Identificación de los Nematodosy

Ecología del Suelo

Clase 4Nematodos que se Alimentan de Bacterias y Hongos

Howard Ferris e Ignacio Cid del Prado Vera

Miércoles, Agosto 22

08:00-09:00 – Clase 4 – Nematodos Bacteriófagos y Micofagos

1. Teoría• Diversidad y características de nematodos bacteriófagos y micofagos• Estructuras de la cavidad bucal en relación a los hábitos alimenticios• Enriquecimiento de los oportunistas vs los grupos basales•  Powerpoint file 09:00-12:00, 13:00-17:00

2. Practica del laboratorio• Observación de especimenes en vivo, pesca de nematodos bacteriófagos y micofagos y montaje en

preparaciones temporales para su identificación.• Observación de las características morfológicas de nematodos bacteriófagos y micofagos• Uso de claves para su identificación a nivel de familia. 3. Tarea Ejercicio en Nemaplex sobre la diversidad, biología y ecología de nematodos bacteriófagos y micofagos

Los Nematodos

parásitos de animales parásitos de plantas

marinos

de vida libre

Diversidad Funcional de los Nematodos

Nematodos que se alimentan debacterias y hongos

Características y ecología

Algunas Funciones que son Servicios:Mineralizar las moléculas orgánicasAcelerar “turnover”Redistribuir los organismos en el espacioAumentar la producción agrícola

Distribución de los organismos a nuevos recursos

bacteria y nematodos bacteriovoros

0 nematodos

Fu et al. 2005

ecología del comportamiento

5 nematodos 20 nematodos

0

20

40

60

80

100

0 5 10 20 40 80 160

Nematode Abundance

Bac

teria

l Cel

ls

Positive feedback Overgrazing

0

20

40

60

80

100

0 5 10 20 40 80 160

Nematode Abundance

Bac

teria

l Cel

ls

0

20

40

60

80

100

0 5 10 20 40 80 160

Nematode Abundance

Bac

teria

l Cel

ls

Positive feedback Overgrazing

Abundancia de Nematodos

Cél

ulas

Bac

teria

nas

Chemotaxis specificity:C. elegans attracted to M. truncatulaC. elegans not attracted to A. thalianaA. maximus not attracted to M. truncatulaS. meliloti adheres to both nematodes

location of nodulating bacterium colony- Sinorhizobium meliloti

Medicago truncatula

Medicago truncatulaor

Arabidopsis thaliana

Caenorhabditis elegans orAcrobeloides maximus

Escherichia coli OP50

Horiuchi et al. (2005)

Caenorhabditis elegans

Distribución de los organismos a nuevos recursos y la regulación biológica

Los hongos capturan nematodos a través de:1. trampas, redes y hifas adhesivas

2. esporas que se desprenden de las hifas

La explotación de servicios de los ecosistemas:El servicio N-mineralización de los nematodos bacteriófagos

0

2

4

6

8

10

12

14

5 10 15 20 25 30 35 40 45

Organic Matter C:N Ratio

N (

µg

/g S

oil

)

+Cephalobus-Cephalobus

Mineralization Nitrogéno

Ferris et al., 1995

Bu

rsil

la l

abia

ta

Cae

no

rhab

dit

is e

leg

ans

Cru

znem

a tr

ipar

titu

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Pan

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elo

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i

Cep

hal

ob

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seg

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cp1 cp1 cp1 cp1 cp1 cp2 cp2 cp2

0

3

6

9

12

15

Maximum Respiration Raten

g C

O2

nem

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de-

1 h

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Bu

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la l

abia

ta

Cae

no

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dit

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Cru

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m

Pan

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Cep

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seg

nis

cp1 cp1 cp1 cp1 cp1 cp2 cp2 cp2

05

101520253035

Soil Temp. at Max Respiration Rate

Tem

per

atu

re f

or

Max

Res

p.

