Fotografía De Un Espeleotema De La Cueva De Castañar De Ibor (Extremadura)
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Todos los derechos reservados. La totalidad o una parte de este libro no puede ser reproducida o utilizada en cualquier forma o medio, electrónico o mecánico, incluyendo copias o grabaciones o por cualquier medio de almacenar información y sistema de recuperación, sin el previo permiso por escrito del IRNAS‐CSIC. © Estefanía Porca Belío Diseño y maquetación: Estefanía Porca Belío. Portada: Fotografía de un espeleotema de la Cueva de Castañar de Ibor (Extremadura). Diseño de Miguel Ángel Rogerio Candelera y Estefanía Porca Belío. Editado por: Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla, IRNAS‐CSIC, España, Noviembre 2011 I.S.B.N: 978‐84‐695‐0670‐7 Impreso en España‐ Printed in Spain Aerobiología: mecanismos de dispersión de los microorganismos en cuevas turísticas. Memoria que presenta la Licenciada en Biología Dña. ESTEFANÍA PORCA BELÍO para optar al título de Doctor Europeo en Biología por la Universidad de Sevilla. Sevilla 2011 Memoria que presenta la Licenciada en Biología Dña. ESTEFANÍA PORCA BELÍO para optar al título de Doctor Europeo en Biología por la Universidad de Sevilla. Aerobiología: mecanismos de dispersión de los microorganismos en cuevas turísticas. Visado en Sevilla, a 11 de Noviembre de 2011 LOS DIRECTORES Prof. Dr. D. CESÁREO SÁIZ JIMÉNEZ Dra. Dña. VALME JURADO Profesor de Investigación en el Instituto de Doctora contratada en el Instituto Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla de Recursos Naturales y Agrobiología (IRNAS‐CSIC) de Sevilla (IRNAS‐CSIC). LA TUTORA Dra. Dña. CAROLINA SOUSA MARTÍN Profesora Titular de la Universidad de Sevilla Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Farmacia. PROF. DR. D. CESÁREO SÁIZ JIMÉNEZ, PROFESOR DE INVESTIGACIÓN DEL INSTITUTO DE RECURSOS NATURALES Y AGROBIOLOGÍA DE SEVILLA DEL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS (IRNAS‐CSIC) Y DRA. DÑA. VALME JURADO LOBO, DOCTORA CONTRATADA CERTIFICA: Que la presente Memoria de Investigación titulada ”Aerobiología: mecanismos de dispersión de los microorganismos en cuevas turísticas”, presentada por la Lcda. en Biología ESTEFANÍA PORCA BELÍO para optar al grado de Doctor Europeo en Biología, ha sido realizada en el Departamento de Geoecología, Biogeoquímica y Microbiología Ambiental (IRNAS‐CSIC), bajo nuestra dirección reuniendo todos los requisitos exigidos. Y para que así conste, se expide y firma el presente certificado. En Sevilla, a 11 de Noviembre de 2011 Fdo.: Prof. Dr. D. Cesáreo Sáiz Jiménez Fdo.: Dra. Dña. Valme Jurado Lobo DR. D. JOSÉ MANUEL PARDO PRIETO DIRECTOR DEL INSTITUTO DE RECURSOS NATURALES Y AGROBIOLOGÍA DE SEVILLA DEL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS (IRNAS‐CSIC) CERTIFICA: Que la presente Memoria de Investigación titulada “Aerobiología: mecanismos de dispersión de los microorganismos en cuevas turísticas”, presentada por la Lcda. en Biología ESTEFANÍA PORCA BELÍO para optar al grado de Doctor Europeo en Biología, ha sido realizada en el Departamento de Geoecología, Biogeoquímica y Microbiología Ambiental (IRNAS‐CSIC), bajo la dirección del Prof. Dr. D. CESÁREO SÁIZ JIMÉNEZ y la Dra. Dña. VALME