Monografias.com > Biología
Descargar Imprimir Comentar Ver trabajos relacionados

Interacciones Microbianas, implicancias tecnológicas y Evolutivas




Enviado por emibacter



    Indice
    1.
    Introduccion

    2. Ecología. Orígenes del
    término

    3. Control
    Biológico

    4. Armas
    biológicas

    5. Interacciones a nivel
    genético

    6. Conclusión
    7. Bibliografía

    1.
    Introduccion

    La ecología es la ciencia que
    estudia las interacciones que establecen los organismos unos con
    otros y con su ambiente
    físico. Es las más antigua y asimismo la más
    nueva de las subdivisiones principales de la biología.
    Es por lo menos tan antigua como la inquisidora mente humana,
    imposible de ser ignorada por nuestros ancestros
    homínidos. Sin embargo como ciencia "dura"
    es joven, porque sólo recientemente los biólogos
    han sido capaces de idear la forma de analizar la multitud de
    variables que
    afectan a los organismos en su ambiente
    natural, de estudiarlas cuantitativamente y de construir modelos,
    establecer hipótesis y someter a prueba las
    predicciones.

    Contando con herramientas
    como el cálculo la
    estadística y los modelos de
    soft, se pueden complementar las investigaciones
    que tienen su origen en las observaciones sensibles de la
    naturaleza.
    De hecho, los investigadores que sentaron el nacimiento de la
    ecología
    como ciencia eran
    atentos observadores de la naturaleza. Con
    el posterior avance de las herramientas
    de estudio y el descubrimiento de la diversidad y la relevancia
    del mundo microbiano, surge la posibilidad de aplicar conceptos
    nacidos originalmente para la biología de
    macroorganismos a este nivel. Asimismo la complejidad de estos
    microecosistemas generó la necesidad de crear nuevos
    conceptos o ampliar los preestablecidos, en un intento por
    describir más fehacientemente las interrelaciones que
    ocurren a nivel microscópico.
    Estas interrelaciones ocurren entre los microorganismos a nivel
    bioquímico, físico, metabólico,
    genético. Las interacciones no se limitan a las
    comunidades microbianas sino que involucran a macroorganismos,
    influyendo no solo en su rol ecológico sino en su dirección evolutiva, llegando a participar
    en procesos de
    especiación. La transferencia horizontal de genes
    recientemente documentada constituye un interesante ejemplo de
    esto último, permitiendo el origen de interesantes
    cuestionamientos a la teoría
    de "supervivencia del más apto" darwinista. Estos
    cuestionamientos proponen a la cooperación como un fuerte
    mecanismo de evolución, desplazando de ese rol a la
    competencia.

    El estudio sistemático de interacciones ha
    concentrado el interés de
    ecólogos, microbiólogos, bioquímicos,
    fisiólogos, etc, permitiendo desarrollar campos de
    investigación tendientes a evaluar sus
    posibles aplicaciones en la industria,
    agricultura,
    salud. De esta
    manera las investigaciones
    no limitan su importancia a un laboratorio,
    sino que son relevantes directa o indirectamente al resto de la
    población.

    Estas aplicaciones pueden resultar tan beneficiosas como
    perjudiciales. Desde hace tiempo se conoce
    la capacidad de ciertos microorganismos de degradar el
    petróleo, recalcitrantes, xenobióticos y su
    aplicación en la biorremediación de sitios
    contaminados, otros son útiles para el incremento en la
    fertilidad de suelos
    agrícolas. En contraste, desde la antigüedad se
    conocen ejemplos del uso de agentes biológicos con fines
    bélicos, aunque su identificación y desarrollo son
    posteriores, alcanzando su máxime en la
    actualidad.

    De la amplia gama de aplicaciones actuales, destacamos
    el uso de microorganismos como agentes de biocontrol y como
    armas
    biológicas.

    2. Ecología.
    Orígenes del término

    El término ecología parece que se
    empleó por vez primera a mediados del siglo XIX. El 1 de
    enero de 1858, el naturalista – trascendentalista de Nueva
    Inglaterra
    (Estados
    Unidos) Henry David Thoreau escribía a su primo George
    Thatcher, de Bangor, Maine: «El señor Hoar
    está aún en Concord, ocupado en la Botánica, Ecología, etc., con el
    propósito de que le resulte verdaderamente provechosa su
    futura residencia en el extranjero.»

