Protozoan Abundance

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 (NH4+). 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
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 NH4+.
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 http://en.wikipedia.org/wiki/protozoa.
En este protocolo, los Protozoos se recolectarán y someterán a examen en busca de su
tipo y abundancia relativa.
Materiales:
2 muestras de suelo
Laminillas de cristal
Microscopio
Plato de cristal
Cubreobjetos
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?
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?
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). 1976. J.P. Martin, et al., eds.
SSSA, Madison, WI
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
Total de Amebas
halladas
Lugar # 1
Lugar # 2
Total de Ciliados
hallados
Total de
Flagelados
hallados
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.