JURADO LOBO, reuniendo todas las condiciones exigidas a los trabajos de Tesis Doctorales. Y para que así conste, se expide y firma el presente certificado. En Sevilla, a 11 de Noviembre de 2011 Fdo.: Dr. D. José Manuel Pardo Prieto Agradezco... Al Prof. Dr. Sáiz Jiménez y a la Dra. Jurado por todo lo que me han enseñado durante estos cuatro años, y el esfuerzo y dedicación que ellos también han puesto en esta tesis. A todos los compañeros del grupo del Dr. D. Cesáreo Sáiz, pero muy, muy especialmente a Valme e Isabel, os llevaré siempre en mi corazón. A las supervisoras de los grupos donde he ido de estancia, por el tiempo que me han dedicado y todo lo que me han enseñado, la Dra. Rebekka Artz (The Macaulay Land Use Research Institute, Escocia), Dra. Alena Nováková (Institute of Soil Biology, Repúbica Checa), Dra. Fabiola Bastián (INRA/ Université de Bourgone, Francia) y la Dra. Pašić (University of Ljubljana, Eslovenia). Al Dr. D. José Díaz (Universidade da Coruña) que fue el primero que creyó en mí y me dio la oportunidad de empezar y descubrir este apasionante mundo de la investigación. A Aitana, Andrea, Marta, Miriam, Julia, etc. por su cariño y apoyo en todo momento. Muy especialmente agradecer a mi familia su apoyo y comprensión incondicional, sin olvidarme de mi abuelo Antonio. A la beca predoctoral de la Junta de Ampliación de Estudios (JAE) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) gracias a la cual ha sido posible realizar esta tesis. La financiación proporcionada por los siguientes proyectos de investigación: Investigación en Tecnologías para la conservación y valorización del Patrimonio Cultural (TCP) (CSD2007‐00058). Ministerio de Ciencia e Innovación. Écologie Microbienne de la Grotte de Lascaux. Ministerio de Cultura y de la Comunicación de Francia. Observatorio microbiológico de cuevas visitables: evaluación y control de comunidades fúngicas en cuevas sometidas al impacto de actividades turísticas (RNM‐5137). Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa (Junta de Andalucía). A todo el personal de las cuevas estudias, Castañar de Ibor, Altamira, Ardales y Lascaux por la disposición y facilidades prestadas a la hora de realizar los muestreos. Parte de los resultados obtenidos han sido incluidos en dos informes científicos sobre la cueva de Altamira y la de Lascaux presentados a los Ministerios de Cultura Español y Francés. Además se han obtenido las siguientes publicaciones científicas relacionadas con este trabajo: Saiz‐Jimenez, C., Cuezva, S., Jurado, V., Fernández‐Cortés, A., Porca, E., Benavente, D., Cañaveras, J.C. y Sánchez‐Moral, S. (2011). Paleolithic Art in Peril: Policity and Science Collide at Altamira Cave. Science 334: 42‐43. Martín‐Sánchez, P.M., Bastián, F., Nováková, A., Porca, E., Jurado, V., Sánchez‐Cortés, S., López‐ Tobar, E., García‐ Sánchez, A., Ariza, C., Hernández‐Mariné, M., Alabouvette, C. y Saiz‐Jimenez, C. (2011). Écologie Microbienne de la Grotte de Lascaux. IRNAS‐CSIC, Spain. I.S.B.N. 978‐84‐694‐7852‐3. Fernández‐Cortés, A., Cuezva, S., Sánchez‐Moral, S., Porca, E., Jurado, V., Martín‐Sánchez, P.M. y Saiz‐Jimenez, C. (2011). Detection of human‐induced environmental disturbance in a subterranean environment: microclimatic and aerobiological