e-ISSN: 1390-5902
CEDAMAZ, Vol. 13, No. 1, pp. 8–16, Enero–Junio 2023
DOI: 10.54753/cedamaz.v13i1.1795
Comunidades bacterianas del intestino de escarabajos peloteros y del suelo en
sucesión en la Reserva Tapichalaca
Bacterial communities of dung beetle guts and of succesional soil in Tapichalaca
Reserve
Daniela Román-Cáceres1,2,*, Heidy Jiménez-Granda1y Aura Paucar-Cabrera1
1Museo de Zoología-LOUNAZ, Universidad Nacional de Loja, Loja, Ecuador
2Grupo de Investigación de Genética y Biología Molecular, Universidad Nacional de Loja, Loja, Ecuador
*Autor para correspondencia: daniela.roman@unl.edu.ec
Fecha de recepción del manuscrito: 03/03/2023 Fecha de aceptación del manuscrito: 05/05/2023 Fecha de publicación: 30/06/2023
Resumen—El suelo es un ecosistema importante en el que diferentes especies bacterianas desempeñan un papel fundamental como bioin-
dicadores de su comportamiento ecológico y evolutivo. En el presente estudio se aislaron y caracterizaron morfológicamente comunidades
bacterianas de la microbiota intestinal de escarabajos peloteros (Coleoptera: Scarabaienae) y del suelo de tres estados de sucesión ecoló-
gica (Bosque Primario, Bosque Restaurado y Pastizal en Restauración) de la Reserva Natural Tapichalaca (Ecuador). Se llevó a cabo el
aislamiento bacteriano de muestras de suelo y de intestino de escarabajos mediante la inoculación de cultivos mixtos y puros en dos medios
de cultivo: Agar Nutritivo y Agar Tripticasa de Soya. La identificación morfológica de las colonias bacterianas se realizó a través de la
observación de características macroscópicas y la identificación de las células bacterianas mediante Tinción Gram y observación microscó-
pica. Las cepas bacterianas obtenidas en el aislamiento de consorcios bacterianos de las muestras del intestino de los escarabajos y de las
muestras de suelo, se asociaron a diferentes posibles géneros bacterianos y se logró concluir que existe variación entre algunos de los gé-
neros identificados en relación con los tres estados de sucesión ecológica. En las muestras intestinales de escarabajos, de los cinco posibles
géneros asignados, el género Clostridium se identificó en el Bosque Primario y Enterobacter en la muestra intestinal de un espécimen del
pastizal. En las muestras de suelo, el género Corynebacterium se asoció en la muestra de suelo del Bosque Primario y Pseudomonas en la
muestra de suelo del pastizal.
Palabras clave—Microbiota, Identificación, Géneros bacterianos, Scarabaeinae.
Abstract—Soil is an important ecosystem in which different bacterial species play a fundamental role as bioindicators of its ecological
and evolutionary behaviour. In the present study, bacterial communities were isolated and morphologically characterized from the intestinal
microbiota of dung beetles (Coleoptera: Scarabaienae) and from the soil of three states of ecological succession (primary forest, restored fo-
rest and grassland under restoration) of the Tapichalaca Nature Reserve (Ecuador). Bacterial isolation from soil and beetle intestine samples
was carried out by inoculating mixed and pure cultures in two culture media: Nutrient Agar and Trypticase Soy Agar. The morphological
identification of the bacterial colonies was carried out through the observation of macroscopic characteristics and the identification of the
bacterial cells through Gram staining and microscopic observation. The bacterial strains obtained in the isolation of bacterial consortia from
the beetle intestine samples and from the soil samples were associated with different possible bacterial genera and it was possible to con-
clude that there is a variation between some of the genera identified in relation to the three states of ecological succession. In the intestinal
samples of beetles, of the five possible genera assigned, the genus Clostridium was identified in the primary forest and Enterobacter in the
intestinal sample of a specimen from the grassland. In the soil samples, the genus Corynebacterium was associated in the soil sample from
the primary forest and Pseudomonas in the soil sample from the grassland.
Keywords—Microbiota, Identification, Bacterial genera, Scarabaeinae.
INTRODUCCIÓN
Las bacterias cumplen un rol valioso como bioindicado-
res del estado o de la perturbación del suelo. Estos
microorganismos responden rápidamente a las perturbacio-
nes ambientales y son actores fundamentales en los ciclos
biogeoquímicos y la descomposición de la materia orgánica,
por lo tanto, su composición puede ser valiosa para valorar el
funcionamiento del ecosistema (Gu et al., 2018).
