_x000D_ El principio de exclusión competitiva implica que, en equilibrio, únicamente pueden coexistir tantas especies en competencia como haya recursos limitantes. Sin embargo, en la naturaleza comúnmente se encuentra un número de especies coexistiendo, varios órdenes de magnitud mayor que el número de recursos limitantes que pueden ser identificados. Esto es particularmente cierto en ambientes extremos como Yellowstone, la Antártida o el del valle de Cuatro Ciénegas Coahuila (CCC), donde la oligotrofía extrema (muy bajos niveles de P y N) es el factor detonante de la diversificación al promover el proceso de especiación (Souza et al., 2008). Sin embargo para poder explicar la enorme diversidad microbiana en este sitio desprovisto de nutrientes, no solo hay que explicar la diversificación sino también la coexistencia y la repartición de los recursos un nicho limitado. Por medio de metagenómica, se ha identificado una amplia diversidad microbiana en los tapetes microbianos de Cuatro Ciénegas (Desnues et al., 2008; Breithard et at 2009; Bonilla et al., enviado), así como novedosa gama de toxinas, antibióticos y múltiples mecanismos de resistencia a dichas toxinas y antibióticos (Peimbert et al., aceptado). Estos datos sugieren una muy larga historia de competencia entre los organismos que coexisten en la comunidad (Peimbert et al., en prensa). En este proyecto vamos a evaluar los factores ecológicos y evolutivos que pueden explicar la coexistencia de diferentes especies ecológicamente equivalentes de Pseudomonas ssp. en el agua y el sedimento de Cuatro Ciénegas utilizando herramientas de la ecología molecular, genómica comparada y de la evolución experimental utilizando tanto mesocosmos con diferentes proporciones de N:P in situ como experimentos in vitro._x000D_

Por medio de metagenómica, se ha identificado una amplia diversidad en los tapetes microbianos de Cuatro Ciénegas (Desnues et al., 2008; Breithard et al., 2009; Bonilla et al., enviado), así como novedosa gama de toxinas, antibióticos y múltiples mecanismos de resistencia a dichas toxinas y antibióticos (Peimbert et al., aceptado). Estos datos sugieren una larga historia de competencia y ameliorización entre los vecinos cercanos que coexisten en la comunidad (Peimbert et al., en prensa). Debido a que en la literatura se ha identificado a la concentración de nutrientes como la clave para explicar a las interacciones entre P. aeruginosa en otras localidades del mundo, podemos suponer que la concentración de nutrientes también influencia el comportamiento de Pseudomona en general. Para poder probar esta y otras hipótesis se estableció en una lagunita del Churince un experimento de mesocosmos donde 4 tratamientos y 5 réplicas fueron implementados en mayo de 2011 por 6 semanas utilizando tubos de acrílico para aislar a la microbiota experimental del agua y del sedimento control. Los tratamientos aplicados fueron: incrementar la limitación por N, incrementar la limitación por P, control (sin tratamiento, N:P 7:1) y establecer un equilibrio estequiométrico de Redfield (N:P 15:1). _x000D_ Este experimento fue establecido en colaboración con el equipo de Jim Elser de la Universidad Estatal de Arizona no solo con la finalidad de entender el papel de los nutrientes en las interacciones sino también para probar el papel de la limitación de N o P en la hipótesis de crecimiento óptimo (Elser et al., 2002) a nivel comunidad. Esto es relevante ya que el precámbrico fue un periodo de miles de millones de años de limitación de recursos y es precisamente por eso, y por la ancestria marina primitiva de sus microorganismos que Cuatro Ciénegas es un buen análogo de la tierra primitiva, por lo que saber que ocurre en las comunidades adaptadas a niveles bajos de nutrientes con la entrada de los fertilizantes es muy importante para protejer a este oasis acorralado por la alfalfa._x000D_ La caracterización morfológica y fisiológica de las cepas nos dará información acerca del potencial de interacciones y competencia entre los distintos organismos bajo diversos regimenes de nutrientes en el mesocosmos y en el ecosistema. Por otro lado, los experimentos de evolución experimental en el laboratorio se enfocarán a casos específicos, utilizando algunas cepas representativas, para estudiar el costo (fitness) de dichas interacciones así como sus dinámicas evolutivas. Los resultados de estos experimentos, apoyados en modelaciones matemáticas, nos permitirán entender los principios que rigen la coexistencia de bacterias de especies cercanas en un sistema de alta biodiversidad y bajos recursos. Estos principios, se explicarán a su vez en función del potencial genómico de algunas de las cepas, que serán secuenciadas para su estudio más detallado. _x000D_ Como una contribución adicional del proyecto, se destaca la posible identificación de cepas de Pseudomonas capaces de producir antibióticos novedosos; información que puede servir como punto de partida para el aislamiento de dichas sustancias para su uso médico. _x000D_