Ecoloxía microbiana

[miniatura|upright=1.3|A gran anomalía do reconto das placas. O reconto de células obtidas por cultivo son varias ordes de magnitude máis baixas que as observadas directamente baixo o microscopio. Isto débese a que os microbiólogos son capaces de cultivar só unha minoría dos microbios que aparecen naturalmente usando as actuais técnicas de laboratorio, dependendo do medio ambiente. Os microorganismos sábese que teñen relacións ecolóxicas importantes e ás veces daniñas con outras especies. para comprender a evolución dos microorganismos e os papeis específicos que exercen nas vías biolóxicas e químicas. Actualmente, hai varios tipos de [biotecnoloxías que permitiron aos científicos analizar as propiedades biolóxicas/químicas deses microorganismos.

Moitos destes microorganismos teñen diferentes relacións simbióticas con outros organismos que viven no seu ambiente. Algunhas relacións simbióticas son o mutualismo, comensalismo, amensalismo e parasitismo. 

Ademais, descubriuse que certas substancias no ambiente poden matar microorganismos, impedindo así que estes interaccionen co seu ambiente. Estas substancias chámanse substancias antimicrobianas, as cales poden ser antibióticos, antifúnxicos ou antivirais. Estes principios serviron como fundamento para comprender as relacións entre microbios e o seu ambiente. Pasteur afirmou que a vida só pode proceder da vida e non de materiais non-vivos.

Robert Koch utilizou as lentes con aceite de inmersión e o condensador en microscopia, para incrementar as imaxes das bacterias. Isto fixo que Koch fose o primeiro en publicar fotografías de bacterias. Como resultado, Koch conseguiu estudar infeccións en feridas en animais a nivel microscópico. Nestas condicións extremas, os microbios quimiosintéticos proporcionan enerxía e carbono a outros organismos. Os microorganismos quimiosintéticos obteñen enerxía oxidando compostos inorgánicos como o hidróxeno, nitrito, amoníaco, xofre e ferro(II). Estes organismos poden encontrarse tanto en ambientes aerobios coma anaerobios.  

Os ciclos do nitróxeno, fósforo, xofre e carbono dependen tamén dos microorganismos. En cada ciclo determinados microorganismos interveñen en certos procesos. Por exemplo, o gas nitróxeno supón o 78 % da atmosfera terrestre; como é un gas bastante inerte, non está dispoñible para a maioría dos organismos malia a súa abundancia. Debe ser convertido primeiro bioloxicamente a unha forma utilizable polos seres vivos por medio da fixación do nitróxeno. A través destes ciclos bioxeoquímicos, os microorganismos poden producir nutrientes utilizables de nitróxeno, fósforo e potasio, que quedan no solo a disposición das plantas. Os microorganismos xogan un papel na solubilización do fosfato, mellorando a saúde do solo e o crecemento das plantas.

## Aplicacións microbianas en Biotecnoloxía 
As interaccións microbianas aprovéitanse tamén en biorremediación. A biorremediación é unha tecnoloxía que elimina os contaminantes do solo e augas residuais usando microorganismos. Exemplos de microorganismos que exercen un papel na biorremediación son as bacterias seguintes: *Pseudomonas*, *Bacillus*, *Arthrobacter*, *Corynebacterium*, *Rhodococcus*, metanóxenos, *Azotobacter*, *Alcaligenes*, *Phormidium*, e tamén se usan os fungos *Stereum hirsutum*, *Aspergilus niger*, *Pleurotus ostreatus*, *Rhizopus arrhizus*  e *Ganoderma applantus*.

## Evolución microbiana 
Debido aos altos niveis de transferencia horizontal de xenes entre comunidades microbianas, O mutualismo en ecoloxía microbiana é unha relación entre especies microbianas e outras especies (como exemplo os humanos) que permite que ambas as partes se beneficien. Os microorganismos forman relacións mutualistas con outros microorganismos, plantas ou animais. Un exemplo da interacción microbio-microbio é a  sintrofia, tamén chamada alimentación cruzada, e un exemplo clásico é *Methanobacterium omelianskii*. A sintrofia hipotetizouse que xoga un papel significativo en ambientes limitados en nutrientes e enerxía, como a subsuperficie profunda, onde poden axudar á comunidade microbiana con diversas propiedades funcionais para sobrevivir, crecer e producir a máxima cantidade de enerxía. 

A oxidación anaerobia de metano lévaa a cabo un consorcio mutualista dunha bacteria redutora de sulfato e unha arquea oxidante de metano anaerobia. A reacción usada polo socio bacteriano para a produción de H2 é endergónica (e, polo tanto, termodinamicamente desfavorecida); porén, cando se acopla coa reacción realizada polo socio arqueano, a reacción global faise exergónica.

Un exemplo de simbiose entre fungos e microorganismos (algas unicelulares ou cianobacterias) son os liques.

### Comensalismo 
o comensalismo é moi común no mundo microbiano, e pódese dicir que significa "comer na mesma mesa". Trátase dunha relación entre dúas especies na que unha especie se beneficia sen producir dano nin beneficio á outra especie.

### Amensalismo 
O amensalismo (tamén coñecida como antagonismo) é un tipo de relación simbiótica na que unha especie é prexudicada mentres que a outra non é afectada. Cando coexisten nun ambiente, *Pseudomonas taetrolens* sofre unha inhibición do seu crecemento e un descenso da súa produción de ácido lactobiónico (o seu produto principal), moi probablemente debido aos subprodutos creados por *Lactobacillus casei* durante a súa produción de ácido láctico.

## Antimicrobianos 
Os antimicrobianos son substancias que poden matar microorganismos. Os antimicrobianos poden ser antibacterianos ou antibióticos, antifúnxicos ou sustancias antivirais, e a maioría destas substancias son produtos naturais ou obtéñense a partir de produtos naturais. A maioría dos antibióticos obtidos naturalmente son producidos Actinobacteria. Os do xénero *Streptomyces* son os máis importantes. Os microorganismos producen estes antimicrobianos para loitar contra outros microorganismos.

## Notas