Además de estar asociadas a diversas funciones medioam-
bientales, las bacterias también se encuentran relacionadas al
funcionamiento intestinal de los animales, un caso es la inter-
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0. 8
COMUNIDADES BACTERIANAS DEL INTESTINO DE ESCARABAJOS PELOTEROS ROMÁN-CÁCERES et al.
acción simbiótica que tienen con los escarabajos. Los esca-
rabajos proporcionan hospedaje y protección a las bacterias
que se encuentran en su interior y, por su parte, las bacte-
rias participan en el proceso de digestión de los escarabajos
y les proporcionan protección contra patógenos, lo cual les
ayudan a desarrollar la capacidad de adaptarse a los constan-
tes cambios ambientales (Chouaia et al., 2019; Estes et al.,
2013).
Existen estudios que mencionan la importancia de este ti-
po de interacciones como la realizada por Falqueto et al.
(2022), donde se evaluó la presencia de hongos y bacterias
en la microbiota del intestino medio y posterior de escara-
bajos saproxilófagos en fase larvaria de la especie Pelidno-
ta luridipes Blanchard (Scarabaeidae: Rutelinae). Lograron
identificar 57 especies bacterianas y 7 especies de hongos,
con diferente composición y abundancia según su ubicación
en el intestino, lo que indicaba que la presencia de microbios
en las cámaras intestinales puede correlacionarse con la co-
lonización y función de los microorganismos en cada hábitat.
Los autores recomiendan realizar nuevas investigaciones con
escarabajos de esta y otras especies cercanas para determinar
microbiota asociada a diferentes estados larvarios y encon-
trar especies transitorias y residentes del intestino de estos
insectos y descubrir su potencial probiótico.
El objetivo pricipal de este estudio es el de aislar comuni-
dades benéficas tanto del suelo como del intestino de escara-
bajos, ya que ambos organismos presentan beneficios al eco-
sistema edáfico. Se conoce que el suelo puede albergar una
comunidad diversa de escarabajos y microorganismos que se
alimentan de excrementos, lo que permite una rápida elimi-
nación de los desechos animales depositados y la muerte o
antagonismo de cualquier patógeno presente. Por ejemplo,
los escarabajos peloteros (Coleoptera: Scarabaeidae) son ca-
paces de eliminar rápidamente los excrementos del ganado
en pastizales (Losey & Vaughan, 2006), y se ha sugerido que
también suprimen los patógenos presentes en los excremen-
tos. Además, los microorganismos del suelo también contri-
buyen a la descomposición de los excrementos (Chu et al.,
2007), suprimen comúnmente los patógenos de las plantas a
través de la competencia y el antagonismo químico (Weller
et al., 2002) y dificultan la persistencia de microorganismos
patógenos que afectan la salud humana (Delgado-Baquerizo
et al., 2016).
La comprensión del rol que desempeñan las bacterias en
el suelo y en el intestino de los escarabajos estercoleros es
de vital importancia para los estudios de regeneración am-
biental, como lo es la restauración ecológica. Por ello, existe
un interés creciente en estudiar y comprender las respuestas
de las comunidades bacterianas del suelo bajo la restaura-
ción ecológica (Yu et al., 2021). Los modelos de sucesión
ecológica pueden ser comparados mediante el cambio en el
número de los taxones y la variabilidad entre las comunida-
des locales dentro de una región o hábitat determinados, ya
sea entre las etapas de sucesiones iniciales o avanzadas. Al
considerar que las trayectorias sucesionales pueden ser muy
irregulares y no lineales, dependiendo de sus características
ambientales, no se espera que las comunidades bacterianas
sean iguales (Ortiz-Álvarez et al., 2018).
El presente trabajo investigativo pretende generar informa-
ción sobre el desarrollo de consorcios bacterianos en el suelo
y en el intestino de los escarabajos estercoleros (Coleoptera:
Scarabaeinae) que habitan en diferentes estados de sucesión
del bosque de la Reserva Natural Tapichalaca, del cantón Pa-
landa, provincia de Zamora Chinchipe.
MATERIALES Y MÉTODOS
Área de estudio
El presente estudio se llevó a cabo en Ecuador, en la pro-
vincia de Zamora Chinchipe, cantón Palanda, en la Reserva
Natural Tapichalaca perteneciente a la Fundación Jocotoco.
