Protocolo sobre la abundancia de Protozoos Instrucciones estudiantiles

Transcripción

1 Protocolo sobre la abundancia de Protozoos Instrucciones estudiantiles Introducción: Los Protozoos son animales unicelulares que se alimentan, principalmente, de bacterias, pero, también, comen otros Protozoos, materia orgánica soluble y, a veces, hongos. Son muchísimo más grandes que las bacterias fluctuando entre 1/5000 y 1/50 de pulgada de diámetro. Como comen bacterias, los Protozoos liberan el exceso de nitrógeno, el cual puede ser utilizado por las plantas y otros miembros de la red alimentaria. Los Protozoos se clasifican en tres grupos de acuerdo a su forma: los Ciliados, las Amebas y los Flagelados. Los Ciliados son el más grande y más complejo de los tres tipos de Protozoos. Se mueven mediante cilios, como cabellos. Los cilios, a veces, se diferencian en estructuras únicas, como cirros o membranelas. Los Ciliados poseen dos clases de núcleos: macro y micro. Los Ciliados se alimentan de los otros dos tipos de Protozoos y bacterias. Las Amebas, también, pueden ser bastante grandes. Se desplazan por medio de un pie transitorio, o seudópodo. Las Amebas se subdividen en: Amebas testadas, que poseen una cubierta tipo concha, y Amebas desnudas, las cuales no poseen ninguna cubierta. Los Flagelados son los más pequeños de los Protozoos, y utilizan unos cuantos flagelos tipo látigo para desplazarse. Los Protozoos desempeñan una función importante mineralizando nutrientes haciéndolos disponibles para su uso por las plantas y otros organismos del suelo. Los Protozoos (y los nematodos) tienen una concentración de nitrógeno menor en sus células que las bacterias de las que se alimentan. Las bacterias ingeridas por los Protozoos contienen demasiado nitrógeno para la cantidad de carbono que necesitan los Protozoos. Éstas liberan el exceso de nitrógeno en forma de amonio (NH 4 + ). Esto suele ocurrir cerca de las raíces de las plantas. Las bacterias y otros organismos no tardan en incorporar la mayor parte del amonio, pero, aún, queda algo disponible para las plantas. Otra función llevada a cabo por los Protozoos es la de regular las poblaciones bacterianas. Cuando se alimentan de bacterias (pastoreo de bacterias), los Protozoos estimulan el crecimiento de la población bacteriana (y, a su vez, los índices de descomposición y la agregación del suelo). El pastoreo puede entenderse como la poda de un árbol: poca poda estimula el crecimiento; demasiada reduce el crecimiento, o termina modificando la mezcla de especies en la comunidad bacteriana. Los Protozoos, también, constituyen una fuente de alimentos importante para otros organismos del suelo, y ayudan a suprimir enfermedades compitiendo con patógenos, o alimentándose de éstos. Los Protozoos necesitan bacterias para su alimentación, y agua para desplazarse, por lo que la humedad del suelo desempeña un papel importante a la hora de determinar qué tipos de Protozoos estarán presentes y activos. Los nematodos que se alimentan de bacterias, también, tienen un efecto en la presencia de los Protozoos porque compiten por su fuente de alimentación: las bacterias. Los suelos pueden tener un número elevado de

2 nematodos o de Protozoos, pero no de ambos. Se desconoce el significado de esta diferencia en las plantas, pero ambos grupos consumen bacterias, y liberan NH 4 +. Las cantidades de Protozoos en el suelo varían considerablemente: desde mil por cucharadita en suelos de baja fertilidad a un millón por cucharadita en algunos suelos sumamente fértiles. Los suelos dominados por los hongos (los bosques) tienden a tener más Amebas testadas y Ciliados que de otros tipos. Los campos agrícolas poseen suelos dominados por las bacterias, y predominan los Flagelados y las Amebas desnudas. En general, los suelos con contenido elevado de arcilla contienen un número mayor de Protozoos pequeños (Flagelados y Amebas desnudas), mientras que los suelos de textura más gruesa u ordinaria contienen más Flagelados grandes, Amebas de ambas variedades y Ciliados. Para más información sobre los Protozoos, vean En este protocolo, los Protozoos se recolectarán y someterán a examen en busca de su tipo y abundancia relativa. Materiales: 2 muestras de suelo Plato de cristal Laminillas de cristal Cubreobjetos Microscopio Agua destilada Procedimiento: Día # 1 (5 minutos + tarea en el hogar / o trabajo de campo): 1) Formen grupos de cuatro. Cada grupo deberá asignar las siguientes funciones a miembros individuales de los grupos: a. Investigador el estudiante es responsable de que se observen las instrucciones estudiantiles. b. Registrador el estudiante es responsable de registrar toda la información en su diario. c. Reportero el estudiante es responsable de compilar la información que se usará en el informe escrito. d. Asistente el estudiante es responsable de ayudar a cualesquiera de los otros estudiantes. 2) Cada estudiante deberá recolectar 1-2 muestras de tierra, del lugar de la investigación o, si la clase lo decide, de casa para la tarea en el hogar. 3) Asegúrense de rotular la tierra. 4) Anoten observaciones sobre el lugar de donde se retiró la tierra. a. La tierra, estaba húmeda o seca? b. Estaba cubierta o expuesta? c. Hay plantas cercanas? Se puede apreciar raíces creciendo a través del suelo?

