Las cianobacterias son un grupo bacteriano relevante en la evolución planetaria al ser los inventores de la fotosíntesis anoxigénica y oxigénica, la cual cambió la química atmosférica y permitió la evolución del Domino Eukarya. Se ha planteado que existen siete linajes naturales dentro de las cianobacterias, sin embargo hay pocos estudios que hayan incluido secuencias de genes múltiples para identificar la variación nucleotídica del grupo y por ende para conocer a profundidad sus patrones evolutivos. A la fecha hay una treintena de genomas completos de cianobacterias pero de uno solo de sus linajes que corresponde a organismos de vida libre, unicelulares que habitan las capas superficiales del océano pero los otros linajes están sub-representados. Proponemos trabajar con cianobacterias que formen estromatolitos y sustratos rocosos ya que estos forman unidades estructuralmente separadas que nos dan el marco para un estudio de filogeografía en donde podemos trabajar con individuos como unidades taxonómicas directamente en el marco de conocer los procesos que dirigen la distribución de los linajes cianobacterianos.

Este trabajo de investigación propone el análisis molecular de cianobacterianas que forman estromatolitos en ambientes acuáticos ricos en carbonatos y limitados por P y formas reducidas de N. Los estromatolitos constituyen unidades sésiles que se pueden delimitar espacialmente, lo cual facilita el estudio de los organismos que los forman. Vamos a considerar cada estromatolito como una unidad/sitio de muestreo y cada colecta por sitio como una población. A pesar de su importancia, la taxonomía y filogenia de los grupos de cianobacterias son todavía inciertas. Nuestro análisis propone estudiar desde distintos enfoques, cepas que representen mejor la diversidad de este grupo de bacterias, para comprender de manera más profunda sus relaciones evolutivas y así, poder proponer grupos taxonómicos naturales. Nuestras preguntas fundamentales son las siguientes: A. ¿Son las mismas comunidades cianobacterianas las responsables de formar estromatolitos en una diversidad ambiental? ¿los linajes cianobacterianos encontrados tendrán una estructura determinada por el sitio de estudio? B. ¿Las comunidades cianobacterianas que forman estromatolitos tienen varios centros de origen llegando a convergencias funcionales? C. ¿Podemos utilizar el registro genómico como reloj molecular para fechar los sistemas en donde se han desarrollado las comunidades formadoras de tapíces y estromatolitos? Los sitios de estudio propuestos son la Laguna Muyil, Sian Kaan y Bacalar, QR; Alchichica, Puebla y el sistema de Pozas Azules en Cuatro Ciénegas, Coah. Vamos a trabajar con el 16S ARNr, nifH, hetR, rbcL y a describir organismos cultivables por medio de técnicas de microbiología clásica. Este trabajo plantea un acercamiento original a preguntas de ecología microbiana con una propuesta metodológica polifásica que no ha sido previamente explorada. Pretendemos responder preguntas básicas de ecología bacteriana usando como modelo de estudio cianobacterias formadoras de estromatolitos y sustratos rocosos. Lo anterior nos permitirá conocer si hay patrones de biogeografía en cianobacterias y de estructuración de sus comunidades. También podremos acercarnos a la comprensión de los procesos evolutivos que estructuran sus poblaciones mediante el análisis de diversidad nucleotídica.