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VIII Reunión de la Sociedad Mexicana de Astrobiología Cuernavaca, Morelos. 24 de agosto de 2012 10 tapetes microbianos entran a esta zona en el inicio del rompimiento de Pangea y el sedimento marino del jurásico, rico en yeso (sulfato de calcio) domina a la zona. En la actualidad, muchos de los parientes cercanos de las bacterias de Cuatro Ciénegas están ahora en sitios que eran parte del mar de Thetys, incluyendo los lagos de altura de los Andes o en los salares del Himalaya. Hace solo 35 millones de años, al levantarse las sierras se fue el mar y el valle también se levanto aislando así a los tapetes microbianos de Cuatro Ciénegas junto con sus moluscos, crustáceos, peces, tortugas, diatomeas y virus [7]. Al aislarse el valle, las comunidades se adaptaron a las aguas continentales ricas en iones y evolucionaron aisladas del resto del mundo volviéndose endémicas pero manteniendo la señal filogenética de sus ancestros marinos [8, 9]. Para poder explorar esta ecología del pasado secuenciamos 4 comunidades microbianas, 2 formadoras de tapetes microbianos (PR y PG) y 2 estromatolitos (RM y PA) para determinar la diversidad y función de la comunidad por medio de la metagenómica [10, 11]. Sin embargo, cuanto a la diversidad funcional, el conocimiento existente sobre el metabolismo bacteriano es tan sólo una parte del existente en comunidades naturales, y ésto limita nuestra capacidad de realizar análisis comparativos porque se encontrarán sesgados hacia la representación de nuestro conocimiento en las muestras. El tapete PG se desarrolla en una poza permanente fisicoquímicamente estable, y posee una mayor complejidad y diversidad taxonómica y funcional, caracterizada por la abundancia de mecanismos de producción primaria y metabolismos autotróficos aeróbicos. El tapete PR se desarrolla en una poza de desecación fisicoquímicamente variable, y se encuentra fuertemente dominada por varias especies del género Pseudomonas. Su metabolismo es predominantemente heterotrófico, y está caracterizado por la presencia de rutas relacionadas con la detoxificación y tolerancia a altas concentraciones de toxinas, iones y metales. Ésto indica que los ambientes oligotróficos con bajas concentraciones de fósforo y nitrógeno pueden mantener comunidades complejas y diversas, y que la estructura del tapete presenta una solución para la concentración de nutrientes y protección de los miembros de la comunidad per se. Al comparar los tapetes microbianos contra los metagenomas de estromatolitos de la misma región, encontramos una mayor similitud entre los sistemas con regímenes de perturbación similares que entre tipos de sistema o proximidad geográfica. Esto es que la mayor similitud observada no ocurre entre los dos metagenomas de tapetes microbianos (PG y PR) o de estromatolitos (PA y RM), sino entre los dos sistemas desarrollados en los ambientes estables de las pozas permanentes (PG y PA). Éstas dos comunidades son las más diversas taxonómica y funcionalmente, es decir con composiciones más complejas, mayor número de phyla y especies estimadas, un mayor número de proteínas y de funciones y con genomas más pequeños. En contraste, aunque PR y RM no son similares entre sí, presentan un menor número de especies y una mayor dominancia, un menor número de proteínas y funciones, una mayor redundancia funcional y sus genomas son más grandes. Éstos resultados sugieren que los ambientes más estables permiten la diversificación de organismos con genomas pequeños especializados en la explotación de micro nichos diversos, al tiempo que los ambientes más variables promueven la diversificación de organismos generalistas con genomas grandes que les permite una mayor plasticidad y versatilidad metabólica. No hay duda que la máquina del tiempo de Cuatro Ciénegas hace de este sitio extraordinario un lugar único en el planeta actual, un parque precámbrico. Sin embargo, la historia geológica de Cuatro Ciénegas y sus minerales ricos en azufre lo hacen el mejor análogo del Cráter Gale en Marte, esto es muy importante, ya que en agosto de 2012, el laboratorio Curiosity llegará a Marte al Cráter Gale y empezará a buscar señales de vida tanto en el pasado como en el presente de Marte. El Cráter Gale tiene evidencias de un mar ancestral donde cayó un gran meteorito generando sedimentos ricos en yeso y es probable que, a pesar de que ahora se ve seco, todavía tenga agua profunda donde la vida se pudo haber refugiado [12, 13].
VIII Reunión de la Sociedad Mexicana de Astrobiología Cuernavaca, Morelos. 24 de agosto de 2012 11 Referencias [1] V. Souza, L. E. Eguiarte, Nature Review Microbiology 6: 559-564 (2008). [2] V. Souza, L. Espinosa, et al., PNAS 103: 6566-6570 (2006). [3] V. Souza, J. Siefert, et al., en prensa Astrobiology. [4] L. D. Alcaraz, G. Olmedo, et al., PNAS 105:5803-5808 (2008). [5] L. D. Alcaraz, G. Moreno-Hagelsieb, et al., BMC Genomics 11:332 (2010). [6] E. A. Rebollar, M. Avitia, et al., en prensa Microbial Ecology [7] Ch. G. Desnues, B. Rodriguez-Brito et al., Nature. 452:340-342 (2008) [8] Moreno-Letelier, G. Olmedo Gabriela, et al., International Journal of Evolutionary Biology. doi: 10.4061/2011/781642 (2011). [9] Moreno-Letelier, G. Olmedo et al., en prensa Astrobiology [10] G. Bonilla-Rosso, M. Peimbert, et al., en prensa en Astrobiology [11] M. Peimbert L. D. Alcaraz, et al., en prensa Astrobiology. [12] N. E. López-Lozano, G. Bonilla, et al., en prensa en Astrobiology. [13] J. L. Siefert, V. Souza et al., en prensa Astrobiology
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