s<br />

HF 55 s<br />

HV 55 s<br />

s<br />

HF 17 s<br />

HF 17 s<br />

HF 55 s<br />

HF 31 s<br />

F<br />

G<br />

HF 55 s<br />

s<br />

HF 55 s<br />

HN 17 s<br />

HN 17 s<br />

HF 31 s<br />

HV 31 s<br />

HF 31 s<br />

HF 31 s<br />

HF 17 s<br />

C<br />

HV 17 s<br />

s<br />

HN 17 s<br />

s<br />

HN 17 s<br />

s<br />

HF 17 s<br />

s<br />

HV 31s<br />

HF 31 s<br />

I<br />

HV 55 s<br />

HF 55 s<br />

D<br />

HV 17 s<br />

HV 31 s<br />

H<br />

HV 55 s<br />

HF 31 s<br />

A<br />

HN 17 s<br />

B<br />

HF 31 s<br />

Control<br />

No poda + detrito<br />

Poda + detrito<br />

Poda + no detrito<br />

Figura 4.11. C<strong>la</strong>dograma del TRFLP de <strong>la</strong>s combinaciones de <strong>la</strong>s muestras que dieron<br />

positivo al PCR mostrando <strong>la</strong> estructura de <strong>la</strong> comunidad de bacterias (A) y hongos (B)<br />

<strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> difer<strong>en</strong>tes cohortes de hojas y <strong>en</strong> los tratami<strong>en</strong>tos. Las sig<strong>la</strong>s HF seña<strong>la</strong>n <strong>la</strong><br />

<strong>hojarasca</strong> fresca; HN seña<strong>la</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> nueva y HV repres<strong>en</strong>ta <strong>la</strong>s hojas verdes. La letra<br />

S repres<strong>en</strong>ta <strong>la</strong> unidad de tiempo <strong>en</strong> semana.


57<br />

A partir de <strong>la</strong> selección de varias muestras a <strong>la</strong>s que se les aplicó <strong>la</strong> técnica de<br />

TRFLP, se obtuvo el mapa g<strong>en</strong>ético de los distintos filotipos que <strong>la</strong>s conformaban. La<br />

Figura 4.12 muestra el número de filotipos <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong> comunidad bacteriana cuando<br />

se aplica el tratami<strong>en</strong>to control <strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de <strong>hojarasca</strong> fresca. La composición de <strong>la</strong><br />

comunidad bacteriana se observa difer<strong>en</strong>te y cambia a partir de <strong>la</strong>s 17 semanas, pero no<br />

se observa una difer<strong>en</strong>cia significativa <strong>en</strong>tre <strong>la</strong>s comunidades <strong>en</strong> los intervalos de <strong>la</strong>s 31 y<br />

55 semanas. Este dato puede ser seña<strong>la</strong>do con el filotipo marcado con <strong>la</strong> letra A, el cual<br />

surge <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 31 semanas y perdura hasta <strong>la</strong>s 55 semanas, pero no se<br />

<strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra <strong>en</strong> <strong>la</strong> comunidad de bacterias pres<strong>en</strong>te a <strong>la</strong>s 17 semanas. En el caso de <strong>la</strong><br />

comunidad de hongos para <strong>la</strong> misma cohorte y tratami<strong>en</strong>to se <strong>en</strong>contró que hubo una<br />

difer<strong>en</strong>cia significativa <strong>en</strong> <strong>la</strong> riqueza de filotipos que se obtuvieron. La composición de <strong>la</strong><br />

comunidad de hongos cambia a través del tiempo, este dato se puede corroborar al<br />

observar <strong>la</strong> Figura 4.13. En el intervalo de <strong>la</strong>s 31 semanas no se observan filotipos que<br />

estuvieran <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> a <strong>la</strong>s 17 semanas, por ejemplo, los filotipos seña<strong>la</strong>dos con <strong>la</strong>s letras<br />

A y B. Por otra parte, <strong>en</strong> <strong>la</strong>s 31 semanas surg<strong>en</strong> filotipos que no estaban <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong>s<br />

17 semanas, como los filotipos seña<strong>la</strong>dos con <strong>la</strong>s letras C, D y E. En el intervalo de <strong>la</strong>s 55<br />

semanas se observan filotipos que no estaban <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong>s 17 y 31 semanas, por<br />

ejemplo, los filotipos seña<strong>la</strong>dos con <strong>la</strong>s letras F y G. Es importante recordar que <strong>en</strong> el<br />

tratami<strong>en</strong>to control no hubo poda ni adición de detrito, pero a pesar de este hecho <strong>la</strong><br />

composición de <strong>la</strong>s comunidades de bacterias y de hongos cambiaron a través del tiempo.<br />

Este dato nos muestra que hubo un efecto de temporalidad <strong>en</strong> los resultados obt<strong>en</strong>idos<br />

que pudo haber surgido por <strong>la</strong> disponibilidad de nutri<strong>en</strong>tes <strong>en</strong> cada intervalo de muestreo.


58<br />

17 semanas<br />

U<br />

n<br />

i<br />

d<br />

a<br />

d<br />

e<br />

s<br />

31 semanas<br />

d<br />

e<br />

f<br />

l<br />

u<br />

o<br />

r<br />

e<br />

s<br />

c<br />

e<br />

n<br />

c<br />

i<br />

a<br />

55 semanas<br />

A<br />

A<br />

Longitud de fragm<strong>en</strong>to terminal (pb)<br />

Figura 4.12. Perfil de TRFLP de muestras de <strong>la</strong> cohorte de <strong>hojarasca</strong> fresca del bloque A<br />

que dieron positivo a bacterias y a <strong>la</strong>s que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to control a través del<br />

tiempo (17, 31 y 55 semanas). La letra A repres<strong>en</strong>ta filotipo que se repite <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

comunidad de bacterias a <strong>la</strong>s 17 y 55 semanas. Las letras pb repres<strong>en</strong>tan los pares de<br />

bases.


59<br />

17 semanas<br />

U<br />

n<br />

i<br />

d<br />

a<br />

d<br />

e<br />

s<br />

A<br />

31 semanas<br />

B<br />

d<br />

e<br />

C<br />

D<br />

E<br />

f<br />

l<br />

u<br />

o<br />

r<br />

e<br />

s<br />

c<br />

e<br />

n<br />

c<br />

i<br />

a<br />

55 semanas<br />

F<br />

G<br />

Longitud de fragm<strong>en</strong>to terminal (pb)<br />

Figura 4.13. Perfil de TRFLP de muestras de <strong>la</strong> cohorte de <strong>hojarasca</strong> fresca del bloque A<br />

que dieron positivo a hongos y a <strong>la</strong>s que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to control a través del<br />

tiempo (17, 31 y 55 semanas). Las letras A, B, C, D, E, F y G repres<strong>en</strong>tan filotipos<br />

<strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong> comunidad de hongos a través del tiempo.


60<br />

Si comparamos los resultados pres<strong>en</strong>tados <strong>en</strong> <strong>la</strong> Figura 4.12 con los que se<br />

muestran <strong>en</strong> <strong>la</strong> Figura 4.13 podemos concluir que hubo una mayor variabilidad <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

composición de <strong>la</strong> comunidad de hongos <strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de <strong>hojarasca</strong> fresca versus <strong>la</strong> de<br />

bacterias a través del tiempo cuando se aplicó el tratami<strong>en</strong>to control. Estos resultados<br />

coincid<strong>en</strong> con los <strong>en</strong>contrados <strong>en</strong> <strong>la</strong> técnica de análisis ANOVA (Tab<strong>la</strong>s 4.07 y Tab<strong>la</strong><br />

4.08).<br />

La Figura 4.14 muestra el perfil de TRFLP de <strong>la</strong>s muestras de difer<strong>en</strong>tes cohortes<br />

<strong>en</strong> <strong>la</strong> misma canasta del bloque A que dieron positivo a bacterias y a <strong>la</strong>s que se les aplicó<br />

el tratami<strong>en</strong>to de no poda más adición de detrito <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 17 semanas. Se<br />

puede observar que aún d<strong>en</strong>tro de <strong>la</strong> misma canasta <strong>la</strong> composición de <strong>la</strong> comunidad<br />

bacteriana cambia. Aunque cabe seña<strong>la</strong>r que hay filotipos que se manti<strong>en</strong><strong>en</strong> <strong>en</strong> todas <strong>la</strong>s<br />

cohortes de <strong>la</strong> canasta, por ejemplo, el filotipo seña<strong>la</strong>do con <strong>la</strong> letra A. Por otra parte, hay<br />

filotipos que se mantuvieron <strong>en</strong> algunas cohortes, pero no se mostraban <strong>en</strong> el resto de<br />

