Investigación revela cómo los microorganismos del suelo del volcán Sumaco han desarrollado estrategias metabólicas únicas para sobrevivir

Un estudio desarrollado por investigadores del Instituto Nacional de Biodiversidad (INABIO), The Ohio State University, Universidad de Las Americas, Universidad Tecnica del Norte, Universidad Central del Ecuador, University of Valencia and CSIC y Medical University Innsbruck revela cómo los microorganismos del suelo del volcán Sumaco, en plena Amazonía ecuatoriana, han desarrollado estrategias metabólicas únicas para sobrevivir en uno de los ambientes más singulares y menos estudiados del país.

El estudio, desarrollado por Pablo Jarrin-V, Julio C. Carrion-Olmedo, Pamela Lojan, Daniela Reyes-Barriga, Maria Lara, Andres Oña, Cristian Quiroz-Moreno, Pablo Castillejo, Gabriela N. Tenea, Magdalena Diaz, Pablo Monfort-Lanzas y C. Alfonso Molina, ofrece una de las primeras miradas al funcionamiento metabólico de los microbiomas de un volcán amazónico.

Utilizando técnicas de secuenciación genética y herramientas bioinformáticas avanzadas, los científicos analizaron comunidades bacterianas del suelo a diferentes alturas y concentraciones de azufre. A partir del ADN bacteriano, los investigadores pudieron predecir qué funciones metabólicas cumplen estos microorganismos, es decir, cómo obtienen energía, procesan nutrientes y toleran condiciones de estrés.

Uno de los hallazgos más destacados del estudio es que el azufre del suelo resulta ser un factor más determinante que la altitud para explicar las diferencias metabólicas entre comunidades microbianas. En suelos con altas concentraciones de azufre, las bacterias muestran una mayor capacidad para degradar compuestos orgánicos complejos, muchos derivados de la vegetación amazónica, y para enfrentar condiciones químicamente estresantes.

En las zonas más elevadas del volcán, donde las temperaturas son más bajas y el suelo puede presentar menor disponibilidad de oxígeno, los microorganismos muestran una mayor predisposición a metabolismos anaerobios, es decir, procesos que no requieren oxígeno. También se detectó una mayor capacidad para producir cofactores esenciales, como la vitamina B12, clave para muchas reacciones bioquímicas complejas.

En contraste, en las zonas más bajas, las bacterias parecen adaptadas a aprovechar compuestos más simples y a protegerse del estrés ambiental mediante la producción de moléculas osmoprotectoras.

Aunque el estudio se basa en predicciones funcionales y no en mediciones directas de actividad metabólica, los resultados ofrecen hipótesis sólidas para futuras investigaciones con técnicas genómicas más profundas. Además, subrayan el enorme valor de los ecosistemas poco intervenidos como el Sumaco para entender la biodiversidad microbiana y su papel en los ciclos naturales del planeta.

Más importante aún, el estudio es el inicio de potenciales procesos de bioprospección, con capacidad y liderazgo  nacional, para la búsqueda y hallazgo de biomoléculas con potencial para la industria y la generación de biotecnologías que fomenten el desarrollo de la industria en Ecuador.

El volcán Sumaco se caracteriza por una geología poco común, suelos ricos en azufre y bosques prácticamente intactos. Estas condiciones convierten al sitio en un laboratorio natural excepcional para comprender cómo la vida microscópica se adapta a gradientes ambientales como la altitud y la química del suelo.

La publicación de este trabajo fue posible gracias al aporte de la Agencia de Cooperación Internacional de Corea (KOICA), institución que ha apoyado  al INABIO en el desarrollo del  Banco Nacional de Datos de Recursos Genéticos,  a través del Instituto Nacional de Recursos Biológicos de Corea (NIBR).

El estudio completo lo encuentra aquí: Predicted Bacterial Metabolic Landscapes of the Sumaco Volcano: A Picrust2 Analysis of 16S rRNA Data from Amazonian Ecuador | MDPI

El INABIO es una institución que busca generar conocimiento y desarrollar ciencia, tecnología e innovación que requiere el Estado ecuatoriano para garantizar la conservación de su patrimonio natural mediante el uso soberano, estratégico y sustentable de la biodiversidad y sus componentes. De manera sinérgica, el fortalecimiento de programas y proyectos de investigación, junto a instituciones académicas nacionales e internacionales, permiten alcanzar objetivos estratégicos detallados en la Agenda Nacional de Biodiversidad de Ecuador.

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