Microbiologia

ECOSISTEMA. COLUMNA DE WINOGRADSKY

Introducción.
A diferencia de los estudios realizados por Luis Pasteur y Roberto Koch sobre cultivos puros, dos famosos microbiólogos: Sergei N. Winogradsky (1856-1953) y Martinus Willem Beijerinck(1851-1931), fueron los primeros en estudiar las relaciones entre diferentes tipos de microorganismos en un mismo hábitat.
El estudio de las comunidadesmicrobianas en condiciones de laboratorio puede realizarse fácilmente en una columna de Winogradsky, la cual simula un microecosistema o microambiente que ilustra cómo los microorganismos ocupan microespacios altamente específicos de acuerdo con sus necesidades vitales, tales como: requerimientos de carbono, energía y oxígeno, así como la interdependencia, de forma tal que la actividad metabólica de unmicroorganismo posibilita el crecimiento de otros y viceversa. Estas columnas, que llevan el nombre del microbiólogo ruso que las utilizó por primera vez, son sistemas completamente autoreciclables.
Las columnas de Winogradsky se preparan con muestras de suelo colectadas en ambientes húmedos, las cuales son enriquecidas con compuestos orgánicos e inorgánicos y finalmente son expuestas a una fuentede luz natural. En ellas se observa que después de 3 ó 4 semanas de incubación aumenta la cantidad de los distintos tipos de microorganismos, mismos que de acuerdo con sus características fisiológicas se establecen en las diferentes zonas a lo largo de la columna, lo que se conoce como sucesión. De esta forma, el resultado es una columna estratificada (zonas de diferente color) tanto en el suelocomo en el agua, donde cada estrato se relaciona con un proceso químico-biológico.
En la zona inferior de lodos se desarrollan organismos fermentadores que producen alcohol y ácidos grasos como subproductos de su metabolismo. Estos productos de "desecho" constituyen el sustrato para el desarrollo de bacterias reductoras de sulfato, las cuales como resultado de su metabolismo liberan sulfuros quedifunden a la zona superior oxigenada creando un gradiente en el que se desarrollan bacterias fotosintéticas que utilizan el azufre.
Por encima de esta zona pueden desarrollarse las bacterias púrpura que no utilizan el azufre y que obtienen su energía de reacciones luminosas, pero que emplean ácidos orgánicos como fuente de carbono para su síntesis celular.
Finalmente, en la zona aerobia crecenlas Cianobacterias y algas las cuales como producto de su metabolismo liberan oxígeno. También pueden crecer bacterias que oxidan compuestos del azufre y del nitrógeno hasta sulfatos y nitratos respectivamente. Todos estos grupos sintetizan su materia orgánica a partir del CO2.

OBJETIVO:
Mediante el empleo de una columna de Winogradsky, lograremos:
_ Aplicar e interpretar los conocimientos delas diferentes técnicas utilizadas para la caracterización de microorganismos.
_ Diferenciar los grupos microbianos presentes en un microambiente.
_ Comparar los microorganismos que crecen a lo largo de la columna en diferentes tiempos.
_ Relacionar la diversidad microbiana presente en un microambiente con algunas de sus características fisiológicas.
_ Explicar las causas que originan lasucesión de microorganismos.

MATERIALES:
Frascos transparentes de un litro o más, botellas de platicos.
Muestras de suelos.
Fuente de materia orgánica.
Agua de rio.
Plástico negro.

METODO PARA EVALUAR LA EXPERIENCIA:

Primera sesión:

Se armaron dos tipos de columnas con diferentes tratamientos:
Tratamiento nº 1: en una botella de plástico colocamos agua de canilla y suelo, y cubrimoscon polietileno la mitad de la botella.
Tratamiento nº 2: además de colocar agua, colocamos 1/3 de papel de diario picado, 1/3 de estiércol y 1/3 de suelo.

Segunda sesión:
Observación de microorganismos presentes en la columna:

Registro de resultados
Observaciones físicas de la columna de Winogradsky durante 5 semanas de
Incubación.

SEMANAS | ZONA DE LA COLUMNA | Observaciones...