    Aunque el origen del término es dudoso, en
    general se acepta que fue el biólogo alemán Ernst
    Haeckel el primero que lo definió en el siguiente párrafo:

    Entendemos por ecología el conjunto de
    conocimientos referentes a la economía de la
    naturaleza, la investigación de todas las relaciones del
    animal tanto con su medio inorgánico como orgánico,
    incluyendo sobre todo su relación amistosa y hostil con
    aquellos animales y
    plantas con los
    que se relaciona directa o indirectamente. En una palabra, la
    ecología es el estudio de todas las complejas
    interrelaciones a las que Darwin se
    refería como las condiciones de la lucha por la
    existencia. La ciencia 7de
    la ecología, a menudo considerada equivocadamente como
    «biología» en un sentido restringido,
    constituye desde hace tiempo la esencia
    de lo que generalmente se denomina «historia natural».
    Como se ve claramente por las numerosas historias naturales
    populares, tanto antiguas como modernas, este tema ha
    evolucionado en íntima relación con la
    zoología sistemática. En la historia natural se ha
    tratado la ecología de los animales con
    bastante inexactitud; de todos modos, la historia natural ha
    tenido el mérito de mantener vivo un amplio interés
    por la zoología. Esta cita apareció en un trabajo
    de Haeckel en 1870, aunque parece que empleó el
    término por primera vez en 1866. Aproximadamente siete
    años antes, el zoólogo francés Isodore
    Geoffroy St. Hilaire había propuesto el término
    etología para «el estudio de las relaciones de los
    organismos dentro de la familia y
    la sociedad en el
    conjunto y en la comunidad»,
    y aproximadamente al mismo tiempo el naturalista inglés
    St. George Jackson Mivart acuñó el término
    hexicología, que definió en 1894 como
    «dedicada al estudio de las relaciones que existen entre
    los organismos y su medio, considerando la naturaleza de la
    localidad en que habitan, las temperaturas e iluminación que les acomodan y sus
    relaciones con otros organismos como enemigos, rivales o
    benefactores accidentales e involuntarios».

    La gran influencia de Ernst Haeckel en sus días,
    mucho mayor que la de Mivart o St. Hilaire, explica la poca
    aceptación de los términos etología y
    hexicología y la adopción
    común del término ecología de Haeckel. Como
    es sabido, el término etología de St. Hilaire se ha
    convertido posteriormente en sinónimo de estudio del
    comportamiento
    animal.

    La definición de Haeckel, que implica el concepto de
    interrelaciones entre los organismos y el ambiente, ha sido
    objeto de interpretaciones algo distintas y quizá
    más profundas desde 1900. Por ejemplo, el ecólogo
    inglés
    Charles Elton definió la ecología como la
    «historia natural científica» que se ocupa de
    la «sociología y economía de los
    animales». Un norteamericano especialista en
    ecología vegetal, Frederick Clements, consideraba que la
    ecología era «la ciencia de la comunidad»,
    y el ecólogo norteamericano contemporáneo Eugene
    Odum la ha definido, quizá demasiado ampliamente, como
    «el estudio de la estructura y
    función
    de la naturaleza».

    Independientemente de dar una definición precisa,
    la esencia de la ecología se encuentra en la infinidad de
    mecanismos abióticos y bióticos e interrelaciones
    implicadas en el movimiento de
    energía y nutrientes, que regulan la estructura y
    la dinámica de la población y de la comunidad. Como muchos de
    los campos de la biología contemporánea, la
    ecología es multidisciplinaria y su campo es casi
    ilimitado. Este punto ha sido claramente expresado por el
    ecólogo inglés A. Macfadyen:

    La ecología se ocupa de las interrelaciones que
    existen entre los organismos vivos, vegetales o animales, y sus
    ambientes, y éstos se estudian con la idea de descubrir
    los principios que
    regulan estas relaciones. El que tales principios
    existen es una suposición básica -y un dogma- para
    el ecólogo. Su campo de investigación abarca todos
    los aspectos vitales de las plantas y
    animales que están bajo observación, su posición
    sistemática, sus reacciones frente al ambiente y entre
    sí y la naturaleza física y química de su
    contorno inanimado… Debe admitirse que el ecólogo
    tiene algo de vagabundo reconocido; vaga errabundo por los cotos
    propios del botánico y del zoólogo, del
    taxónomo, del fisiólogo, del etólogo, del
    meteorólogo, del geólogo, del físico, del
    químico y hasta del sociólogo. Invade esos terrenos
    y los de otras disciplinas establecidas y respetadas. El poner
    límite a sus divagaciones realmente uno de los principales
    problemas del
    ecólogo y debe resolverlo por su propio interés.
    (Animal Ecology: Aims and Methods. 1957)