éstas. Por ejemplo, el filotipo seña<strong>la</strong>do con <strong>la</strong> letra B se pres<strong>en</strong>ta <strong>en</strong> <strong>la</strong>s cohortes de<br />

<strong>hojarasca</strong> sobre el suelo y <strong>la</strong> de hojas verdes, pero no se pres<strong>en</strong>ta <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca y<br />

<strong>en</strong> <strong>la</strong>s hojas nuevas. Si comparamos <strong>la</strong> composición de <strong>la</strong> comunidad bacteriana <strong>en</strong> el<br />

intervalo de <strong>la</strong>s 17 semanas con <strong>la</strong> composición de esta misma comunidad <strong>en</strong> el intervalo<br />

de <strong>la</strong>s 55 semanas (Figura 4.15) podremos observar como ésta cambia a través del<br />

tiempo. Hay que seña<strong>la</strong>r que <strong>en</strong> esta figura hay filotipos que permanec<strong>en</strong> <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong><br />

ambos cohortes, por ejemplo, el filotipo seña<strong>la</strong>do con <strong>la</strong> letra A. En <strong>la</strong> Figura 4.15 se<br />

muestran únicam<strong>en</strong>te <strong>la</strong>s cohortes de <strong>hojarasca</strong> fresca y hojas verdes ya que se trabajó<br />

exclusivam<strong>en</strong>te con estas cohortes a partir de <strong>la</strong>s 31 semanas. Al observar <strong>la</strong> Figura 4.15<br />

se puede constatar que los filotipos seña<strong>la</strong>dos con <strong>la</strong>s letras A y B <strong>en</strong> <strong>la</strong> Figura 4.14 no


61<br />

están <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> ésta a pesar de que se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran <strong>en</strong> <strong>la</strong> misma canasta y se les aplicó el<br />

mismo tratami<strong>en</strong>to. Este resultado evid<strong>en</strong>cia que <strong>la</strong> composición de <strong>la</strong> comunidad<br />

bacteriana pres<strong>en</strong>tó un cambio más pronunciado a través del tiempo versus el que ocurrió<br />

d<strong>en</strong>tro de <strong>la</strong> misma canasta durante el mismo intervalo de tiempo.<br />

La Figura 4.16 muestra como <strong>la</strong> composición de <strong>la</strong> comunidad de hongos cambió<br />

<strong>en</strong> <strong>la</strong>s difer<strong>en</strong>tes cohortes que se <strong>en</strong>contraba d<strong>en</strong>tro de <strong>la</strong> misma canasta del bloque A y a<br />

<strong>la</strong>s que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to de no poda más adición de detrito <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s<br />

17 semanas. Se observa una gran variedad <strong>en</strong> los filotipos <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong>s distintas<br />

cohortes (por ejemplo, ver los filotipos cont<strong>en</strong>idos <strong>en</strong> <strong>la</strong> figura seña<strong>la</strong>da con <strong>la</strong> letra A),<br />

pero cabe seña<strong>la</strong>r que <strong>en</strong> esta figura hay filotipos que se pres<strong>en</strong>tan <strong>en</strong> más de una cohorte,<br />

por ejemplo, los filotipos seña<strong>la</strong>dos con <strong>la</strong>s letras B y C. Cuando se compara <strong>la</strong><br />

composición de <strong>la</strong>s comunidades de hongos <strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de hojas verdes y hojas frescas<br />

<strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas con <strong>la</strong> de <strong>la</strong>s 17 semanas se puede observar como <strong>la</strong><br />

composición y <strong>la</strong> riqueza de los filotipos de esta comunidad cambia a través del tiempo<br />

(Figura 4.17). Se puede indicar que el cambio <strong>en</strong> <strong>la</strong> composición de <strong>la</strong> comunidad de<br />

hongos fue más pronunciada y evid<strong>en</strong>te que <strong>en</strong> <strong>la</strong> de <strong>la</strong> comunidad de bacterias (Figura<br />

4.14 y Figura 4.15).


62<br />

U<br />

n<br />

i<br />

d<br />

a<br />

d<br />

e<br />

s<br />

d<br />

e<br />

f<br />

l<br />

u<br />

o<br />

r<br />

e<br />

s<br />

c<br />

e<br />

n<br />

c<br />

i<br />

a<br />

Hojas nuevas<br />

Hojas verdes<br />

B<br />

Hojarasca fresca<br />

Hojarasca sobre el suelo<br />

B<br />

A<br />

A<br />

A<br />

A<br />

Longitud de fragm<strong>en</strong>to terminal (pb)<br />

Figura 4.14. Perfil de TRFLP de muestras de difer<strong>en</strong>tes cohortes <strong>en</strong> <strong>la</strong> misma canasta del<br />

bloque A que dieron positivo a bacterias y a <strong>la</strong>s que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to de no<br />

poda más adición de detrito <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 17 semanas.


63<br />

U<br />

n<br />

i<br />

d<br />

a<br />

d<br />

e<br />

s<br />

Hojas verdes<br />

A<br />

d<br />

e<br />

f<br />

l<br />

u<br />

o<br />

r<br />

e<br />

s<br />

c<br />

e<br />

n<br />

c<br />

i<br />

a<br />

Hojarasca fresca<br />

A<br />

Longitud de fragm<strong>en</strong>to terminal (pb)<br />

Figura 4.15. Perfil de TRFLP de muestras de difer<strong>en</strong>tes cohortes <strong>en</strong> <strong>la</strong> misma canasta del<br />

bloque A que dieron positivo a bacterias y a <strong>la</strong>s que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to de no<br />

poda más adición de detrito <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas.


64<br />

U<br />

n<br />

i<br />

d<br />

a<br />

d<br />

e<br />

s<br />

d<br />

e<br />

f<br />

l<br />

u<br />

o<br />

r<br />

e<br />

s<br />

c<br />

e<br />

n<br />

c<br />

i<br />

a<br />

Hojas nuevas<br />

Hojas verdes<br />

Hojarasca fresca<br />

C<br />

Hojarasca sobre el suelo<br />

B<br />

A<br />

Longitud de fragm<strong>en</strong>to terminal (pb)<br />

Figura 4.16. Perfil de TRFLP de muestras de difer<strong>en</strong>tes cohortes <strong>en</strong> <strong>la</strong> misma canasta del<br />

bloque A que dieron positivo a hongos y a <strong>la</strong>s que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to de no poda<br />

más adición de detrito <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 17 semanas. La letra A repres<strong>en</strong>ta un filotipo<br />

seña<strong>la</strong>do.


65<br />

U<br />

n<br />

i<br />

d<br />

a<br />

d<br />

e<br />

s<br />

d<br />

e<br />

Hojas verdes<br />

A<br />

f<br />

l<br />

u<br />

o<br />

r<br />

e<br />

s<br />

c<br />

e<br />

n<br />

c<br />

i<br />

a<br />

Hojarasca fresca<br />

A<br />

Longitud de fragm<strong>en</strong>to terminal (pb)<br />

Figura 4.17. Perfil de TRFLP de muestras de difer<strong>en</strong>tes cohortes <strong>en</strong> <strong>la</strong> misma canasta del<br />

bloque A que dieron positivo a hongos y a <strong>la</strong>s que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to de no poda<br />

más adición de detrito <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas.