3 d. Hay carreteras o casas cercanas? Hay alguna otra señal de vida humana cerca? Día # 2 (10 minutos): 1) Coloquen cada muestra de tierra en un plato, y mójenla con agua destilada hasta saturarla; dejen que el agua se acumule encima. 2) Déjenla reposar de un día para otro o por espacio de varios días. Día # 3 (30 minutos) 1) Inclinen el plato, y recojan el exceso de agua en otro plato. 2) Coloquen una gota del agua sobrante en una laminilla de cristal. Preparen 3 laminillas para cada lugar. 3) Coloquen un cubreobjetos sobre la gota. 4) Examinen el agua bajo un microscopio. 5) Registren la cantidad y los tipos de Protozoos presentes (Amebas, Ciliados, Flagelados). Vean las figuras 1-3, con fotografías de Amebas, Ciliados y Flagelados. Día # 3 (clase de 50 minutos): 1) Terminen las instrucciones del día # 3. 2) Cada grupo deberá compartir sus hallazgos/datos con la clase. 3) Interpreten sus resultados, y comparen los lugares. Discutan y reseñen sus hallazgos. La siguiente lectura y las preguntas han sido diseñadas para ayudarles a sacar conclusiones significativas. Discusión: Discutan lo que hallaron en sus laminillas, y relacionen las especies encontradas con el tipo de suelo del cual provinieron los Protozoos. Los suelos de pastos tendrán muchos Flagelados y Amebas. Si el suelo es compactado e insalubre, verán Ciliados exclusivamente. Los Ciliados, al parecer, sienten predilección por comer las bacterias anaeróbicas y los hongos causantes de enfermedades por lo que son más abundantes cuando el suelo carece de oxígeno. Los suelos de bosque tendrán muchas más Amebas que los suelos de pastos generalmente. Específicamente, deberán ver Amebas testadas, es decir, Amebas que construyen sus propios vehículos recreativos, o conchas, y los llevan consigo, de manera que poseen un lugar donde esconderse cuando los depredadores vienen en busca de algo que comer. Si no encuentran muchos Protozoos, podría resultar útil buscar nematodos con un extractor de nematodos, ya que las concentraciones elevadas de nematodos suelen equivaler a concentraciones bajas de Protozoos. a. Qué lugar de estudio tenía más Protozoos? Apoyen su respuesta con datos de su investigación. Cuáles eran las características de ese lugar? b. Según el párrafo anterior, qué lugar podría predecirse que tendrá la menor cantidad de oxígeno en el suelo?

4 c. Según el párrafo anterior, algunas de las muestras de suelo son insalubres? Apoyen su respuesta con los datos provenientes de su investigación. Fotografías de Protozoos: Figura # 1: Los Flagelados tienen uno o dos flagelos que utilizan para impulsarse o abrirse paso a través del suelo. Puede apreciarse un flagelo extendiéndose del Protozoo a la izquierda. Los bultitos son bacterias. (Manual de Biología del Suelo, en línea). Imagen cortesía de: Elaine R. Ingham Figura # 2: Bacterias ingeridas por una Ameba (Manual de Biología del Suelo, en línea). Imagen cortesía de: No. 35 Soil Microbiology and Biochemistry Slide Set (Juego de Laminillas de Microbiología del Suelo y Bioquímica) J.P. Martin, et al., eds. SSSA, Madison, WI

5 Figura # 3: Los Ciliados son los más grandes entre los Protozoos y los menos numerosos. Consumen hasta diez mil bacterias diarias, y liberan nitrógeno disponible para las plantas. Los Ciliados usan los finos cilios a lo largo del cuerpo como remos para moverse rápidamente a través del suelo (Manual de Biología del Suelo, en línea). Imagen cortesía de: Elaine R. Ingham Abundancia de Protozoos Hoja de datos de muestra Lugar # 1 Total de Amebas halladas Total de Ciliados hallados Total de Flagelados hallados Lugar # 2

6 Referencias: Soil Biology Primer [online] (Manual de Biología del Suelo, en línea). Disponible: soils.usda.gov/sqi/concepts/soil_biology/biology.html. Visto en mayo, 2007.