monitoring. Environmental Science and Pollution Research 18: 1037‐1045. Porca, E., Jurado, V., Martín‐Sánchez, P.M., Hermosin, B., Bastián, F., Alabouvette, C. y Saiz‐Jimenez, C. (2011). Aerobiology: an ecological indicator for early detection and control of fungal outbreaks in caves. Ecological Indicators 11: 1594‐1598 Jurado, V., Porca, E., Cuezva, S., Fernández‐Cortés, A., Sánchez‐Moral, S. y Saiz‐Jimenez, C. (2010). Fungal outbreak in a show cave. Science of the Total Environment 408: 3632‐ 3638. ÍÍÍnnndddiiiccceee dddeee CCCooonnnttteeennniiidddooosss Capítulo 1: Introducción 1.1‐ CUEVAS………………………………………………………………………………………… 1 1.2‐ DIVERSIDAD MICROBIANA EN CUEVAS………………………………………… 12 1.3‐ AEROBIOLOGÍA…………………………………………………………………………….. 22 Capítulo 2: Antecedentes y Objetivos 2.1‐ ANTECEDENTES……………………………………………………………………………. 33 2.2‐ OBJETIVOS……………………………………………………………………………………. 38 Capítulo 3: Descripción de las Cuevas Estudiadas 3.1‐ CUEVA DE CASTAÑAR DE IBOR (EXTREMADURA)………………………….. 41 3.2‐ CUEVA DE ARDALES (ANDALUCÍA)………………………………………………… 49 3.3‐ CUEVA DE ALTAMIRA (CANTABRIA)……………………………………………… 58 3.4‐ CUEVA DE LASCAUX (FRANCIA)…………………………………………………….. 71 Capítulo 4: Material y Métodos 4.1‐ MUESTREO Y ANÁLISIS DE LAS MUESTRAS……………………………………. 83 4.1.1‐ DUO SAS SUPER 360……………………………………………………………. 84 4.1.2‐ CORIOLIS μ…………………………………………………………………………… 95 4.2‐ LOCALIZACIÓN DE LAS MUESTRAS………………………………………………… 101 4.2.1‐ CUEVA DE CASTAÑAR DE IBOR (EXTREMADURA)…………………. 102 4.2.2‐ CUEVA DE ARDALES (ANDALUCÍA)……………………………………….. 104 4.2.3‐ CUEVA DE ALTAMIRA (CANTABRIA)……………………………………… 105 4.2.4‐ CUEVA DE LASCAUX (FRANCIA)……………………………………………. 107 4.3‐ MEDIOS DE CULTIVO Y SOLUCIONES…………………………………………….. 108 4.3.1‐ MEDIOS DE CULTIVO……………………………………………………………. 108 4.3.2‐ SOLUCIONES………………………………………………………………………… 109 Capítulo 5: Resultados y Discusión 5.1‐ CUEVA DE CASTAÑAR DE IBOR (EXTREMADURA)………………………….. 114 5.1.1 Muestreador DUO SAS SUPER 360………………………………………… 114 5.1.1.1‐ DIVERSIDAD DE HONGOS……………………………………………. 114 5.1.1.2‐ DIVERSIDAD DE BACTERIAS…………………………………………. 121 5.1.2 Muestreador Coriolis μ…………………………………………………………. 128 5.1.2.1‐ DIVERSIDAD DE HONGOS……………………………………………. 128 5.1.2.2‐ DIVERSIDAD DE BACTERIAS…………………………………………. 133 5.2‐ CUEVA DE ARDALES (ANDALUCÍA)………………………………………………… 140 5.2.1 Muestreador DUO SAS SUPER 360………………………………………… 140 5.2.1.1‐ DIVERSIDAD DE HONGOS……………………………………………. 140 5.2.1.2‐ DIVERSIDAD DE BACTERIAS…………………………………………. 145 5.3‐ CUEVA DE ALTAMIRA Y ESTALACTITAS 154 (CANTABRIA)……………………………………………………………………………………….. 5.3.1 Muestreador DUO SAS SUPER 360………………………………………… 154 5.3.1.1‐ DIVERSIDAD DE HONGOS……………………………………………. 154 5.3.1.2‐ DIVERSIDAD DE BACTERIAS…………………………………………. 159 5.3.2 Muestreador Coriolis μ…………………………………………………………. 165 5.3.2.1‐ DIVERSIDAD DE HONGOS……………………………………………. 165 5.3.2.2‐ DIVERSIDAD DE BACTERIAS…………………………………………. 169 5.4‐ CUEVA DE LASCAUX (FRANCIA)…………………………………………………….. 176 5.4.1 Muestreador DUO SAS SUPER 360………………………………………… 176 5.4.1.1‐ DIVERSIDAD DE HONGOS……………………………………………. 176 5.4.1.2‐ DIVERSIDAD DE BACTERIAS…………………………………………. 186 5.5‐ VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS DOS MUESTREADORES DE 196 AIRE EMPLEADOS EN ESTA TESIS…………………………………………………… 5.6‐ CONSIDERACIONES GENERALES…………………………………………………….