Actividad diazotrófica de cianobacterias asociadas a raíces de mangle negro Avicennia germinans.

Abstract

En la laguna de Balandra se evaluó la fijación de nitrógeno sobre raíces aéreas (pneumatoforos) de mangle negro Avicennia germinans durante 18 meses consecutivos. Durante este periodo, se determinaron los patrones anuales de colonización de cianobacterias en los pneumatóforos. La parte basal próxima al sedimento estuvo colonizada principalmente por cianobacterias filamentosas sin heterocistos como Lyngbya sp. y Oscillatoria sp. La zona central fue colonizada por filamentos semejantes a Microcoleus sp. y la parte superior por cianobacterias cocoidales del género Aphanothece sp. Y algunas cianobacterias filamentosas. Todas las cianobacterias produjeron vainas mucilaginosas durante el período estudiado. Los sedimentos circundantes fueron dominados estacionalmente por la cianobacteria filamentosa con heterocistos Anabaena sp. En contraste, superficies de vidrio y madera colocadas en las proximidades de los pneumatóforos no mostraron un patrón específico de distribución, no obstante estuvieron densamente colonizadas. La fijación de nitrógeno in situ mostro variaciones estacionales y diurnas, siendo baja durante invierno e incrementándose a principios del verano, y alcanzo sus niveles máximos a la mitad del verano. En los ciclos diurnos, mostro dos picos, uno en la mañana, durando hasta medio día, y el segundo durante la tarde, mientras que los niveles más bajos se registraron a la media noche. La intensidad luminosa y la temperatura del agua son probablemente los factores principales que regulan la fijación de nitrógeno en los pneumatóforos, mientras que la concentración de oxígeno disuelto parece jugar un papel secundario en esta regulación. En el presente trabajo se propone que las poblaciones de cianobacterias fijadoras de nitrógeno asociadas a los pneumatóforos contribuyen a la incorporación de nitrógeno en este microambiente. Dos cepas de cianobacterias fijadoras de nitrógeno fueron aisladas de las superficies de pneumatóforos, para evaluar la capacidad de fijación de nitrógeno in vitro y colonización. Se inoculo la cianobacteria filamentosa Microcoleus sp. en plántulas jóvenes de Avicennia germinans. La fijación de nitrógeno (reducción de acetileno) se incrementó de manera gradual con el tiempo y alcanzo su pico de máxima actividad 5 días después de la inoculación. Posteriormente, se observo un descenso significativo. La actividad de nitrogenasa fue mayor en plántulas inoculadas, comparándolas con una población similar de cianobacterias creciendo en medio de cultivo sin fuente de nitrógeno. Un fenómeno importante en la colonización de cianobacterias fue la formación de vainas mucilaginosas. El desarrollo de la vaina in vitro fue gradual, hasta cubrir completamente la raíz de la plántula. La vaina permitió movimiento de los filamentos de las cianobacterias dentro y fuera de ella hacia zonas no colonizadas.