66<br />

En <strong>la</strong>s Figuras 4.18 y 4.19 se continua observando el mismo patrón <strong>en</strong> re<strong>la</strong>ción a<br />

los cambios que ocurrieron <strong>en</strong> <strong>la</strong> composición de <strong>la</strong> comunidad bacteriana <strong>en</strong> los<br />

intervalos de <strong>la</strong>s 17 y 55 semanas cuando se trabajó con <strong>la</strong>s muestras de <strong>la</strong>s distintas<br />

cohortes d<strong>en</strong>tro de una misma canasta, pero <strong>en</strong> este caso se aplicó el tratami<strong>en</strong>to de poda<br />

más adición del detrito. En el caso de <strong>la</strong> comunidad de bacterias se observa como cambia<br />

<strong>la</strong> composición de ésta <strong>en</strong> <strong>la</strong>s distintas cohortes. Por ejemplo, los filotipos delimitados por<br />

<strong>la</strong> figura seña<strong>la</strong>da con <strong>la</strong> letra A muestran como varia <strong>la</strong> composición de <strong>la</strong> comunidad<br />

cuando pasamos al intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas. En el intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas (Figura<br />

4.19) no se observan los filotipos que estaban <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong> Figura 4.18. Nuevam<strong>en</strong>te<br />

se muestra un efecto de temporalidad ya que aún d<strong>en</strong>tro de <strong>la</strong> misma canasta se pudo<br />

observar como <strong>la</strong> composición de <strong>la</strong> comunidad bacteriana cambia a través del tiempo.<br />

En <strong>la</strong> Figura 4.20 se observa una disminución drástica <strong>en</strong> el número de filotipos<br />

<strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de <strong>hojarasca</strong> sobre el suelo cuando se aplica el tratami<strong>en</strong>to de poda más<br />

adición del detrito <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 17 semanas. Se muestra una difer<strong>en</strong>cia<br />

significativa <strong>en</strong> <strong>la</strong> composición de <strong>la</strong> comunidad de hongos <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> sobre el suelo<br />

versus <strong>la</strong> cohorte de <strong>hojarasca</strong> fresca y <strong>la</strong> de hojas nuevas. A pesar de este hecho, se<br />

<strong>en</strong>contraron filotipos comunes <strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de <strong>hojarasca</strong> sobre el suelo y <strong>la</strong> de <strong>hojarasca</strong><br />

fresca, por ejemplo, el filotipo seña<strong>la</strong>do con <strong>la</strong> letra A. La composición de <strong>la</strong> comunidad<br />

de hongos <strong>en</strong> <strong>la</strong> cohorte de <strong>hojarasca</strong> fresca y <strong>la</strong> cohorte de hojas nuevas pres<strong>en</strong>ta un<br />

mayor número y riqueza de filotipos. Por ejemplo, los filotipos seña<strong>la</strong>dos con <strong>la</strong>s letras B<br />

y C. En <strong>la</strong> Figura 4.21 se observa como <strong>la</strong> composición de <strong>la</strong> comunidad de hongos<br />

pres<strong>en</strong>te <strong>en</strong> <strong>la</strong> Figura 4.20 <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 17 semanas cambió <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s<br />

55 semanas.


67<br />

U<br />

n<br />

i<br />

d<br />

a<br />

d<br />

e<br />

s<br />

d<br />

e<br />

f<br />

l<br />

u<br />

o<br />

r<br />

e<br />

s<br />

c<br />

e<br />

n<br />

c<br />

i<br />

a<br />

Hojas nuevas<br />

Hojarasca fresca<br />

Hojarasca sobre el suelo<br />

A<br />

Longitud de fragm<strong>en</strong>to terminal (pb)<br />

Figura 4.18. Perfil de TRFLP de muestras de difer<strong>en</strong>tes cohortes <strong>en</strong> <strong>la</strong> misma canasta del<br />

bloque A que dieron positivo a bacterias y a <strong>la</strong>s que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to de poda<br />

más adición de detrito <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 17 semanas.


68<br />

U<br />

n<br />

i<br />

d<br />

a<br />

d<br />

e<br />

s<br />

d<br />

e<br />

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c<br />

e<br />

n<br />

c<br />

i<br />

a<br />

Hojas verdes<br />

Hojarasca fresca<br />

A<br />

Longitud de fragm<strong>en</strong>to terminal (pb)<br />

Figura 4.19. Perfil de TRFLP de muestras de difer<strong>en</strong>tes cohortes <strong>en</strong> <strong>la</strong> misma canasta del<br />

bloque A que dieron positivo a bacterias y a <strong>la</strong>s que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to de poda<br />

más adición de detrito <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas.


69<br />

Para poder comparar <strong>la</strong> composición de <strong>la</strong> comunidad de hongos <strong>en</strong> ambas figuras<br />

t<strong>en</strong>emos que referirnos a <strong>la</strong> cohorte de <strong>hojarasca</strong> fresca. En base a este hecho podemos<br />

decir que surgieron cambios <strong>en</strong> <strong>la</strong> composición de <strong>la</strong> comunidad de hongos <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

<strong>hojarasca</strong> fresca a través del tiempo ya que <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas surgieron<br />

filotipos que no estuvieron pres<strong>en</strong>te <strong>en</strong> <strong>la</strong>s 17 semanas. Por ejemplo, los filotipos<br />

cont<strong>en</strong>ido <strong>en</strong> <strong>la</strong>s figuras seña<strong>la</strong>das con <strong>la</strong>s letras A y D. Por otra parte, hay que indicar<br />

que los filotipos seña<strong>la</strong>dos <strong>en</strong> el perfil de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca con <strong>la</strong>s letras B y C <strong>en</strong> el<br />

intervalo de <strong>la</strong>s 17 semanas (Figura 4.20) continúan pres<strong>en</strong>tándose <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s<br />

55 semanas, no solo <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca, sino que también se pres<strong>en</strong>tan <strong>en</strong> <strong>la</strong>s hojas<br />

verdes. Esto nos puede indicar que parte de <strong>la</strong> comunidad de hongos originales se está<br />

restableci<strong>en</strong>do <strong>en</strong> el intervalo de un año o que éstos han logrado adaptarse y subsistir a<br />

través del tiempo.<br />

La Figura 4.22 pres<strong>en</strong>ta muestras de <strong>la</strong> cohorte de <strong>hojarasca</strong> fresca y del bloque A<br />

que dieron positivo a bacterias y a <strong>la</strong>s que se les aplicaron distintos tratami<strong>en</strong>tos <strong>en</strong> el<br />

intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas. Hay que seña<strong>la</strong>r <strong>la</strong> pres<strong>en</strong>cia de un mayor número de<br />

filotipos <strong>en</strong> aquellos tratami<strong>en</strong>to <strong>en</strong> donde no hubo poda versus los tratami<strong>en</strong>tos <strong>en</strong> que sí<br />

hubo poda. Podríamos inferir que <strong>la</strong> composición de <strong>la</strong> comunidad de bacterias no se<br />

restablece completam<strong>en</strong>te de los efectos de un huracán o que ésta cambia <strong>en</strong> un período<br />

de 55 semanas, aunque estén d<strong>en</strong>tro del mismo bloque. En el caso de <strong>la</strong> composición de<br />

<strong>la</strong> comunidad de hongos para el mismo tratami<strong>en</strong>to e intervalo de tiempo, se observó una<br />

disminución <strong>en</strong> el número de filotipos <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> todos los tratami<strong>en</strong>tos d<strong>en</strong>tro del<br />

mismo bloque (Figura 4.23).


70<br />

U<br />

n<br />

i<br />

d<br />

a<br />

d<br />

e<br />

s<br />

d<br />

e<br />

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c<br />

e<br />

n<br />

c<br />

i<br />

a<br />

Hojas nuevas<br />

C<br />

B<br />

Hojarasca fresca<br />

C<br />

B<br />

A<br />

Hojarasca sobre el suelo<br />

A<br />

Longitud de fragm<strong>en</strong>to terminal (pb)<br />

Figura 4.20. Perfil de TRFLP de muestras de difer<strong>en</strong>tes cohortes <strong>en</strong> <strong>la</strong> misma canasta del<br />

bloque A que dieron positivo a hongos y a <strong>la</strong>s que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to de poda<br />

más adición de detrito <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 17 semanas.


71<br />

U<br />

n<br />

i<br />

d<br />

a<br />

d<br />

e<br />

s<br />

Hojas verdes<br />

C<br />

B<br />

d<br />

e<br />

f<br />

l<br />

u<br />

o<br />

r<br />

e<br />

s<br />

c<br />

e<br />

n<br />

c<br />

i<br />

a<br />

Hojarasca fresca<br />

C<br />

B<br />

A<br />

D<br />

Longitud de fragm<strong>en</strong>to terminal (pb)<br />

Figura 4.21. Perfil de TRFLP de muestras de difer<strong>en</strong>tes cohortes <strong>en</strong> <strong>la</strong> misma canasta del<br />

bloque A que dieron positivo a hongos y a <strong>la</strong>s que se les aplicó el tratami<strong>en</strong>to de poda<br />

más adición de detrito <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas.