    Objetivos

    • Analizar el uso que ha dado el hombre a
      algunas interacciones microbianas observadas en la
      naturaleza.
    • Conocer y evaluar la importancia de las interacciones
      génicas en el mecanismo evolutivo.

    3. Control
    Biológico

    Generalidades.
    Alrededor del mundo, las enfermedades de los cultivos
    ocasionan pérdidas estimadas del 12% del total producido,
    y las pérdidas en postcosecha se encuentran entre el 10 y
    50%. Por lo tanto, es necesario hallar formas de prevenir el
    daño causado por microorganismos, con el fin de asegurar
    una provisión estable de alimentos. Una
    forma de realizarlo es mediante el uso de agroquímicos
    (pesticidas y fertilizantes), sin embargo estos contribuyen a la
    acumulación de residuos tóxicos en las cosechas y
    en el ambiente, con serias consecuencias para la salud humana. Además
    los pesticidas no permiten un control efectivo
    de muchas enfermedades producidas por
    fitopatógenos del suelo. La
    utilización de microorganismos antagonistas o enmiendas
    orgánicas es una alternativa para mejorar la nutrición y resistencia de
    las plantas así como disminuir la incidencia de
    enfermedades.

    La estabilidad ecológica inherente a los ecosistemas
    naturales y su autorregulación característica, se pierden cuando el
    hombre
    modifica las comunidades naturales a través de la ruptura
    del frágil tejido de interacciones a nivel de comunidades.
    De todas formas, esta ruptura puede ser reparada restituyendo los
    elementos reguladores perdidos en la comunidad. A través
    de la adición o el incremento de la biodiversidad
    que funcionan en los ecosistemas
    agrícolas. Una de las razones más importantes para
    restaurar y/o mantener la biodiversidad
    en la agricultura,
    es que presta una gran variedad de servicios
    ecológicos. Uno de estos servicios es
    la regulación de la abundancia de organismos indeseables a
    través de la predación, el parasitismo y la
    competencia.
    Predadores, parásitos y patógenos actúan
    como agentes de control natural que, bien manejados, pueden
    regular la población de componentes indeseables o no aptos
    en un agroecosistema particular.

    Esta regulación se llama "control
    biológico" y DeBach (1964) la define como "la
    acción de parásitos, predadores o patógenos
    que mantiene la densidad de la
    población de un organismo plaga en un promedio menor del
    que ocurriría en su ausencia".

    En la naturaleza existe una interacción continua
    entre los potenciales patógenos y sus antagonistas de
    forma tal que estos últimos contribuyen a que no haya
    enfermedad en la mayoría de los casos; es decir, el
    control biológico funciona naturalmente. La observación de este hecho natural permite
    el aislamiento de un biocontrolador de un mismo ambiente donde
    prolifera el patógeno.

    Se han descrito varios mecanismos de acción de
    los antagonistas para controlar el desarrollo de
    patógenos. Ellos son: antibiosis, competencia por espacio
    o por nutrientes, interacciones directas con el patógeno
    (micoparasitismo, lisis enzimática).

    Un importante y posible mecanismo de acción
    antagónica es la competencia. Se puede definir competencia
    como el desigual comportamiento
    de dos o más organismos ante un mismo requerimiento,
    siempre y cuando la utilización del mismo por uno de los
    organismos reduzca la cantidad disponible para los demás.
    Un factor esencial para que exista competencia es que haya
    "escasez" de un elemento, si hay exceso no hay competencia. La
    competencia más común es por nutrientes, oxígeno
    o espacio.

    La competencia por espacio también ha sido
    reportada; se menciona que las levaduras son efectivas
    colonizadoras de la superficie de plantas y se destaca la
    producción de materiales
    extracelulares (en especial polisacáridos) que restringen
    el espacio para la colonización por otros
    microorganismos.

