Taxa novelty, resistance and resilience of halophilic microbial communities of solar salterns to environmental changes

Resum

Les comunitats microbianes que habiten a ambients halòfils extrems estan influenciades principalment per dos factors ambientals: alta concentració de sals i elevada irradiació solar. En la present tesi, hem centrat l'estudi de la diversitat i dinàmica de les comunitats microbianes mitjançant metodologies cultiu-dependents (MALDI-TOF/MS i filogènia basada en la seqüència del gen 16S ARNr) i cultiuindependent (basat en l’anàlisi de metagenomes). L'aproximació cultiu dependent va permetre la comparació de la fracció cultivable de les comunitats microbianes de sediments i salmorres de vuit llocs de mostreig geogràficament diferents basat en l'anàlisi de més de 4200 aïllats. Aquesta aproximació va permetre l'aïllament de quatre nous gèneres i nou noves espècies de la classe Halobacteria, així com representants del filotip II de l'espècie Salinibacter ruber (EHB-2) que havien sigut refractàries d'aïllar durant els darrers quinze anys. A més, es va aïllar una nova espècie del gènere Salinibacter que es va classificar amb el nom de Salinibacter altiplanensis. Així mateix, se seqüenciaren els genomes de les diferents espècies que conformen el filum Rhodothermaeota amb l'objectiu de comparar la composició gènica al llarg del gradient evolutiu, centrant-se principalment en la variabilitat intraespecífica. En comparar els genomes dels filotips EHB-1 i EHB-2 de l'espècie Salinibacter ruber es varen observar diferencies al contingut gènic com la presència de sistemes CRISPRCas, un sistema de secreció T6SS i diferències amb el nombre de gens que codifiquen rodopsines que podrien proporcionar avantatges ecològics al filotip EHB-2. La dinàmica d’aquests genomes així com de les comunitats microbianes de les salines va ser també investigada, in situ, per pressions ambientals controlades i relacionades amb la intensitat de llum i concentració de sals, a més de la interacció entre sediments i salmorres. Es va observar, mitjançant l'ús d'una aproximació metagenòmic, que la llum i la salinitat actuen com factors deterministes que finalment porten a l'establiment de comunitats microbianes recurrents sota concentracions de sal pròximes a la saturació. Les comunitats microbianes adaptades a elevada irradiació i salinitat foren principalment dominades per Haloquadratum spp. i Salinibacter spp., que en el seu conjunt pareixen ser altament resilients als canvis ambientals relacionats amb elevada salinitat i irradiació. D'altra banda, en disminuir la irradiació i la concentració de sals, s'estableixen unes altres comunitats menys resistents i resilients als factors ambientals, acompanyades d'un augment de la diversitat tant de comunitats microbianes com d'organismes fotosintètics. Els processos estocàstics varen ser transitòriament significatius durant la fase de transició, encara que amb menor mesura que els processos deterministes. Els processos estocàstics s’associaren en gran mesura amb l’activitat de distints productors primaris, a l’adaptació de la llum i la sal i a la depredació de virus.