Bacterias endolíticas cultivables en minerales (Cuarzo, Feldespato y Calcita) provenientes de muestreos geológicos en áreas de Villa de Leyva, Boyacá y Pescadero, Santander (Colombia)

Abstract

Este trabajo es pionero en la investigación geomicrobiológica en Colombia y abre camino a futuras investigaciones en las que se puedan abordar fenómenos geológicos y microbiológicos desde una visión integral utilizando múltiples ramas de conocimiento. Las comunidades microbianas endolíticas han sido reportadas en zonas áridas e hiperáridas alrededor del mundo y han sido encontradas en diversas litologías que aprovechan como microhábitat y cuyos elementos químicos posiblemente actúan como fuente nutricional. Esta tesis reúne información geológica y microbiológica para detectar la relación entre comunidades microbianas endolíticas nativas y tres minerales formadores de roca (calcita, feldespato alcalino y cuarzo) en Colombia en dos zonas de estudio: Villa de Leyva, Boyacá y Pescadero, Aratoca (Santander). Para este propósito se realizaron ensayos que ayudaron a determinar las características geoquímicas de los minerales (Fluorescencia de Rayos X, Microscopía Electrónica de Barrido, Petrografía) y procedimientos microbiológicos (Aislamiento en Medios de Cultivo, Descripción Macro y Microscópica, Tinción de Gram y Perfil Fisicoquímico) para caracterizar los morfotipos de microorganismos endolíticos nativos. También se compiló información climatológica en las áreas de estudio. Finalmente, por medio de un Análisis de Correspondencias Múltiples se analizó la información recopilada. Dentro de los hallazgos recogidos en este estudio se encontró no solamente la presencia de bacterias y levaduras dentro de tres mineralogías sino también que dichas comunidades microbianas endolíticas cultivables utilizan Ca, C, Si, Al y K como macronutrientes y pequeñas trazas de otros elementos para su crecimiento. La información y metodología aquí reunidas sirven para proponer biomarcadores en Astrobiología y para plantear enfoques en Geomicrobiología, donde se estudie cómo, los factores climáticos determinan la aparición de los microorganismos endolíticos.

This is a pioneer work in geomicrobiological research in Colombia and open new paths to future investigations where some geological and microbiological phenomena could be studied with a very new integral vision using multiple branches of knowledge. Endolithic microbial communities have been reported in arid and hyperarid zones around the world. Also, different lithologies have been found to be used by bacteria as a microhabitat whose chemical elements may act as nutritional source. This paper gathers geological and microbiological information to determine the affinity between native endolithic microbial communities and three rock- forming minerals (calcite, K feldespar and quartz) in two zones of study located in Colombia: Villa de Leyva Boyacá and Pescadero, Aratoca (Santander). For this purpose, X Ray Fluorescence; Scan Electronic Microscopy and Petrography were carried out to determine the geochemical characteristics of the minerals. Also, microbiological procedures (Culture techniques, Gram stain and Physicochemical Profile) were performed to characterize the morphotypes of native endolithic microorganisms. Next to that, climatological data were also collected for the zones under study. Finally, for statistical analysis the method of Multiple Correspondence Analysis was used to analyze the collected information. Within the findings collected in this study we found not only the presence of bacteria and yeast within the three mineralogies but also that mentioned endolithic culturable microbial communities harness Ca, C, Si, Al y K as macronutrients and small traces of other elements for their growth. The data and methodology collected here is useful for suggesting biosignatures in Astrobiology and set out approaches to Geomicrobiology, where studies about how climate factors determine microbial endolithic colonization were made.