    Otro mecanismo de biocontrol es la interacción
    directa con el patógeno. Existen dos tipos de
    interacciones directas entre los antagonistas y los
    patógenos. Ellas son el parasitismo y la
    predación:

    • Parasitismo: El término parasitismo se refiere
      al hecho de que un microorganismo parasite a otro. El
      parasitismo consiste en la utilización del
      patógeno como alimento por su antagonista. Generalmente
      se ven implicadas enzimas
      extracelulares tales como quitinasas, celulasas,
      Beta-1-3-glucanasas y proteasas que rompen las estructuras
      de los hongos
      parasitados. Hongos
      hiperparásitos Los ejemplos más conocidos de
      hongos hiperparásitos son Trichoderma y Gliocladium.
      Ambos ejercen su acción mediante varios mecanismos entre
      los que juega un rol importante el parasitismo. Hongos del
      género Trichoderma han sido muy
      estudiados como antagonistas de patógenos de suelos como
      Rizoctonia solani, Sclerotium rolfsii y Sclerotium cepivorum y
      existen varias formulaciones comerciales desarrolladas a partir
      de ellos.
    • Predación: En el caso de la predación
      el antagonista se alimenta de materia
      orgánica entre la cual ocasionalmente se encuentra el
      patógeno.

    Para ser más eficaces, los antagonistas deben
    ser:

    • Genéticamente estables.
    • Efectivos a bajas concentraciones.
    • Fáciles de reproducir en medios de
      cultivo económicos.
    • Efectivos para controlar un amplio rango de
      patógenos.
    • Preparados para ser distribuidos en una forma
      fácil.
    • No tóxicos para los seres humanos.
    • Resistentes a los pesticidas.
    • Compatible con otros tratamientos (químicos y
      físicos).
    • No patogénico para las plantas.
    • Activos contra el patógeno de múltiples
      formas

    Bajo condiciones ideales, como en el laboratorio,
    los antagonistas pueden proteger completamente a las plantas de
    los patógenos. En el campo, el control de enfermedades es
    un poco menos exitoso. Los factores críticos incluyen a la
    humedad, disponibilidad de nutrientes y pH.
    También es importante seleccionar una cepa agresiva del
    antagonista.

    Control biológico de microorganismos
    patógenos:
    Control biológico de Sclerotium rolfsii Sacc. en Phaseolus
    vulgaris mediante la utilización de Penicillium
    notatum.
    Es un patógeno relevante de plantas con importancia
    económica en zonas tropicales. Se han aplicado algunas
    medidas de control sin obtenerse resultados suficientemente
    satisfactorios:

    PCNB (Pentacloro-nitrobenceno) aplicado al suelo, el cual
    presentó un buen efecto fungistático en la
    superficie, pero debajo de ésta provocó un
    crecimiento micelial vigoroso y abundante formación de
    esclerocios. La aplicación de este producto
    constituye además una presión
    selectiva favorable para hongos de géneros tales como
    Fusarium y Pythium, causando al mismo tiempo una reducción
    en otros sectores de la microflora. Igualmente, se ha
    señalado que algunos de estos productos
    pueden afectar las poblaciones de saprófitos y
    actinomicetes, reconocidos antagonistas de fitopatógenos,
    lo cual crea una situación potencialmente
    peligrosa.

    En pruebas de
    campo, DCNA (2, 6-Dicloro-4-Nitroanilina) disminuye la incidencia
    de la enfermedad y contribuye así al incremento en la
    producción de maní. Sin embargo, en
    la mayoría de los casos la información obtenida en pruebas de
    laboratorio es contradictoria cuando se compara con los
    resultados de campo.

    Algunos fumigantes desaparecen rápidamente si el
    suelo tiene un alto contenido de materia
    orgánica; la rápida descomposición de estos
    productos se
    debe a la actividad microbiana. Como alternativa para el control
    de este importante grupo de
    patógenos, se seleccionó Penicillium notatum como
    biocontrolador, el cual mostró en pruebas de laboratorio e
    invernadero una acción antagónica que se expresa en
    inhibición de la germinación de esclerocios,
    invasión y maceración de éstos,
    supresión del crecimiento saprofítico y de la
    producción de esclerocios del patógeno (Díaz
    y col., 1974) (Díaz y col., 1977).