72<br />

Hay que seña<strong>la</strong>r que aunque se observó una reducción <strong>en</strong> el número de filotipos<br />

<strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong> comunidad de hongos durante este intervalo de tiempo hubo filotipos que<br />

se <strong>en</strong>contraron <strong>en</strong> prácticam<strong>en</strong>te todos los tratami<strong>en</strong>tos, excepto <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to control.<br />

Este es el caso del filotipo seña<strong>la</strong>do con <strong>la</strong> letra A. Si comparamos <strong>la</strong> composición de <strong>la</strong><br />

comunidad de bacterias (Figura 4.22) con <strong>la</strong> de <strong>la</strong> comunidad de hongos (Figura 4.23)<br />

podríamos concluir que <strong>en</strong> el intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas el número de filotipos <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong><br />

<strong>en</strong> todos los tratami<strong>en</strong>tos fue mayor para <strong>la</strong> comunidad de bacterias, especialm<strong>en</strong>te <strong>en</strong> los<br />

tratami<strong>en</strong>tos donde no hubo poda.<br />

En resum<strong>en</strong>, podemos decir que los resultados de los distintos análisis<br />

microbianos mostraron, al aplicar los difer<strong>en</strong>tes tratami<strong>en</strong>tos <strong>en</strong> nuestra área de estudio,<br />

que hubo cambios <strong>en</strong> <strong>la</strong> sucesión microbiana a través del tiempo, especialm<strong>en</strong>te <strong>en</strong> el<br />

caso de los hongos. Los resultados obt<strong>en</strong>idos del TRFLP para <strong>la</strong> región 16S rADN<br />

bacteriana digerida con <strong>la</strong> <strong>en</strong>zima de restricción MnlI y el TRFLP de <strong>la</strong> región ITS de<br />

hongos con <strong>la</strong> <strong>en</strong>zima de restricción HaeIII corroboran lo anteriorm<strong>en</strong>te expuesto ya que<br />

cuando se aplicó el análisis estadístico ANOVA a estos resultados se <strong>en</strong>contró que hubo<br />

una difer<strong>en</strong>cia significativa <strong>en</strong> el número de filotipos de hongos a través del tiempo. En el<br />

caso de <strong>la</strong>s bacterias hubo cambios <strong>en</strong> el número de filotipos a través del tiempo, pero <strong>la</strong><br />

difer<strong>en</strong>cia no fue significativa. Otro aspecto importante fue que los electroferogramas<br />

mostraron que, <strong>en</strong> el caso de los hongos <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca, hubo un mayor número de<br />

filotipos <strong>en</strong> los tratami<strong>en</strong>tos donde no hubo poda o <strong>en</strong> los que hubo adición del detrito. En<br />

adición, se pudo observar que había variedad de filotipos <strong>en</strong> <strong>la</strong>s cohortes que se<br />

<strong>en</strong>contraban d<strong>en</strong>tro de una misma canasta del mismo bloque y durante el mismo intervalo<br />

de tiempo.


73<br />

U<br />

n<br />

i<br />

d<br />

a<br />

d<br />

e<br />

s<br />

Control<br />

No poda + detrito<br />

d<br />

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f<br />

l<br />

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o<br />

r<br />

e<br />

s<br />

c<br />

e<br />

n<br />

c<br />

i<br />

a<br />

Poda - detrito<br />

Poda + detrito<br />

Longitud de fragm<strong>en</strong>to terminal (pb)<br />

Figura 4.22. Perfil de TRFLP de muestras de <strong>la</strong> cohorte de <strong>hojarasca</strong> fresca del bloque A<br />

que dieron positivo a bacterias y a <strong>la</strong>s que se les aplicaron distintos tratami<strong>en</strong>tos <strong>en</strong> el<br />

intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas.


74<br />

U<br />

n<br />

i<br />

d<br />

a<br />

d<br />

e<br />

s<br />

Control<br />

No poda + detrito<br />

d<br />

e<br />

f<br />

l<br />

u<br />

o<br />

r<br />

e<br />

s<br />

c<br />

e<br />

n<br />

c<br />

i<br />

a<br />

Poda - detrito<br />

Poda + detrito<br />

A<br />

A<br />

A<br />

Longitud de fragm<strong>en</strong>to terminal (pb)<br />

Figura 4.23. Perfil de TRFLP de muestras de <strong>la</strong> cohorte de <strong>hojarasca</strong> fresca del bloque A<br />

que dieron positivo a hongos y a <strong>la</strong>s que se les aplicaron distintos tratami<strong>en</strong>tos <strong>en</strong> el<br />

intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas.


75<br />

En re<strong>la</strong>ción al número de filotipos obt<strong>en</strong>idos del TRFLP para <strong>la</strong> comunidad de<br />

hongos <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca podemos decir que hubo un mayor número de filotipos de<br />

hongos <strong>en</strong> prácticam<strong>en</strong>te todos los tratami<strong>en</strong>tos <strong>en</strong> los intervalos de <strong>la</strong>s 17 y 31 semanas.<br />

En términos de <strong>la</strong>s hojas verdes se observó que hubo un mayor número de filotipos de<br />

bacterias <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to de no poda más detrito durante el intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas,<br />

mi<strong>en</strong>tras que para los hongos el número de filotipos fue mayor <strong>en</strong> los intervalos de <strong>la</strong>s 17<br />

y 31 semanas. Este dato puede sugerirnos que <strong>en</strong> los hojas verdes <strong>la</strong> comunidad de<br />

bacterias empieza a recuperarse de los efectos de un disturbio <strong>en</strong> aproximadam<strong>en</strong>te un<br />

año. Se observó una t<strong>en</strong>d<strong>en</strong>cia <strong>en</strong> <strong>la</strong> cual después que <strong>la</strong> comunidad de hongos actuaba<br />

descomponi<strong>en</strong>do <strong>la</strong> materia orgánica se podía observar un aum<strong>en</strong>to <strong>en</strong> <strong>la</strong> comunidad de<br />

bacterias, es decir, cuando los hongos aum<strong>en</strong>taban <strong>la</strong>s bacterias disminuían o por el<br />

contrario, cuando los hongos disminuían <strong>la</strong>s bacterias aum<strong>en</strong>taban.


Capítulo Cinco<br />

Discusión<br />

El estudio pret<strong>en</strong>día medir los cambios <strong>en</strong> <strong>la</strong> estructura microbiana <strong>en</strong> respuesta a<br />

los difer<strong>en</strong>tes tratami<strong>en</strong>tos y sus efectos re<strong>la</strong>tivos <strong>en</strong> los organismos <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

sucesión de descomposición del material orgánico. Los objetivos del estudio incluían<br />

analizar <strong>la</strong> composición y estructura de <strong>la</strong>s comunidades <strong>microbianas</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> por<br />

medio de <strong>la</strong> técnica de TRFLP, determinar si hubo alguna difer<strong>en</strong>cia significativa <strong>en</strong>tre<br />

<strong>la</strong>s áreas de estudio y difer<strong>en</strong>tes niveles de descomposición de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> y determinar<br />

organismos <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong> sucesión <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong>.<br />

La actividad microbiana es responsable de una gran parte de <strong>la</strong> descomposición.<br />

Los difer<strong>en</strong>tes grupos de descomponedores microbianos se han adaptado a degradar<br />

diversos tipos de recursos y, <strong>en</strong> adición, se han adaptado a difer<strong>en</strong>tes condiciones<br />

ambi<strong>en</strong>tales, dirigi<strong>en</strong>do <strong>la</strong> sucesión de <strong>la</strong> comunidad microbiana al descomponer <strong>la</strong><br />