Cuenta con un área de 3624 hectáreas y se encuentra en las
coordenadas Latitud -4,48333, Longitud -79,13333 (Funda-
ción Jocotoco, 2022). Se seleccionaron tres áreas de sucesión
ecológica: área de Bosque Primario (Lat: -4,49165; Long: -
79,12563), área de Bosque Restaurado con 23 años en proce-
so de restauración (Lat: -4,51165; Long: -79,13763) y área de
Pastizal en Restauración con 15 años en proceso de restaura-
ción (Lat: -4,50535; long: -79,13322). La cobertura vegetal
Pastizal en Restauración se refiere a varias áreas que eran
usadas para la ganadería que desde hace 15 años se dejaron
de usar con ese fin y se destinaron para la restauración pa-
siva; sin embargo, en esta cobertura vegetal aún se presenta
la estructura de vegetación herbácea tipo pastizal, por lo cual
se mantiene la denominación de Pastizal en Restauración. En
cada estado de sucesión se estableció una parcela de 10 m x
10 m, subdividida en 4 cuadrantes de 5 m x 5 m y mediante
sorteo aleatorio se eligió una subparcela, la cual a su vez se
subdividió en subparcelas de 1 m x 1 m y aleatoriamente se
establecieron tres puntos de muestreo.
En el mes de febrero de 2022 se realizó un solo muestreo
por tipo de sucesión el cual fue monitoreado durante 24 ho-
ras. La captura de los escarabajos se llevó a cabo mediante
trampas de caída (pitfall) modificadas, cebadas con heces hu-
manas, según Da Silva y Hernández (2015). Las modificacio-
nes consistieron en colocar el cebo en un vaso plástico eleva-
do para evitar que el excremento pudiera entrar en contacto
con los escarabajos y alterar los resultados. El recipiente en-
terrado contenía suelo del mismo sitio de muestreo, de ma-
nera que los escarabajos capturados permanecían vivos hasta
llegar al laboratorio. La boca del recipiente contenía un em-
budo para evitar que los escarabajos salieran del recipiente, y
la trampa estaba protegida de la lluvia con un plato plástico
para evitar contaminación del cebo hacia el recipiente ente-
rrado en caso de precipitación. Una vez capturados los esca-
rabajos vivos se desenterraron los recipientes, se colocaron
tapas agujereadas y se etiquetaron todos los recipientes de
colecta por punto de muestreo. Todos los especímenes colec-
tados se trasladaron al Museo de Zoología de la Universidad
Nacional de Loja (LOUNAZ), con el fin de realizar la selec-
ción aleatoria de los especímenes para la extracción del in-
testino. Mediante una identificación rápida se seleccionaron
a los individuos del género más representativo y se eligieron
mediante sorteo aleatorio dos individuos de dos de los tres
puntos de muestreo por cada estado de sucesión. Los escara-
bajos fueron identificados usando la colección de referencia
de escarabaeinos del Museo de Zoología LOUNAZ de mues-
treos en la Reserva Tapichalaca, con la clave de Chamorro et
al. (2018) y la confirmación de identificaciones hasta nivel
de especie por el especialista Fernando Vaz de Mello.
El muestreo del suelo se llevó a cabo en los mismos pun-
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tos seleccionados para el muestreo de escarabajos, se toma-
ron tres muestras (A, B, C) a 20 cm de profundidad y fue-
ron homogeneizadas entre sí para obtener una sola muestra
compuesta por estado de sucesión (Gu et al., 2018). Se depo-
sitaron en una funda Ziploc con su respectiva etiqueta para
llevarlas al laboratorio. Se dejaron secar las muestras de sue-
lo durante 48 h a temperatura ambiente.
Material biológico obtenido del muestreo de escara-
bajos estercoleros y del suelo
Para la obtención de las muestras de intestino, se sacrificó
a los escarabajos mediante enfriamiento a una temperatura
de -20 °C durante 24 horas, se los desinfectó con alcohol al
70% durante 3 minutos, y fueron enjuagados en agua estéril
para evitar contaminación (Arias-Cordero et al., 2012). En la
cámara de flujo laminar con la finalidad de mantener un am-
biente estéril se procedió a realizar la disección del intestino:
empleando una aguja de microcirugía se realizó un corte en
la base de su abdomen y se extrajo el intestino (intestino an-
terior - recto) con una pinza esterilizada con alcohol al 70%
y calor (Schloss et al., 2006; Vasanthakumar et al., 2008).
La muestra de intestino fue colocada en un tubo criovial
con 2 ml de agua de peptona y se trituró por dos minutos
con la ayuda de una varilla de agitación desinfectada, luego
se agitó en el vórtex por 20 segundos para homogeneizar la
muestra, misma que fue considerada como muestra madre
a partir de la cual se procedieron a realizar siete diluciones
seriadas con factor 1:4 siguiendo la metodología mencionada
por (Heylen et al., 2012) que explica que con una dilución
alta se logra una distribución más uniforme en placas de agar.