    El aislamiento de Penicillium notatum, probado en
    trabajos posteriores, demostró ser un antagonista efectivo
    para el control biológico de Sclerotium rolfsii en suelo
    natural y condiciones de campo. Penicillium. notatum induce una
    maceración y por lo tanto desintegración de los
    tejidos de los
    esclerocios de Sclerotium rolfsii siendo su efecto
    antagónico un caso típico de hiperparasitismo
    (Pineda y Polanco, 1982).

    Control biológico de insectos plaga:
    Los artrópodos plaga (insectos y ácaros) pueden ser
    infectados por microorganismos que les ocasionan enfermedades
    como bacterias,
    virus y
    hongos. Bajo ciertas condiciones, como la humedad elevada o
    abundancia de la plaga, estos organismos de ocurrencia natural
    pueden multiplicarse y ocasionar brotes de enfermedades o
    epizootias que pueden acabar con una población. Las
    enfermedades pueden ser un control natural muy importante de
    algunos artrópodos plaga. Algunos patógenos han
    sido producidos en masa y se encuentran disponibles en
    formulaciones comerciales. Estos productos, son llamados
    insecticidas microbiológicos, bioremediadores o
    bioinsecticidas. Algunos de estos todavía se encuentran en
    fases experimentales, otros ya están disponibles por
    muchos años. Formulaciones de la bacteria Bacillus
    thuringiensis o Bt, por ejemplo, son ampliamente usadas por los
    productores. La mayoría de patógenos de los
    artrópodos son específicos a ciertos grupos y a
    ciertas etapas de vida de los insectos. Los productos
    microbiológicos no afectan directamente a los insectos
    benéficos y, por lo general, no son tóxicos para
    los seres humanos y para las otras especies.

    Control de plantaciones ilícitas
    Este ejemplo nos pareció particularmente interesante
    porque a diferencia del concepto original
    de biocontrol no se controla ninguna plaga ni patógeno y
    además se utiliza como biocontrolador un agente que
    frecuentemente es el patógeno a controlar.
    Los EE. UU. aisló una especie de Fusarium que provoca
    enfermedad en la planta de coca y pensaba liberarla en Colombia.
    Este hongo se ha venido estudiando desde los años 60
    cuando de manera accidental se relacionó su acción
    devastadora sobre plantas de coca (Erytroxylum coca) cuando una
    importante compañía mundial de gaseosas, cultivaba
    plantas de coca en una estación experimental en Hawai y
    éstas se marchitaban y luego morían una vez
    germinaban; se importaron nuevas plantas y también
    morían, pero no atacaban las plantaciones nativas. En los
    años 70 y muy temprano en la década de los
    años 80s algunas agencias gubernamentales como la USDA-ARS
    (Departamento de Agricultura de los Estados
    Unidos-Servicio de
    investigaciones Agropecuarias) duplicaron las investigaciones y
    aislaron las especies patogénicas de Fusarium oxysporum
    como Fusarium oxysporum f.sp.erythroxyli. La cepa más
    conocida se denominó EN-4 y fue aislada por el Dr. David
    Sands. Fusarium oxysporum f.sp.erythroxyli.

    La utilización de Fusarium como micoherbicida es
    un tanto irresponsable, prematura y de alto riesgo. La no
    especificidad del hongo, su largo período de permanencia
    en suelo, su gran capacidad de cambiar d una forma
    metabólica a otra y su alta toxicidad (es productor de
    micotoxinas y distintos metabolitos tóxicos para el hombre y
    animales) son suficientes argumentos que hablan en su contra.
    Mucho más si se tratara de especies introducidas o
    manipuladas genéticamente.

    Este hecho respalda las acusaciones realizadas por parte
    del gobierno cubano,
    el que denuncia a los EE.UU por la liberación de un agente
    patógeno activo contra las plantaciones de tabaco, principal
    cultivo de la isla.

    4. Armas
    biológicas

    Otras de las interacciones que ocurren naturalmente es
    la producción de enfermedades por parte de microorganismos
    a otros organismos vivos, incluyendo al hombre. En
    esta interacción se basa el desarrollo de una "nueva"
    tecnología
    bélica: las armas biológicas. Se trata de armas
    hechas con agentes infecciosos -como bacterias,
    hongos y virus- o sus
    metabolitos que provocan enfermedades humanas o plagas en los
    cultivos y en el ganado. Algunos de los agentes que se prestan al
    uso como armas biológicas son los mismos microorganismos
    vivientes, o las toxinas producidas como consecuencia del
    metabolismo de
    microbios, plantas y animales. Algunos autores consideran a las
    toxinas como agentes químicos; sin embargo, en 1972 fueron
    incluidas dentro del listado de la Convención de Armas
    Biológicas.