<strong>hojarasca</strong> (Lodge, 1996). Los compuestos lábiles son degradados, <strong>en</strong> primer lugar, por <strong>la</strong>s<br />

bacterias de crecimi<strong>en</strong>to rápido y por los hongos azúcares, mi<strong>en</strong>tras que los recursos<br />

recalcitrantes (ej. lignina) pued<strong>en</strong> ser descompuestos más tarde, primeram<strong>en</strong>te por<br />

hongos, especialm<strong>en</strong>te por basidiomicetos de producción b<strong>la</strong>nca que utilizan <strong>la</strong>s bandas<br />

de <strong>la</strong>s hifas para colonizar nuevos recursos y para importar nutri<strong>en</strong>tes de su fu<strong>en</strong>te de<br />

alim<strong>en</strong>tos previa (Miller and Lodge, 1997). La degradación de <strong>la</strong> lignocelulosa por los<br />

hongos de producción b<strong>la</strong>nca provee variedad <strong>en</strong> los recursos adicionales que son<br />

descompuestos por otros microbios, dirigi<strong>en</strong>do los nuevos cambios de <strong>la</strong> comunidad<br />

microbiana. Los disturbios que ocasionan <strong>la</strong> apertura del dosel y depositan el detrito,<br />

76


77<br />

tanto de actividades naturales (ej. huracanes) como antropogénicas (ej. esparcimi<strong>en</strong>to)<br />

pued<strong>en</strong> afectar significativam<strong>en</strong>te <strong>la</strong>s comunidades de descomponedores microbianos y <strong>la</strong><br />

tasa de descomposición, a través de sus efectos <strong>en</strong> el ambi<strong>en</strong>te del suelo del bosque y <strong>la</strong><br />

calidad de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> (Miller and Lodge, 1997).<br />

En términos de <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración de ADN total se establece que no hubo una<br />

difer<strong>en</strong>cia significativa de éste <strong>en</strong>tre los bloques, tratami<strong>en</strong>tos y cohortes de <strong>la</strong>s hojas,<br />

pero si fue significativam<strong>en</strong>te difer<strong>en</strong>te a través del tiempo <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca<br />

(P=0.001). En el tratami<strong>en</strong>to donde hubo poda y adición del detrito <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración del<br />

ADN fue mayor <strong>en</strong> <strong>la</strong>s 7 y 17 semanas si se compara con el resto de los intervalos de<br />

muestreo (Figura 4.01). La colonización de hongos basidiomicetos es promovida <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

<strong>hojarasca</strong> fresca. La tasa de descomposición pudo aum<strong>en</strong>tar debido al aum<strong>en</strong>to re<strong>la</strong>tivo<br />

<strong>en</strong> <strong>la</strong> humedad de <strong>la</strong> capa de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca cubierta y al movimi<strong>en</strong>to de nutri<strong>en</strong>tes de<br />

<strong>la</strong>s hojas verdes que están sobre el<strong>la</strong>s. Los cambios <strong>en</strong> humedad, profundidad de <strong>la</strong><br />

<strong>hojarasca</strong> y <strong>la</strong> alta conc<strong>en</strong>tración de nutri<strong>en</strong>tes <strong>en</strong> <strong>la</strong>s hojas verdes pudieron interactuar y<br />

de esta manera influ<strong>en</strong>ciar <strong>la</strong> tasa de descomposición <strong>en</strong> <strong>la</strong> capa de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca<br />

pres<strong>en</strong>te <strong>en</strong> el suelo, además de <strong>la</strong>s hojas verdes. La tasa de descomposición pudo ser más<br />

rápida <strong>en</strong> este tratami<strong>en</strong>to como muestra el bajo por ci<strong>en</strong>to de masa reman<strong>en</strong>te <strong>en</strong> el<br />

intervalo de <strong>la</strong>s 55 semanas pres<strong>en</strong>tado <strong>en</strong> <strong>la</strong> Figura 4.10.F (Lodge, datos no publicados).<br />

El clímax de <strong>la</strong> comunidad microbiana es más rápido <strong>en</strong> este tratami<strong>en</strong>to, como muestra<br />

<strong>la</strong> disminución de ADN a <strong>la</strong>s 31 semanas (Figura 4.10.B). Es el único tratami<strong>en</strong>to donde<br />

el ADN disminuye durante este intervalo de tiempo.<br />

La alta conc<strong>en</strong>tración de ADN <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to de poda sin adición del detrito<br />

pudo estar causada por <strong>la</strong> aus<strong>en</strong>cia de hongos basidiomicetos. Cuando los hongos


78<br />

basidiomicetos no están <strong>pres<strong>en</strong>tes</strong> <strong>en</strong> el sustrato, <strong>la</strong>s bacterias y los hongos azúcares<br />

pued<strong>en</strong> colonizarlo. Por tanto, <strong>la</strong> alta conc<strong>en</strong>tración de ADN <strong>en</strong> este tratami<strong>en</strong>to pudo<br />

estar dirigida por estos microorganismos (Figura. 4.10.A). Este resultado está sust<strong>en</strong>tado<br />

por el alto por ci<strong>en</strong>to de masa reman<strong>en</strong>te que se obtuvo a <strong>la</strong>s 55 semanas <strong>en</strong> el<br />

tratami<strong>en</strong>to, mostrando que <strong>la</strong> descomposición fue más l<strong>en</strong>ta <strong>en</strong> aus<strong>en</strong>cia de hongos<br />

basidiomicetos (Figura 4.10.F) (Lodge, datos no publicados). La aceleración de <strong>la</strong><br />

descomposición temprana <strong>en</strong> <strong>la</strong>s hojas por algunos hongos basidiomicetos puede ser<br />

atribuida, <strong>en</strong> parte, a su capacidad de colonizar rápidam<strong>en</strong>te el sustrato y a su capacidad<br />

de mover los nutri<strong>en</strong>tes, <strong>la</strong>s cuales les permit<strong>en</strong> convertir <strong>la</strong> biomasa <strong>en</strong> nuevos recursos<br />

cuando <strong>la</strong> incorporación de nutri<strong>en</strong>tes es mínima (Lodge et al, 2008). Al no incorporar<br />

una fu<strong>en</strong>te de material orgánico se disminuyó el desarrollo de los microorganismos,<br />

particu<strong>la</strong>rm<strong>en</strong>te, los hongos. Por tal razón <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> pres<strong>en</strong>te <strong>en</strong> el suelo se<br />

descompone más l<strong>en</strong>tam<strong>en</strong>te que <strong>en</strong> los otros tratami<strong>en</strong>tos ya que <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración de<br />

nutri<strong>en</strong>tes declina rápidam<strong>en</strong>te <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> exist<strong>en</strong>te debido a <strong>la</strong> pérdida de nutri<strong>en</strong>tes<br />

de los microbios y al aum<strong>en</strong>to de <strong>la</strong> radiación del sol. El tamaño de <strong>la</strong> abertura del dosel<br />

es determinante <strong>en</strong> <strong>la</strong>s actividades de <strong>la</strong> descomposición de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> (Quishui and<br />

Zak, 1995). En este tratami<strong>en</strong>to se observó una disminución <strong>en</strong> el número de filotipos a<br />

través del tiempo ya que al realizarse <strong>la</strong> poda del dosel, y al retirar el detrito se disminuye<br />

<strong>la</strong> sucesión de descomposición de <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> (Figura 4.03.A–C). Los resultados del<br />

análisis estadístico ANOVA confirmaron que no hubo una difer<strong>en</strong>cia significativa <strong>en</strong> el<br />

número de filotipos <strong>en</strong> <strong>la</strong>s comunidades de bacterias <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca a través del<br />

tiempo.


