Efectos de la diversidad del plancton sobre el funcionamiento del ecosistema marino

• Autores: Burastero, Osvaldo
• Año de publicación: 2023
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis de maestría
• Colaborador/a o director/a de tesis: Ibarbalz, Federico Matías; Flombaum, Pedro
• Materia: BIODIVERSIDAD; METAFENOMICA; PRODUCTIVIDAD; OCEANO ABIERTO; EFECTO DE MUESTREO; COMPLEMENTARIEDAD DE NICHO; INTERACCIONES POSITIVAS; TARA OCEANS; BIODIVERSITY; PRODUCTIVITY; METAGENOMIC; OPEN OCEAN; SAMPLING EFFECT; NICHE COMPLEMENTARITY; POSITIVE INTERACTIONS; TARA OCEANS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Comprender la relación entre la biodiversidad y la productividad de un ecosistema representa un desafío vigente. Experimentos controlados en ecosistemas terrestres indican que, en general, la productividad primaria y la diversidad de especies vegetales se asocian de forma positiva y que ambas se ven afectadas por la disponibilidad de recursos y las condiciones ambientales. En ecosistemas oceánicos, la biodiversidad y la productividad son determinadas por las comunidades microscópicas del plancton. La estructura y dinámica del ecosistema océanico sumadas a las altas tasas reproductivas y de dispersión de sus microorganismos podrían alterar la relación entre diversidad y productividad. De acuerdo a la teoría ecológica, los mecanismos por los cuales la productividad de un ecosistema podría aumentar a medida que aumenta la biodiversidad son tres: complementariedad de nicho (usó diferencial de recursos), las interacciones positivas entre especies, y el efecto de muestreo (si hay más especies, es más probable encontrar una que sea muy productiva). En este trabajo de Tesis se evaluó la relación biodiversidad-productividad por medio de aproximaciones observacionales, así como los posibles mecanismos subyacentes. Para ello se utilizaron diferentes datos de la expedición Tara Oceans (2009-2013), la cual recolectó datos metagenómicos y fisicoquímicos en los océanos del planeta. Nuestros resultados presentan evidencia preliminar, para el grupo de los autótrofos, de una asociación significativa entre la abundancia de organismos y diversidad, y de interacciones positivas en base a la fijación de nitrógeno. A su vez, nuestros análisis basados en diversidad funcional proveen por primera vez evidencia preliminar de complementariedad de nicho en el grupo de las bacterias heterótrofas marinas.
Understanding the relationship between biodiversity and productivity is still a major challenge. Controlled experiments in terrestrial ecosystems have shown that the primary productivity and the diversity of plants is positively associated, and that both variables depend on the resources availability and environmental conditions. In ocean ecosystems, the biodiversity and productivity are determined by the plankton microscopic communities. The structure and dynamics of the ocean ecosystems, together with the high reproductive and dispersion rates of microorganisms could alter the biodiversity-productivity relationship. According to the theory of ecology, there are three mechanisms by which productivity and biodiversity could be positively correlated: niche complementarity (differential use of resources), positive interactions between species, and sampling effect (if there are more species, it is more likely to find one that is very productive). In this work, we evaluated the biodiversity-productivity relationship and underlying mechanisms using observational data. For this purpose, we used metagenomic and environmental data from the Tara Oceans expeditions (2009-2013). Our results present preliminary evidence, in the case of the autotrophs, of a positive association between abundance of organisms and biodiversity, and of positive interaction based on Nitrogen fixation. Moreover, our analysis based on functional diversity provides, for the very first time, preliminary evidence of niche complementarity in the group of marine heterotrophic bacteria.
Fil: Burastero, Osvaldo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.