    En ese sentido se define como guerra
    biológica al desarrollo y la multiplicación y la
    posterior utilización de microorganismos patógenos,
    es decir productores de enfermedades, con el fin de atacar una
    población y ocasionar su destrucción mediante la
    dispersión de tales agentes. La guerra
    biológica como tal es más antigua que lo que
    creemos. En épocas antiguas, cuando una ciudad era sitiada
    por invasores, estos utilizaban catapultas para arrojar por sobre
    las murallas los cuerpos de los enfermos – por ejemplo de
    peste bubónica- con el fin de diseminar le enfermedad en
    la ciudad atacada. Sin embargo, ha adquirido una nueva
    dimensión en estos días, puesto que la facilidad de
    su producción las hace accesibles para los grupos
    terroristas. Las características de las armas
    biológicas son, como analizaremos posteriormente,
    perfectamente compatible con el modus operandi de los terrorista
    y constituyen no sólo un arma de destrucción masiva
    sino también una forma de infundir el pánico en la
    población (basta citar el ejemplo del terror de la
    población norteamericana ante la aparición de casos
    de carbunco). Sumado a esta situación, el profundo avance
    en los conocimientos genéticos y moleculares de los
    organismos vivos potencia la
    peligrosidad de estos agentes.

    Agentes potenciales

    Virus

    Bacterias

    Toxinas

    Ébola, Fiebre amarilla, Viruela,
    Encefalitis equina, Influenza

    Bacillus anthracis

    Ricina

    Botulinica

    Yersinia pestis

    Micotoxinas

    En general, las bacterias son más
    fácilmente utilizables que los virus. Esto es porque la
    manipulación de agentes virales altamente peligrosos debe
    hacerse en un laboratorio correctamente equipado (clase 4); de lo
    contrario, un escape accidental podría tener consecuencias
    devastadoras para la misma comunidad terrorista que pretende
    utilizarlo. Es valido agregar que muchas de las enfermedades
    infecciosas asociadas a la guerra biológica son
    endémicas en la mayoría de los lugares sospechosos
    de desarrollar un arma biológica. Otra situación
    interesante es la posibilidad de utilizar el virus Viruela, este
    es el argumento que esgrimen lo EE. UU. y la ex URSS contra la
    destrucción de las únicas cepas de virus que
    teóricamente existen en el mundo.

    Las armas biológicas son tentadoras por varias
    razones:

    • Son fáciles de traficar. No pueden ser
      captadas por los detectores de metales en los
      aeropuertos, por los rayos X o por
      perros
      entrenados, como sí pueden descubrirse las armas de
      fuego, las granadas y los explosivos plásticos.
    • Son baratas (se estima que para empezar puede
      necesitarse menos de un millón de dólares, pero
      la toxina del botulismo puede producirse por apenas 400
      dólares).
    • Son una vía ideal para causar pánico
      social.
    • A diferencia de las armas químicas, necesitan
      sólo del microbio para reproducir el agente en gran
      cantidad.
    • Los agentes biológicos son inodoros,
      insípidos, y cuando están dispersos en una nube
      de aerosol, son invisibles al ojo humano porque el
      tamaño de partícula del aerosol es extremadamente
      pequeño (1 a 5 micrómetros o micrones). Es muy
      difícil ubicar a los que las usen en un eventual
      ataque.
    • Los organismos vivos (patógenos microbianos),
      requieren períodos de incubación de 24 horas a 6
      semanas entre la infección y la aparición de los
      síntomas. Esto tiene al menos dos implicancias: por un
      lado pueden continuar teniendo un impacto significativo (mucho
      después al ataque inicial, a largo plazo). Por otro lado
      significa que un ataque biológico puede ser terminado
      antes de que la población blanco pueda detectarlos u
      ocurrir en secreto. De esta forma los efectos podrán ser
      confundidos con un brote natural de una enfermedad (por
      ejemplo, la sintomatología inicial del carbunco es muy
      similar a una gripe.

