Biologia de los microorganismos-1068 (1309)

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644 E C O L O G Í A M I C R O B I A N A Y M I C R O B I O L O G Í A A M B I E N T A L
Los microorganismos no viven solos en la naturaleza, sino que 
interaccionan con otros organismos y con su ambiente. De esta 
manera, llevan a cabo muchas actividades esenciales que sus-
tentan la vida en la Tierra. En este capítulo exploraremos algu-
nos de los hábitats principales de los microorganismos: el suelo, 
el agua dulce y los océanos. Además, los microorganismos tam-
bién han establecido asociaciones más específicas y a menudo 
íntimas con las plantas y los animales. Examinaremos algunos 
ejemplos de estas asociaciones y simbiosis microbianas en el 
Capítulo 22.
Empezaremos con una amplia visión general de la ciencia dela ecología microbiana en la que estudiaremos, entre otros 
aspectos, las formas de interacción de los microorganismos 
entre sí y con su ambiente y la diferencia entre diversidad de 
especies y abundancia de especies. Estos conceptos ecológicos 
básicos estarán presentes en este capítulo y en los dos siguientes.
19.1 Conceptos generales de ecología
La distribución de los microorganismos en la naturaleza se 
parece a la de los macroorganismos en el sentido que una espe-
cie determinada reside en ciertos espacios, pero no en otros; 
es decir, no todo está en todos los sitios. Además, los ambien-
tes difieren en su capacidad para sustentar poblaciones micro-
bianas diversas. Examinaremos estos conceptos a continuación.
Ecosistemas y hábitats
Un ecosistema es un complejo dinámico de comunidades vege-
tales, animales y microbianas y de su entorno abiótico, que inte-
raccionan entre sí como una unidad funcional. Un ecosistema 
contiene muchos hábitats diferentes, que son partes del ecosis-
tema mejor adaptadas a una o unas pocas poblaciones. Si bien 
los microorganismos están presentes en cualquier hábitat en 
el que existan plantas y animales, muchos hábitats microbia-
nos son inadecuados para las plantas y los animales. Por ejem-
plo, los microorganismos son ubicuos en la superficie de la Tierra 
e incluso en sus profundidades; habitan en fuentes termales en 
ebullición y en el hielo sólido, en entornos con pH cercanos a 
cero, en salmueras saturadas, en ambientes contaminados con 
radionúclidos y metales pesados, y en el interior de rocas porosas 
que contengan solo trazas de agua. Por tanto, algunos ecosiste-
mas son mayoritariamente o incluso exclusivamente microbianos. 
En conjunto, los microorganismos presentan una gran diver-
sidad metabólica y son los principales catalizadores de los ciclos 
de nutrientes en la naturaleza (Capítulo 20). Los tipos de activi-
dades microbianas posibles en un ecosistema dependen de las 
especies presentes, del tamaño de sus poblaciones y del estado 
fisiológico de los microorganismos en cada hábitat. En cam-
bio, la velocidad de las actividades microbianas en un ecosis-
tema está controlada por los nutrientes y las condiciones de 
crecimiento que prevalecen en el ecosistema. Dependiendo de 
diversos factores, las actividades microbianas en un ecosistema 
pueden tener efectos mínimos o profundos y pueden reducir o 
fomentar la actividad de los propios microorganismos y de los 
macroorganismos con los que conviven.
Diversidad de especies en los hábitats microbianos
Un grupo de microorganismos de la misma especie que resi-
den en el mismo lugar al mismo tiempo constituye una pobla-
ción microbiana, que puede haberse originado a partir de una 
única célula. Como hemos visto en capítulos anteriores, una 
comunidad microbiana está formada por poblaciones de una 
especie que viven en asociación con poblaciones de otra o más 
especies. Las diferentes especies que se encuentran juntas en un 
hábitat determinado son las más preparadas para crecer con los 
nutrientes y las condiciones que allí prevalecen.
La diversidad de especies microbianas en una comunidad se 
puede expresar de dos maneras (Figura 19.1). Una es la riqueza
I Ecología microbiana
Figura 19.1 Diversidad de especies microbianas: riqueza y abundancia. (a) Recolección de muestras en el lago Taihu (China), tras la floración de la
cianobacteria Microcystis. (b) Gran riqueza de especies en el río Saint John (Florida, EE. UU.), observada por microscopía, de microorganismos planctónicos, entre 
los cuales se incluyen cianobacterias, diatomeas, algas verdes, flagelados y bacterias. (c) Transición de la comunidad del río Saint John a poca riqueza pero alta 
abundancia tras la floración de la cianobacteria Microcystis.
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