79<br />

El clímax de <strong>la</strong> comunidad microbiana es más l<strong>en</strong>to <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to donde no se<br />

poda el dosel, pero <strong>la</strong> abundancia de microorganismos puede ser más alta cuando se<br />

añade el detrito, debido a que se propicia una alta conectividad de hongos (Lodge,<br />

trabajos no publicados). Este hecho es apoyado por <strong>la</strong> alta conc<strong>en</strong>tración de ADN <strong>en</strong> el<br />

tratami<strong>en</strong>to donde no hubo poda, pero si adición del detrito (Fig. 4.10.B).<br />

Los resultados del c<strong>la</strong>dograma mostraron que <strong>la</strong> estructura de <strong>la</strong>s comunidades de<br />

hongos y bacterias cambia a través del tiempo y el espacio. La poda del dosel y <strong>la</strong> adición<br />

del detrito pued<strong>en</strong> afectar <strong>la</strong> comunidad microbiana. Estos cambios y difer<strong>en</strong>cias<br />

observadas <strong>en</strong>tre los tratami<strong>en</strong>tos y <strong>la</strong>s cohortes de hojas, pudieron ser provocados<br />

principalm<strong>en</strong>te por el tiempo de recolección de <strong>la</strong> muestra y por el <strong>la</strong>pso de tiempo que se<br />

tuvo que esperar para defoliar <strong>en</strong>tre un bloque y otro. Además, se <strong>en</strong>contró que <strong>la</strong>s<br />

muestras son altam<strong>en</strong>te diverg<strong>en</strong>tes y no pudo ser observado un patrón definido <strong>en</strong> <strong>la</strong>s<br />

comunidades debido a <strong>la</strong> diversidad de <strong>la</strong>s comunidades de hongos y bacterias, y a <strong>la</strong><br />

variabilidad <strong>en</strong>tre los bloques. El efecto de <strong>la</strong> int<strong>en</strong>sidad de <strong>la</strong> defoliación <strong>en</strong> <strong>la</strong> estructura<br />

de <strong>la</strong> cad<strong>en</strong>a alim<strong>en</strong>taria sobre el suelo pudo dep<strong>en</strong>der de <strong>la</strong> duración de <strong>la</strong> defoliación<br />

provocando que el efecto sobre <strong>la</strong>s comunidades <strong>microbianas</strong> sea más dinámico que<br />

constante (Miko<strong>la</strong> et al, 2001). Por tanto, pudimos probar que <strong>la</strong> hipótesis (H a ) <strong>en</strong> <strong>la</strong> que<br />

se seña<strong>la</strong>ba que <strong>la</strong> deposición de <strong>la</strong> materia orgánica y <strong>la</strong>s aberturas <strong>en</strong> el dosel<br />

cambiarían <strong>la</strong> diversidad de microorganismos <strong>en</strong> nuestra área de estudio es cierta. Esto es<br />

de esta manera, ya que los resultados obt<strong>en</strong>idos de los distintos análisis que se aplicaron a<br />

<strong>la</strong>s muestras recolectadas corroboraron que <strong>la</strong> deposición de materia orgánica y <strong>la</strong>s<br />

aberturas <strong>en</strong> el dosel cambiaron <strong>la</strong> diversidad re<strong>la</strong>tiva de microorganismos, <strong>en</strong> nuestro<br />

caso, hubo una difer<strong>en</strong>cia significativa mayor <strong>en</strong> el número de filotipos <strong>en</strong> <strong>la</strong> comunidad


80<br />

de hongos a través del tiempo, tanto <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> fresca, como <strong>en</strong> <strong>la</strong>s hojas verdes.<br />

Podemos concluir que los cambios ocurridos a través del tiempo <strong>en</strong> <strong>la</strong>s comunidades<br />

<strong>microbianas</strong> pued<strong>en</strong> ser re<strong>la</strong>cionados a los cambios ocurridos <strong>en</strong> el microclima y a <strong>la</strong><br />

disponibilidad de los compuestos lábiles. En adición, podemos concluir que los hongos<br />

apar<strong>en</strong>tan contro<strong>la</strong>r <strong>la</strong> sucesión de microorganismos al descomponer <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong> pres<strong>en</strong>te<br />

sobre el suelo.<br />

Por último, <strong>en</strong> muy pocos trabajos de investigación se ha aplicado <strong>la</strong> técnica de<br />

TRFLP al estudio de <strong>la</strong>s comunidades <strong>microbianas</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong>s hojas y <strong>en</strong> determinar como los<br />

cambios <strong>en</strong> el ambi<strong>en</strong>te afectan su estructura y diversidad. En este estudio se logró<br />

aplicar, por primera vez, <strong>la</strong> técnica de TRFLP <strong>en</strong> <strong>la</strong> región del trópico, pero aún se<br />

necesitan realizar más investigaciones, ya que <strong>la</strong>s <strong>en</strong>zimas de restricción que se utilizaron<br />

<strong>en</strong> el estudio nos dieron una resolución limitada. Es necesario evaluar otras <strong>en</strong>zimas para<br />

de esta manera poder determinar cual es más eficaz al mom<strong>en</strong>to de discriminar <strong>en</strong>tre los<br />

efectos causados por los tratami<strong>en</strong>tos y los causados por <strong>la</strong>s cohortes de hojas. Es decir,<br />

utilizar otras <strong>en</strong>zimas de restricción que nos provean una mayor resolución de <strong>la</strong><br />

estructura microbiana pres<strong>en</strong>te <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>hojarasca</strong>.


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Apéndices<br />

85


86<br />

Apéndice Uno<br />

Apéndice 1.01.<br />

Protocolo alternativo para extraer ADN<br />

(UltraClean Soil DNA Iso<strong>la</strong>tion Kit, MoBio Laboratorios, So<strong>la</strong>na Beach, CA).<br />

Ponerse guantes todo el tiempo.<br />

1. Añadir 0.25 g a 1.00 g de muestra del suelo a <strong>la</strong> solución ya preparada (2 ml Bead<br />

Solution Tubes). Enumerar cada solución.<br />

2. Mover <strong>la</strong>s soluciones.<br />

3. Cotejar <strong>la</strong> solución S1, para verificar que no hal<strong>la</strong> precipitado. Si hay precipitado se<br />

t<strong>en</strong>drá que cal<strong>en</strong>tar <strong>la</strong> solución a una temperatura de 60ºC, hasta que se disuelva el<br />

precipitado.<br />

4. Añadir 60 µl de <strong>la</strong> solución S1 e invertir<strong>la</strong> varias veces o mover<strong>la</strong> brevem<strong>en</strong>te.<br />

5. Añadir 200 µl de <strong>la</strong> solución IRS (“Inhibitor R<strong>en</strong>oval Solution”), se requiere solo si el<br />

ADN será utilizado <strong>en</strong> PCR.<br />

6. Asegurar los tubos horizontalm<strong>en</strong>te utilizando el “Mo Bio Vortex Adapter’’ con cinta<br />

adhesiva. Mover a velocidad máxima por 10 minutos.<br />

7. C<strong>en</strong>trifugar los tubos a 10,000 x g durante 30 segundos.<br />

8. Transferir el sobr<strong>en</strong>adante a tubos microc<strong>en</strong>trifugados limpios.<br />

9. Se espera t<strong>en</strong>er alrededor de 400 µl a 450 µl de sobr<strong>en</strong>adante.<br />

10. Añadir 250 µl de <strong>la</strong> solución S2 y mover<strong>la</strong> por 5 segundos. Colocar<strong>la</strong> <strong>en</strong> el conge<strong>la</strong>dor<br />

a 4ºC por 5 minutos.<br />

11. C<strong>en</strong>trifugar los tubos a 10,000 x g.


87<br />

12. Transferir el volum<strong>en</strong> completo de sobr<strong>en</strong>adante a un tubo de sobr<strong>en</strong>adante limpio.<br />

13. Añadir 1.3 ml de <strong>la</strong> solución S3 al sobr<strong>en</strong>adante y moverlo por 5 minutos.<br />

14. Colocar 700 ml <strong>en</strong> el filtro “Spin filter” y c<strong>en</strong>trifugar por 1 minuto a 10,000 x g.<br />

Descartar el flujo. Repetir el proceso con el sobr<strong>en</strong>adante que falta. Se realizará un total<br />

de 3 tandas por cada muestra.<br />

15. Añadir 300 µl de <strong>la</strong> solución S4 y c<strong>en</strong>trifugar por 30 segundos a 10,00 x g.<br />

16. Descartar el flujo.<br />

17. C<strong>en</strong>trifugar nuevam<strong>en</strong>te por 1 minuto.<br />

18. Colocar cuidadosam<strong>en</strong>te el filtro <strong>en</strong> un tubo nuevo. Se provee.<br />

19. Añadir 50 µl de <strong>la</strong> solución S5 <strong>en</strong> el c<strong>en</strong>tro de <strong>la</strong> membrana del filtro.<br />

20. C<strong>en</strong>trifugar por 30 segundos.<br />

21. Desechar el filtro. El ADN <strong>en</strong> el tubo está listo para <strong>la</strong>s aplicaciones. Se recomi<strong>en</strong>da<br />

que se almac<strong>en</strong>e el tubo con el ADN a una temperatura de -20ºC.