    Los "ataques" a EE. UU. ocurrieron en épocas
    donde aumenta la frecuencia de los casos de Influenza. El
    pánico social, es de esta manera, inevitable.

    El hecho de que la palabra ataque esté entre
    comillas no es casual, algunos han sugerido que los casos de
    carbunco han sido ocasionados, de alguna manera, por el gobierno
    estadounidense, para justificar su ofensiva a países
    terroristas.

    5. Interacciones a nivel
    genético

    Las interacciones entre los organismos no se limitan a
    un intercambio bioquímico, mucho menos a un contacto
    físico sino que además existen estrechas relaciones
    genéticas, el antecedente más espectacular lo
    constituye el origen endosimbionte de las mitocondrias, hecho que
    se ha podido constatar con la secuenciación del genoma de
    Rickettsia, que ha resultado extraordinariamente semejante al de
    las mitocondrias.
    Todavía, las bacterias y los virus continúan
    intercambiando genes, regulando ecosistemas y manteniendo la
    complejidad
    Existen ejemplos de microorganismos que establecen una
    relación genética
    con artrópodos que deriva en la alteración del
    curso normal de su ontogenia.

    Wolbachia
    En la década de los cincuenta un equipo de
    científicos se encontró con dificultades
    inesperadas al intentar cruzar dos razas distintas de una misma
    especie de mosquito. Durante unos 20 años la causa de esta
    incompatibilidad constituyó un misterio. Finalmente, en
    1971, Janice Yen y Ralph Barr (Universidad de
    California) establecieron que una bacteria del género
    Wolbachia es la culpable del fenómeno hoy conocido como
    "incompatibilidad citoplasmática.''

    Yen y Barr demostraron que la incompatibilidad
    citoplasmática tiene lugar cuando machos infectados por
    Wolbachia se aparean con hembras no portadoras de la bacteria. En
    este tipo de cruces o no se produce descendencia o ésta es
    muy reducida. Los investigadores comprobaron que la barrera
    reproductiva puede ser eliminada mediante un tratamiento
    antibiótico que libere a los mosquitos de sus
    endosimbiontes bacterianos.

    Las bacterias del género Wolbachia son
    microorganismos capaces de infectar células de
    testículos
    y ovarios de muchas especies de insectos y de otros
    artrópodos, alterando profundamente la reproducción de sus
    hospedadores.

    Dependiendo de la especie afectada, la presencia de
    Wolbachia puede conllevar distintas anomalías. Así,
    en Insectos, los microorganismos suelen causar la muerte de
    los embriones de uno de los dos sexos, generalmente del
    masculino. En cambio, en
    Isópodos (crustáceos con todas sus patas iguales) y
    Anfípodos (malacostráceos acuáticos sin
    caparazón) la infección por Wolbachia transforma
    machos genéticos en hembras morfológicas y
    funcionales. En especies gonocorísticas, el incremento de
    la proporción de hembras inducida por la bacteria,
    podría derivar en extinción en caso de extenderse
    demasiado el efecto feminizante.

    Según sus efectos, las alteraciones reproductivas
    asociadas a Wolbachia pueden clasificarse en tres
    grupos:

    • Incompatibilidad citoplasmática: Los machos
      infectados únicamente pueden generar una descendencia
      normal (en número) si se aparean con hembras infectadas.
      La ausencia de descendencia en los cruces incompatibles se debe
      o bien a que no se lleva a cabo la fecundación o bien a la muerte de
      los embriones.
    • Inducción de Partenogénesis: Las
      hembras infectadas son capaces de reproducirse asexualmente a
      partir de óvulos no fecundados, produciendo hijas como
      descendencia.
    • Efecto Feminizante: Las hembras portadoras de
      Wolbachia producen una descendencia mayoritariamente compuesta
      por hembras. Los embriones infectados con una dotación
      genética masculina se desarrollan como
      hembras morfológicas y funcionales.

    Además de en insectos, los científicos han
    encontrado a Wolbachia en una gran variedad de isópodos y
    anfípodos, en una especie de ácaro y quizás
    en una especie de lombriz.
    No hay evidencias de la infección de mamíferos, pero esto no ha significado la
    pérdida de interés de los biólogos por la
    bacteria.