Rat

e

Bu

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Ca

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cp1 cp1 cp1 cp1 cp2 cp2 cp2

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5

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20

25

30Life course

Development

Fecundity

Da

ys

at

20

°C

cp1

cp2

cp1

cp2cp1

cp2

T0

M0

Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May

Cultivo de coberturaCultivo de cobertura

Irrigación

temperatura

humedad

actividad

Teniendo al campo……...Manejo de la Cadena Alimenticia – un experimento

Ferris et al., 2004

Ferris et al., 2004

0

100

200

300

400

500

600

1-A

pr

8-A

pr

15-A

pr

22-A

pr

29-A

pr

6-M

ay

13-M

ay

20-M

ay

27-M

ay

3-Ju

n

10-J

un

17-J

un

24-J

un

1-Ju

l

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l

15-J

ul

22-J

ul

29-J

ul

Functional ComplementarityN- mineralization

Mesorhabditis

Cruznema

Rhabditis

Total N

0100200300400500600700800900

1-Ap

r

8-Ap

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l

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l

15-J

ul

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ul

29-J

ul

Functional ContinuityN-mineralization

Mesorhabditis

Acrobeloides bod

Total N

Un Gremio Funcional diverso de bacterivoro apoya….complementariedad

continuidad

Clasificación de los Nematodos

B y F indican que en este orden algunos (no todos) los génerosse alimentan las bacterias o hongos

b indica que en este orden algunas de las etapas (no todas) se alimentan las bacterias

clase (ea)subclase (ia)orden (ida)suborden (ina)superfamilia (oidea)familia (idae)subfamilia (inae)

(B)(B,F)

(b)

(B)

(b,B,F)(B)

(B)(B)

(B)

(B)

(F)

1 2 3 4 5

• Debería ser posible para aumentar la estructura sin disminuir       enriquecimiento, y viceversa. Los ejes deben ser independientes.

Bongers

Bongers, 1990

Clasificación por Gremios Estructurales

enriquecimiento estabilidad

oportunismo estructura

Serie de colonizadores y persistentes (cp)

Clasificación por Gremios Funcionales

Bongers cp 1 2 3 4 5 Trophic Role

Ba1 Ba2 Ba3 Ba4 Ba5 Bacteriovoros

Fu1 Fu2 Fu3 Fu4 Fu5 Micofagos

Om3 Om4 Om5 Omnivoros

Pr2 Pr3 Pr4 Pr5 Depredadores

Gremios Funcionales son la combinación de los hábitos de alimentacióny las características de su ciclo de vida

Los omnivoros son depredadores generalistas

RhabditidaePanagrolaimidae

etc.

Ciclo de vida cortoCuerpos peq. a medianosAlta fecundidadHuevos pequeñosDauer larvaAmplia amplitud ecologicoOportunistasCondiciones perturbado

AporcelaimidaeNygolaimidae

etc.

Ciclo de vida largoCuerpos grandesBaja fecundidadHuevos grandesEl estrés intolerantesEstrecha amplitudCondiciones inalteradas

Indicadores de Enriquecimiento Indicadores de Estructura

CephalobidaeAphelenchidae,

etc.

Ciclo de vida cortoCuerpo medianoTolerantes al estrés Adaptaciones por

alimentación Presente en todos suelos

Fauna Basal

Clasificación por Gremios Funcionales

Acrobeles

Acrobeloides

Aphelenchus

Tylencholaimellus

bacteriovoros

micofagoscp2

cp2

cp2

cp4

oportunistas generales

Rhabditidae – bacteriófagos - cp1 – enriquecimiento oportunista

Panagrolaimus – bacteriófago - cp1 – enriquecimiento oportunista

CephalobidaeRhabditidae

Bacteriófagos: ejemplos de los estomas y ornamentación de la cabeza

ejemplos de esófagos

bacteriófago

Fungivoros: ejemplos de los estiletes y esófagos

Aphelenchoides

AphelenchusDiphtherophora

Tylencholaimellus

monovarial -prodelfico(u opisthodelfico)

diovarial -amfidelfico

Sistemas reproductor femeninos

sistemas reproductor masculinos

alas caudales obursa copulatrix

espiculas

gubernaculum

macho

bursa copulatrix

hembra

Plant Materials - Surface

0

20

40

60

80

100

0 300 600 900 1200

DD>10

Enric

hmen

t Ind

ex

C:N High

C:N Low

Control

A

Suplemento de C

Transformacióndel recurso

Estructura de comunidadcambia

Ferris and Matute (2003)

la transformación de los recursos y la sucesión de nematodos

Plant Low C:N

0

20

40

60

80

100

0 300 600 900 1200

DD>10 C

Ch

an

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x

Cont. Undist.

Cont. Incorp.

Pl. Incorp.

Pl. Undist.

0

20

40

60

80

100

0 300 600 900 1200

A