88<br />

Apéndice 1.02.<br />

Dilución de iniciadores oligonucleótidos “primers” para bacterias<br />

1525R<br />

Ci = 100 pmol<br />

20pmol (100 µl)<br />

Vi = =<br />

100pmol<br />

27F (FAM)<br />

Ci= 48.2<br />

20 pmol (100 µl)<br />

Vi = =<br />

48.2 pmol<br />

20 µl “primer”<br />

41.5 µl de “primer”<br />

20 µl “primer”<br />

80 µl ddH2O<br />

41.5 µl “primer”<br />

58.2 µl ddH2O<br />

Se aplicará el mismo procedimi<strong>en</strong>to para diluir los iniciadores oligonucleótidos<br />

“primers” de hongos (ITS 4 e ITS 1 ).


89<br />

Apéndice 1.03.<br />

Protocolo para Precipitación de<br />

Productos de Secu<strong>en</strong>ciación<br />

Volum<strong>en</strong> inicial 20µl<br />

1. Transferir todo el volum<strong>en</strong> de <strong>la</strong> digestión a un microtubo de 1.5 ml.<br />

2. Preparar y añadir:<br />

a. 49 µl de agua deionizada estéril (ddH 2 O)<br />

b. 6 µl de 3M acetato de sodio (CH 3 COONa)<br />

c. 125 µl de etanol 95% (CH 3 CH 2 OH)<br />

3. Mezc<strong>la</strong>r bi<strong>en</strong> (vortex) e incubar a temperatura ambi<strong>en</strong>te por 15 a 20 minutos (reposar).<br />

4. C<strong>en</strong>trifugar a velocidad máxima por 20 minutos. Asegurarse de colocar los microtubos<br />

<strong>en</strong> <strong>la</strong> misma ori<strong>en</strong>tación para localizar el “pellet”.<br />

5. Utilizando una micropipeta, aspirar todo el sobr<strong>en</strong>adante con mucho cuidado y <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

dirección opuesta a donde se supone que esté el “pellet”.<br />

6. Añadir 250 µl de etanol 70% para <strong>la</strong>var el “pellet”.<br />

7. C<strong>en</strong>trifugar a velocidad máxima por 5 minutos. Asegurarse de colocar los microtubos<br />

<strong>en</strong> <strong>la</strong> misma ori<strong>en</strong>tación.<br />

8. Aspirar el sobr<strong>en</strong>adante con premura y mucho cuidado con una micropipeta.<br />

9. Dejar secar <strong>la</strong>s muestras <strong>en</strong> un bloque termal a 70 o C por 15 minutos o dejarlo abierto<br />

de forma horizontal hasta evaporarse el alcohol residual. Si posee secado al vacío mejor.<br />

Puede secar <strong>en</strong> un horno de secado a 70 o C.<br />

10. Resusp<strong>en</strong>der el “pellet” <strong>en</strong> Formamida (CH 3 NO) y <strong>en</strong> el marcador de peso molecu<strong>la</strong>r<br />

“Liz 500’’ (Applied Biosystem, Warrinton, UK). Utilizar 14.8 µl de Formamida + 0.2 µl


90<br />

de “Liz marker” (por muestra). Luego, con una micropipeta, se transfier<strong>en</strong> todas <strong>la</strong>s<br />

muestras al p<strong>la</strong>to de secu<strong>en</strong>ciar y se le coloca el septo (<strong>la</strong> tapa de goma gris).<br />

11. El p<strong>la</strong>to de secu<strong>en</strong>ciar se coloca <strong>en</strong> el termocic<strong>la</strong>dor y se aplica el programa de<br />

desnaturalizar. Este método es aplicado para romper interacciones débiles como los<br />

pu<strong>en</strong>tes de hidróg<strong>en</strong>o que pued<strong>en</strong> formarse.<br />

12. Cuando finalice el ciclo de desnaturalizar, colocar rápidam<strong>en</strong>te el p<strong>la</strong>to de secu<strong>en</strong>ciar<br />

que conti<strong>en</strong>e <strong>la</strong>s muestras <strong>en</strong> un baño de agua fría para un cambio drástico de temperatura<br />

por 2 minutos. Luego secar el p<strong>la</strong>to y colocar <strong>la</strong> base y <strong>la</strong> cubierta requerida para <strong>la</strong><br />

secu<strong>en</strong>ciación <strong>en</strong> el Analizador G<strong>en</strong>ético.


91<br />

Apéndice Dos<br />

Apéndice 2.01. Resultados de <strong>la</strong> amplificación del ADN mediante <strong>la</strong> técnica de reacción<br />

de <strong>la</strong> polimerasa <strong>en</strong> cad<strong>en</strong>a (PCR) utilizando <strong>la</strong> <strong>en</strong>zima Polimerasa de ADN Red Taq<br />