    Papel  de  Wolbachia  en  Procesos 
    de  Especiación
    Una de las cuestiones más interesantes relacionadas con
    Wolbachia, es la que hace referencia a su papel en la
    aparición de nuevas especies. Un concepto central de las
    teorías
    de especiación es el de Aislamiento Reproductivo: los
    genes de dos poblaciones aisladas reproductivamente pueden
    diverger hasta alcanzar la incompatibilidad genética. En
    este punto, se considera que a partir de la especie original han
    surgido dos especies.
    Según Werren, Wolbachia puede constituir un mecanismo
    idóneo para generar aislamiento reproductivo. Werren y sus
    colaboradores han observado que en una especie de insecto, tal
    aislamiento puede originarse entre dos poblaciones infectadas por
    distintas cepas de Wolbachia . Werren sugiere que el mapeo
    genético de la diversidad de insectos infectados y no
    infectados podría aportar pruebas a favor de esta teoría.

    ¿Podría Wolbachia infectar vertebrados y
    jugar un papel en su
    especiación? Hace algunas decadas un grupo de
    investigadores intentó, sin éxito,
    infectar ratones con varias cepas de Wolbachia. O'Neill puso de
    manifiesto que todas las especies analizadas de Wolbachia eran
    son muy sensibles a la temperatura
    por lo que son incapaces de sobrevivir en animales de sangre caliente.
    Sin embargo, para Werren aún es demasiado pronto para
    descartar completamente la posibilidad.

    6.
    Conclusión

    Según palabras de Lynn Margulis los "organismos
    vivos visibles funcionan sólo gracias a sus bien
    desarrolladas conexiones con la red de vida bacteriana (…)
    toda la vida está embebida en una red bacteriana
    autoorganizadora que incluye complicadas redes de sistemas sensores y de
    control que tan sólo empezamos a percibir", como ejemplo
    de ello los suelos terrestres se hallan plagados de bacterias en
    su mayor parte desconocidas, que cumplen funciones
    fundamentales en la degradación de sustancias toxicas o en
    la fijación de nitrógeno y en la
    regeneración de suelos y ecosistemas marinos y terrestres.
    Además, diferentes especies microbianas viven en el
    interior de organismos superiores colaborando con la
    degradación de sustancias que no pueden digerir o con la
    producción de otras imprescindibles para el
    organismo.

    Algunas de estas interacciones han resultado
    beneficiosas, aplicándose para controlar las plagas y
    malezas de una forma "natural", evitando los problemas
    asociados al uso intensivo de compuestos químicos para tal
    fin. Sin embargo esto requiere de un uso racional, debido a que
    en otros casos los microorganismos patógenos son fuente de
    una nueva arma de destrucción masiva.

    El estudio minucioso de las interacciones ha permitido
    encontrar ejemplos asombrosos de participación de
    microorganismos tanto en la regulación génica como
    en la dirección evolutiva. Se manifiesta
    así la importancia de las mismas y su implicancia en los
    mecanismos evolutivos, orientando los estudios hacia una nueva
    Biología.

    7.
    Bibliografía

    • Curtis, H. y Barnes S. Biología,
      5ta Ed., Editorial Panamericana. 1994.
    • DIAZ P., C. y N. PONS de LABRADOR. Nota preliminar
      sobre organismos antagónicos a Sclerotium rolfsii.
      CIARCO IV: 7 – 10. 1974.
    • DIAZ P., C. y J. L. CASTRO. Estudio sobre el control
      biológico de Sclerotium rolfsii. Agronomía
      Tropical 29: 539 – 547. 1977.
    • Máximo Sandín. Las "sorpresas" del
      genoma, datos no
      publicados, 2000.
    • Máximo Sandín. Evolución sin Darwin.
      Conferencia
      en la Universidad
      Nacional de Río Cuarto. Septiembre, 2001.
    • Manuel Mejías ¿Hay que tener miedo al
      ántrax? Conferencia en
      la Universidad Nacional de Río Cuarto. Octubre,
      2002.
    • José Rafael Leda. EE. UU. lanza hongo mortal
      sobre Ecuador.
      www….

     

     

    Autor:

    Emiliano Jesus Salvucci
    DNI:28571356

    Estudiante de Microbiologia
    Universidad Nacional de Rio Cuarto
    Acerca de la monografía:
    Categoría: biología, ecología
    Key words: interacciones microbianas, control biológico,
    evoluciòn

    Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.

    Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.

    Categorias
    Newsletter