Ambientes subterrâneos geralmente são considerados oligotróficos extremos e possuem
características específicas que determinam a microbiota local, tais como: diferentes condições
de umidade, temperatura e natureza dos recursos nutricionais. Embora os estudos sobre
diversidade microbiana ambiental têm tido avanços consideráveis, poucos têm investigado a
microbiota terrestre em ambientes subterrâneos, principalmente nas regiões tropicais.
Considerando que a diversidade e dinâmica dos microrganismos desses ambientes é
praticamente inexplorada, este estudo teve como objetivo analisar o cenário atual das políticas
conservacionistas em cavernas brasileiras e discutir o nível trófico em cavernas tropicais e
temperadas. Ademais, afim de caracterizar as comunidades microbianas em cavernas tropicais,
foram estudadas a composição e estrutura da biodiversidade microbiana (bactérias e fungos) e
as condições ambientais (físico-químicas) de substratos coletados em três cavidades naturais
subterrâneas de uma Unidade de Conservação brasileira (Parque Estadual de Terra Ronca –
PETER, São Domingos, GO). A legislação brasileira foi consultada sobre as normas de uso e
conservação de cavernas em território nacional. A quantidade de carbono orgânico e nitrogênio
total foram mensurados em três cavernas tropicais, além de atributos microbianos (biomassa e
respiração), afim de compreender a dinâmica da comunidade microbiana em relação à
disponibilidade de matéria orgânica. A composição e estrutura das comunidades microbianas
ao longo de um gradiente trófico (superfície > entrada da caverna > subterrâneo) foi avaliada
em cada cavidade estudada. Utilizamos o sequenciamento dos genes 16S e ITS (rRNA) para
acessar a biodiversidade de fungos e bactérias. O uso de estudos microbianos nas políticas de
conservação dos ambientes cavernícolas foi discutido a partir dos dados obtidos nessa pesquisa.
Considerando dados publicados e inéditos sobre a quantidade e qualidade da matéria orgânica
dissolvida (carbono e nitrogênio) em cavernas tropicais e temperadas, concluímos que é preciso
muito cuidado ao considerar todos os ambientes subterrâneos como oligotróficos extremos.
Actinobacteria e Proteobacteria (principalmente Alpha e Gamma) foram os grupos bacterianos
mais frequentes nas cavernas estudadas. Dentre os fungos, grandes proporções de
Actinomicetos foram observados nos ambientes subterrâneos, principalmente no período seco.
Apesar da maior parte das comunidades microbianas serem caracterizadas por microrganismos
detritívoros, alguns microrganismos conhecidos pela atividade quimioautotrófica (como
Beggiatoa) foram observados nesse estudo. Destaca-se o grande número de bactérias
incultiváveis e fungos não identificáveis nas cavernas tropicais, indicando o grande potencial
desse habitat em abrigar novas espécies de microrganismos. A estrutura e composição das
comunidades microbianas nas cavernas estudadas foram mais dissimilares no ambiente subterrâneo do que no ambiente superficial. Essa dissimilaridade entre as comunidades confere
uma singularidade a cada caverna estudada. Por fim, a comunidade bacteriana em uma das
cavernas estudadas mostrou evidências do domínio da família Halobacteriacea na entrada da
caverna, provavelmente devido às condições ambientais propiciadas, como elevada salinidade
do substrato. Os dados gerados nesse estudo enriquecem o conhecimento da biodiversidade
microbiana, clarificam o conhecimento sobre a estrutura e dinâmica das comunidades
microbianas em cavernas tropicais e contribuirá para futuras propostas de conservação dos
ambientes cavernícolas.
Subterranean environments are generally considered extreme oligotrophic and have specific characteristics that determine the local microbiota, such as: different humidity conditions, temperature and nature of nutritional resources. Although studies on environmental microbial diversity have made considerable advances, few researches have investigated the terrestrial microbiota of subterranean environments, mainly in tropical regions. Considering that the diversity and dynamics of the microorganisms of these environments is practically unexplored, this study had as aim to analyze, firstly, the current scenario of conservationist policies in Brazilian caves and to discuss the trophic level in tropical and temperate caves. In addition, in order to characterize microbial communities in tropical caves, the composition and structure of microbial biodiversity (bacteria and fungi) and environmental conditions (physicochemical parameters) were evaluated in all samples sampled in three caves of a Brazilian Conservation Unit (State of Terra Ronca – PETER, São Domingos, GO). Brazilian legislation was consulted on the use and conservation of caves, concentrations of organic carbon and total nitrogen were measured in tropical caves, as well as microbial attributes (biomass and respiration) to understand the dynamics of the microbial community in relation to the availability of organic matter. Composition and structure of microbial communities along a trophic gradient (surface > cave entrance > subterranean) was evaluated in each cave studied. We used the sequencing of 16S and ITS (rRNA) genes to access the biodiversity of fungi and bacteria. The use of microbial studies in the conservation policies of cave dwellers environments was discussed from the data obtained in this research. Considering published and new data on the quantity and quality of dissolved organic matter (carbon and nitrogen) in tropical and temperate caves, much care is needed when considering all the subterranean environments as extreme oligotrophic. Actinobacteria and Proteobacteria (mainly Alpha and Gamma) were the most frequent bacterial groups in the caves studied. Among the fungi, large proportions of Actinomycetes were observed in subterranean environments, mainly in dry period. Although most microbial communities are characterized by detritivorous microorganisms, some microorganisms known for chemoautotrophic activity (such as Beggiatoa) were observed in this study. The large number of uncultured bacteria and unidentified fungi in tropical caves is remarkable, indicating the great potential of this habitat to house new species of microorganisms. Structure and composition of the microbial communities in the studied caves were more dissimilar among them in subterranean environments than in surface environments. This dissimilarity among the microbial communities confers a singularity to each cave studied. Finally, microbial community in one of the studied caves showed evidence of the Halobacteriacea family dominance in entrance cave, probably due to its environmental conditions, such as high salinity of the substrate. The data obtained in this study enrich the knowledge of microbial biodiversity, clarify knowledge about the structure and dynamics of microbial communities in tropical caves and contribute to future proposals for cave environments conservation.