Efecto del estadio y lugar de origen en el microbioma de diferentes especies de libélulas

A diferencia de insectos comúnmente estudiados para comprender las relaciones del microbioma las libélulas tienen características muy particulares como una alimentación carnívora durante toda su vida, son hemimetabolas lo cual las lleva por un ciclo de vida que no pasa por pupa donde normalmente es una etapa de cambio donde no hay alimentación por un periodo de tiempo. Otro aspecto destacable es la longevidad de las libélulas ya que en estado de ninfa puede vivir hasta cuatro años y un año como adultos.

Un aspecto importante de estos insectos es que se tiene evidencia de que las ninfas son muy tolerantes a la contaminación y a los cambios estructurales en el ambiente a causa de actividades humanas. Conociendo que la capacidad de tolerar cambios en el ambiente está fuertemente determinada por la composición del microbioma y su capacidad de este para manejar diferentes compuestos los autores tratan de identificar las características del microbioma de estos insectos en sus los estados de desarrollo de ninfa y adultos.

Para este trabajo recolectaron en total 87 individuos de diferentes de libélulas (40 adultos y 47 ninfas) identificado 13 especies en 5 sitios diferentes con características particulares de impacto por actividades humanas (cuerpos de agua cercanos a granjas, parques, drenajes, autopistas). Con estos individuos se les realizó una disección para obtener el intestino y secuenciar el gen 16S ribosomal y generar los perfiles del microbioma. También se tomaron muestras del fondo acuático de los sitios de muestreo

Los 5 sitios de muestreo se clasificaron por su impacto teniendo en el orden de menor a mayor impacto: UMFS (campo universitario) < CLS ( Lago de campo) < TP (planta de tratamiento) < SF (granja Shelby) < WRG (río wolf canal de desagüe)

En total se obtuvieron 265,608 secuencias, 87% identificadas como secuencias pertenecientes a bacterias, que fueron agrupadas en 8656 OTUs de 33 filas siendo el más abundante el filo proteobacteria seguido de Firmicutes, Bacteroidetes y Acidobacteria (73% entre los 4). LAs proteobacterias fueron para ambos estadios el filo más abundante y fue mejor representado por las Gammaproteobacterias para el estadio de los adultos, en las ninfas las proteobacterias varían entre Gammaproteobacteria, Betaproteobacteria y Alphaproteobacteria dependiendo de la especie de libélula. 

 En n cuanto al segundo grupo más abundante hubo una diferencia entre los diferentes estadios teniendo a Firmicutes como el más abundante en adultos mientras que en ninfas fue Bacteroidetes.Verrucomicrobia, Planctomycetes, Chloroflexi, Acidobacteria, y Actinobacteria fueron mas comunes en las ninfas ademas de tener una mayor diversidad comparada con los adultos.

Para los análisis de comparación se eliminaron las apariciones únicas y dobles quedando con 2336 OTUs de ninfas y 954 de adultos. En cuanto a los sitios menos impactados UMFS y CLS fueron los sitios donde las ninfas obtuvieron la mayor riqueza y diversidad, en los adultos no se encontraron diferencias significativas por sitio. Cada especie tuvo diferentes perfiles de riqueza teniendo por especie en algunos casos relación negativa o positiva de la riqueza con la masa y largo de los intestinos.

Las diferencias de composición del microbioma las asocian al sitio de muestreo y la capacidad para encontrar diferentes alimentos ya que este se ve reducido en los ambientes contaminados además la mayor proporción de algunos grupos de Proteobacterias puede estar asociado a la capacidad para procesar metales de los lugares contaminados.

Nobles, S.; Jackson, C.R. Effects of Life Stage, Site, and Species on the Dragonfly Gut Microbiome. Microorganisms2020, 8, 183.