ADN Descripción Bacterias Dilución Hongos Dilución<br />

16s rADN<br />

ITS<br />

Período de muestreo: 17 semanas<br />

40 A1 - Hojarasca nueva - N/A - N/A<br />

41 A1 - Hojarasca fresca + 10 -1 + 10 -1<br />

42 A1 - Hojarasca sobre suelo + 10 -1 + 10 -2<br />

43 A2 - Hojarasca nueva + 10 -2 + 10 -1<br />

44 A2 - Hojarasca fresca - N/A - N/A<br />

45 A2 - Hojarasca sobre suelo + 10 -2 + 10 -1<br />

46 A3 - Hojas verdes - N/A - N/A<br />

47 A3 - Hojarasca nueva + 10 -1 + 10 -1<br />

48 A3 – Hojarasca fresca + 10 -2 + 10 -1<br />

49 A3 - Hojarasca sobre suelo + 10 -2 + 10 -2<br />

50 A4 - Hojas verdes + 10 -2 + 10 -1<br />

51 A4 - Hojarasca nueva + 10 -1 + 10 -1<br />

52 A4 - Hojarasca fresca + 10 -2 + 10 -1<br />

53 A4 - Hojarasca sobre suelo + 10 -2 + 10 -1<br />

54 B1 - Hojarasca nueva + 10 -2 - N/A


92<br />

Apéndice 2.01., continuación.<br />

55 B1 - Hojarasca fresca + 10 -2 + 10 -1<br />

56 B1 - Hojarasca sobre suelo + 10 -2 + 10 -1<br />

57 B2 - Hojas verdes + 10 -1 + 10 -1<br />

58 B2 - Hojarasca nueva - N/A + 10 -1<br />

59 B2 - Hojarasca fresca + 10 -2 - N/A<br />

60 B2 - Hojarasca sobre suelo + 10 -2 + 10 -1<br />

61 B3 - Hojas verdes + 10 -2 + 10 -1<br />

62 B3 – Hojarasca nueva + 10 -2 + 10 -1<br />

63 B3 – Hojarasca fresca - N/A - N/A<br />

64 B3 - Hojarasca sobre suelo + 10 -1 - N/A<br />

65 B4 - Hojarasca nueva - N/A + 10 -1<br />

66 B4 - Hojarasca fresca + 10 -1 + 10 -1<br />

67 B4 - Hojarasca sobre suelo + 10 -1 N/A N/A<br />

68 C1 - Hojas verdes - N/A + 10 -1<br />

69 C1 - Hojarasca nueva - N/A + 10 -1<br />

70 C1 - Hojarasca fresca - N/A - N/A<br />

71 C1 - Hojarasca sobre suelo + 10 -1 + 10 -1<br />

72 C2 - Hojas verdes - N/A + 10 -1<br />

73 C2 - Hojarasca nueva + 10 -1 N/A N/A<br />

74 C2 - Hojarasca fresca + 10 -2 + 10 -2<br />

75 C2 - Hojarasca sobre suelo + 10 -2 + 10 -2<br />

76 C3 - Hojarasca nueva + 10 -1 + 10 -2<br />

77 C3 - Hojarasca fresca + 10 -2 + 10 -1


93<br />

Apéndice 2.01., continuación.<br />

78 C3 - Hojarasca sobre suelo + 10 -1 + 10 -1<br />

79 C4 - Hojarasca nueva - N/A + 10 -2<br />

80 C4 - Hojarasca fresca - N/A + 10 -2<br />

81 C4 - Hojarasca sobre suelo + 10 -1 + 10 -2<br />

Período de muestreo: 31 semanas<br />

82 A1 - Hojarasca fresca + 10 -1 + 10 -2<br />

83 A2 - Hojarasca fresca + 10 -2 + 10 -2<br />

84 A3 - Hojas verdes - N/A + 10 -1<br />

85 A3 - Hojarasca fresca + 10 -2 + 10 -2<br />

86 A4 - Hojas verdes + 10 -1 + 10 -2<br />

87 A4 - Hojarasca fresca - N/A + 10 -2<br />

88 B1 – Hojarasca fresca - N/A + 10 -2<br />

89 B2 – Hojas verdes - N/A + 10 -2<br />

90 B2 - Hojarasca fresca - N/A + 10 -2<br />

91 B3 - Hojas verdes + 10 -2 + 10 -2<br />

92 B3 - Hojarasca fresca + 10 -1 + 10 -2<br />

93 B4 - Hojarasca fresca + 10 -1 + 10 -2<br />

94 C1 - Hojas verdes + 10 -2 + 10 -2<br />

95 C1 - Hojarasca fresca + 10 -2 + 10 -2<br />

96 C2 - Hojas verdes + 10 -2 + 10 -2<br />

97 C2 - Hojarasca fresca + 10 -2 + 10 -2<br />

98 C3 - Hojarasca fresca - N/A + 10 -2<br />

99 C4 - Hojarasca fresca + 10 -2 + 10 -2


94<br />

Apéndice 2.01., continuación.<br />

Período de muestreo: 55 semanas<br />

118 A1 - Hojarasca fresca + 10 -1 + 10 -1<br />

119 A2 - Hojarasca fresca + 10 -1 + 10 -1<br />

120 A3 - Hojas verdes + 10 -1 + 10 -1<br />

121 A3 - Hojarasca fresca + 10 -1 + 10 -1<br />

122 A4 - Hojas verdes + 10 -2 + 10 -1<br />

123 A4 - Hojarasca fresca + 10 -1 + 10 -1<br />

124 B1 - Hojarasca fresca + 10 -1 + 10 -1<br />

125 B2 - Hojas verdes + 10 -1 + 10 -1<br />

126 B2 - Hojarasca fresca + 10 -1 + 10 -1<br />

127 B3 - Hojas verdes + 10 -1 + 10 -1<br />

128 B3 - Hojarasca fresca + 10 -1 + 10 -1<br />

129 B4 - Hojarasca fresca + 10 -1 + 10 -1<br />

130 C1 - Hojas verdes + 10 -1 + 10 -1<br />

131 C1 - Hojarasca fresca + 10 -1 + 10 -1<br />

132 C2 - Hojas verdes + 10 -1 + 10 -1<br />

133 C2 - Hojarasca fresca + 10 -1 + 10 -1<br />

134 C3 - Hojarasca fresca + 10 -1 + 10 -1<br />

135 C4 - Hojarasca fresca + 10 -1 + 10 -1<br />

+ resultado positivo al PCR<br />

- resultado negativo al PCR<br />

N/A no aplica


95<br />

10 -1 muestras positivas al PCR al t<strong>en</strong>er 2µl de ADN extraído <strong>en</strong> 18 µl de agua deionizada<br />

estéril<br />

10 -2 muestras positivas al PCR al t<strong>en</strong>er 2µl de ADN diluido 10 -1 <strong>en</strong> 18 µl de agua<br />

deionizada estéril.<br />

Tratami<strong>en</strong>tos:<br />

A1, B1, C4 --- Control<br />

A2, B4, C3--- Poda sin adición de detrito<br />

A3, B2, C2 --- Poda más adición de detrito<br />

A4, B3, C1 --- No poda más adición de detrito


96<br />

Apéndice 2.02. Resultados obt<strong>en</strong>idos <strong>en</strong> <strong>la</strong>s muestras de <strong>hojarasca</strong> fresca colectadas <strong>en</strong> los<br />

Bloques A, B y C al determinar <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración de ADN total (µg/ml) y el número de<br />

filotipos utilizando <strong>la</strong> técnica de TRFLP de acuerdo a los tratami<strong>en</strong>tos e intervalos de tiempo.<br />

TRFLP (16S rADN)<br />

TRFLP (ITS)<br />

Bloque Tratami<strong>en</strong>to Tiempo ADN Número de picos Número de picos<br />

(meses) (µg/ml) para bacterias para hongos<br />

A control 17 8.1 34 34<br />

A control 31 80.3 48 66<br />

A control 55 14.4 50 29<br />

A No poda + Detrito 17 29.7 45 63<br />

A No poda + Detrito 31 141.3 N/A 34<br />

A No poda + Detrito 55 23.2 35 44<br />

A Poda + No adición 17 172.2 N/A N/A<br />

A Poda + No adición 31 107.3 10 59<br />

A Poda + No adición 55 18.0 N/A 58<br />

A Poda + Detrito 17 52.5 41 23<br />

A Poda + Detrito 31 66.8 17 81<br />

A Poda + Detrito 55 14.2 45 68<br />

B control 17 30.5 N/A N/A<br />

B control 31 55.5 N/A 51<br />

B control 55 22.4 N/A 56<br />

B No poda + Detrito 17 29.1 N/A N/A


97<br />

B No poda + Detrito 31 65.1 33 54<br />

B No poda + Detrito 55 23.2 N/A N/A<br />

B Poda + No adición 17 37.6 31 24<br />

B Poda + No adición 31 43.8 34 45<br />

B Poda + No adición 55 18.8 N/A 27<br />

B Poda + Detrito 17 109.7 N/A N/A<br />

B Poda + Detrito 31 58.8 N/A 22<br />

B Poda + Detrito 55 15.2 N/A 31<br />

C control 17 63.9 N/A 42<br />

C control 31 45.3 15 64<br />

C control 55 15.8 N/A N/A<br />

C No poda + Detrito 17 29.6 N/A N/A<br />

C No poda + Detrito 31 73.0 43 89<br />

C No poda + Detrito 55 36.4 N/A N/A<br />

C Poda + No adición 17 52.1 48 74<br />

C Poda + No adición 31 121.7 N/A 19<br />

C Poda + No adición 55 30.0 N/A 33<br />

C Poda + Detrito 17 92.9 50 75<br />

C Poda + Detrito 31 66.8 25 68<br />

C Poda + Detrito 55 30.6 94 N/A


98<br />

Apéndice 2.03. Resultados obt<strong>en</strong>idos <strong>en</strong> <strong>la</strong>s muestras de hojas verdes colectadas <strong>en</strong> los<br />

Bloques A, B y C al determinar <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración de ADN total (µg/ml) y el número de<br />

filotipos utilizando <strong>la</strong> técnica de TRFLP de acuerdo a los tratami<strong>en</strong>tos e intervalos de tiempo.<br />

TRFLP (16S rADN)<br />

TRFLP (ITS)<br />

Bloque Tratami<strong>en</strong>to Tiempo ADN 1 Número de picos Número de picos<br />

(meses) (µg/ml) para bacterias para hongos<br />

A Poda + Detrito 17 34.2 N/A N/A<br />

A Poda + Detrito 31 28.9 N/A 72<br />

A Poda + Detrito 55 13.9 10 65<br />

A No poda + Detrito 17 34 23 80<br />

A No poda + Detrito 31 51.7 58 64<br />

A No poda + Detrito 55 28.7 31 N/A<br />

B Poda + Detrito 17 48.1 25 45<br />

B Poda + Detrito 31 26.7 N/A 17<br />

B Poda + Detrito 55 17.4 N/A 15<br />

B No poda + Detrito 17 84.1 N/A 66<br />

B No poda + Detrito 31 52 28 95<br />

B No poda + Detrito 55 18.4 N/A 29<br />

C Poda + Detrito 17 89.9 N/A 13<br />

C Poda + Detrito 31 58.6 13 62<br />

C Poda + Detrito 55 15 65 N/A


99<br />

C No poda + Detrito 17 29.6 N/A<br />

69<br />

C No poda + Detrito 31 54.6 22 56<br />

C No poda + Detrito 55 19.8 96 N/A<br />

1<br />

Los resultados obt<strong>en</strong>idos al calcu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> conc<strong>en</strong>tración de ADN total se obtuvieron de <strong>la</strong>s<br />

muestras que fueron colectadas de los bloques A, B y C utilizando el biofotómetro. Se<br />

utilizaron 6 µl del ADN extraído diluidos <strong>en</strong> 54 µl de agua esterilizada.

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