Patrones de colonización de comunidades microbianas del suelo en el desierto de Atacama

ANTECEDENTES: El desierto de Atacama es uno de los desiertos más secos del mundo y su suelo, con una humedad extremadamente baja, contenido de carbono orgánico y condiciones oxidantes, se considera que está en el límite seco para la vida. RESULTADOS: Los análisis de datos de secuencias de ADN de alto rendimiento revelaron que las comunidades bacterianas de seis ubicaciones geográficas en el núcleo hiperárido y a lo largo de un gradiente de humedad Norte-Sur eran estructural y filogenéticamente distintas (prueba ANOVA para unidades taxonómicas operativas observadas con 97% de similitud (OTU0.03), P <0.001) y que las comunidades de ubicaciones en la zona hiperárida mostraron los niveles más bajos de diversidad. Encontramos taxones bacterianos similares a los encontrados en otras comunidades de suelo árido con una abundancia de Rubrobacterales, Actinomycetales, Acidimicrobiales y varias familias de Thermoleophilia. La abundancia extremadamente baja de Firmicutes indicó que la mayoría de las bacterias en el suelo estaban en forma de células vegetativas. Al integrar datos moleculares con clima y geoquímica del suelo, encontramos que la humedad relativa del aire (HR) y la conductividad del suelo estaban significativamente correlacionadas con las métricas de diversidad de las comunidades microbianas (regresión lineal de mínimos cuadrados para OTU0.03 observadas y HR del aire y conductividad del suelo, P <0.001; correlación de Spearman UniFrac PCoA para HR del aire y conductividad del suelo, P <0.0001), indicando que la disponibilidad de agua y el contenido de sal son factores clave en la formación del microbioma del suelo de Atacama. Los estudios de mineralización mostraron comunidades que metabolizan activamente en todas las muestras de suelo, con tasas aumentadas en suelos de las ubicaciones del sur. CONCLUSIONES: Nuestros resultados sugieren que los microorganismos en los suelos más secos del desierto de Atacama están en un estado de estasis la mayor parte del tiempo, pero pueden potencialmente metabolizar si se les presenta agua líquida durante un tiempo suficiente. A lo largo del tiempo geológico, los eventos de lluvia raros y factores fisicoquímicos jugaron un papel importante en la selección de microorganismos que están más adaptados a condiciones de desecación extremas.