Biological and geological characterization of modern biofilms and microbial mats and comparison with similar lithified structures in Colombian Cretaceous formations

Caracterización biológica y geológica de biopelículas y tapetes microbianos actuales y comparación con estructuras litificadas similares en formaciones cretácicas de Colombia

Los microorganismos pueden jugar un papel importante en la cohesión de los sedimentos y la formación de estructuras sedimentarias, a través de la formación de biopelículas y tapetes microbianos. En el presente trabajo se compararon las cianobacterias filamentosas de tres ambientes diferentes: una biopelícula de un ambiente lacustre con intervalos de inundación/desecación, una biopelícula de un ambiente continental salino, y un tapete microbiano aislado de una fuente termal. La identificación óptica de las cianobacterias permitió establecer que en las biopelículas predomina el Orden Oscillatoriales, mientras que en el tapete microbiano predominan a la vez cianobacterias de los Ordenes Nostocales y Oscillatoriales. Se describen y clasifican dos muestras de roca tomadas de la fuente termal cuya génesis posiblemente estuvo influenciada por la actividad de cianobacterias. Una de ellas es un travertino/ “framestone microbiana con textura estromatolítica y trombolítica. La segunda se clasificó como una lodolita/ “boundstone” microbiana. Finalmente, se realiza una comparación entre las estructuras sedimentarias identificadas en dichas rocas con estructuras similares en las formaciones La Luna, Tetuán y Paja, depositadas durante fases regresivas del mar epicontinental de Colombia durante el Cretácico, y las características de tapetes microbianos descritas previamente. Con base en las similitudes morfológicas, las redes fibrilares identificadas de manera localizada en dichas formaciones se interpretan como posibles bioláminas originadas por la actividad de cianobacterias.

INTRODUCCIÓN

La adhesión superficial de los microorganismos mediante sustancias poliméricas extracelulares (EPS) favorece la formación de finas láminas orgánicas conocidas como biofilms (Marshall, 1992; Costerton et al., 1995). Estas estructuras pueden crecer hasta formar gruesas capas estratificadas denominadas tapetes microbianos (Castenholz, 1994; Gerdes, 2010), redes fibrilares que a menudo unen irreversiblemente filamentos de cianobacterias y sedimentos. Se caracterizan por una estratificación interna con grupos funcionales de microorganismos que coexisten, generan relaciones simbióticas y modifican potencialmente las características de los sedimentos y las rocas sedimentarias (Walter, 1976 en Golubic et al., 2000), especialmente en ambientes extremos. Los tapetes microbianos han sido considerados como etapas avanzadas de una biopelícula que construyen láminas en la parte superior de las superficies estratificadas y reflejan huecos en la sedimentación (Gerdes, 2010). La transición de una biopelícula a un tapete microbiano implica varias semanas de no enterramiento y la formación de redes condensadas fibrilares (Schieber et al., 2007), así como la incorporación y estabilización de sedimentos (Stolz, 2000).