Se agregó 0,5 ml de muestra madre en un tubo Eppendorf con
1,5 ml de agua de peptona autoclavada y se homogeneizó
durante 20 segundos, siendo esta la primera dilución (10−1).
El proceso fue el mismo hasta obtener la séptima dilución
(10−7).
Las tres muestras compuestas de suelo una vez secas se
tamizaron, de cada una se pesaron 10 g para mezclar en 90
ml de agua estéril y obtener la muestra madre. El proceso se
realizó con cada muestra de suelo, por separado; las muestras
madres se homogeneizaron durante 20 minutos (Sansupa et
al., 2021). A partir de las tres muestras madre homogenei-
zadas, se hicieron cinco diluciones seriadas (10−1- 10−5)
(Castañeda Briones, 2003)
Análisis de Temperatura y pH
La metodología utilizada en este estudio se centró en la to-
ma de parámetros in situ de temperatura (T°) y pH del suelo
con el objetivo de investigar su influencia en la actividad de
las bacterias del suelo. Para la medición de la temperatura,
se utilizaron sondas enterradas a diferentes profundidades en
las parcelas de muestreo. El pH del suelo se determinó en
la mezcla compuesta de cada área con un pHmetro calibra-
do. Las muestras de suelo se mezclaron y se les añadió agua
destilada para obtener una suspensión homogénea, luego se
midió el pH directamente en la suspensión. Estas medicio-
nes proporcionaron datos precisos y en tiempo real para es-
tablecer una relación entre la temperatura, el pH del suelo y
los posibles géneros bacterianos presentes. Según Reth et al.
(2005), la toma de estos parámetros (T° y pH) es esencial pa-
ra comprender los mecanismos que regulan las interacciones
entre el suelo, las bacterias y los procesos biogeoquímicos.
Material de medios de cultivo
La siembra de la muestra de intestino de los escarabajos
se realizó a partir de la quinta dilución, esta consistió en co-
locar dentro de las cajas Petri con medio de cultivo 0,01 ml
de cada una de estas diluciones mediante la técnica de agota-
miento en estrías (Reynoso et al., 2015). Para la obtención de
cultivos mixtos se trabajó con dos medios básicos de cultivo:
Agar nutritivo (AN) que permite el crecimiento de la mayoría
de bacterias y Agar Tripticasa de soja (TSA) que favorece el
desarrollo de bacterias más exigentes en sus requerimientos
nutricionales. Las placas respectivamente etiquetadas fueron
puestas en la incubadora durante 48 horas a 28 °C (Salazar
et al., 2009; Vasanthakumar et al., 2008). Además, se contó
con dos repeticiones por cada dilución sembrada y con dos
controles generales: un positivo que contenía muestra directa
del intestino y un negativo solamente con medio de cultivo.
Los cultivos fueron revisados cada 24 h.
Las colonias bacterianas presentes en los cultivos mixtos
fueron diferenciadas de acuerdo a sus características macros-
cópicas y se aislaron de manera independiente sembradas
nuevamente en TSA y AN y puestas en incubación duran-
te 24 h a 28 °C para adquirir cultivos puros.
El aislamiento de la muestra de suelo de los tres estados
de sucesión se inició a partir de la dilución 10−2, y el pro-
cedimiento de siembra fue el mismo que se empleó para las
muestras del intestino de los escarabajos hasta conseguir los
aislados puros.
Identificación morfológica de cepas bacterianas
De acuerdo a la caracterización macroscópica de las co-
lonias puras y a la observación microscópica de las células
bacterianas se realizó la revisión bibliográfica del manual de
Bergey (Garrity & Holt, 2001) para lograr asociar los dife-
rentes consorcios bacterianos con posibles géneros.
RESULTADOS
Muestreo de escarabajos peloteros y suelo de los tres
estados de sucesión ecológica
Todos los especímenes capturados pertenecieron al género
Ontherus, que en su mayoría están representados por la espe-
cie Ontherus howdeni Génier con un total de cinco ejempla-
res y existe un solo individuo de la especie Ontherus hadros
Génier (Tabla 1).
Tabla 1: Especies de escarabajos capturados en los tres estados de
sucesión ecológica de la Reserva Natural Tapichalaca.
Número de
identificación Especie Área de sucesión
0007541 Ontherus howdeni Bosque Natural
0007542 Ontherus hadros Bosque Natural
0007543 Ontherus howdeni Bosque Restaurado
0007544 Ontherus howdeni Bosque Restaurado
0007545 Ontherus howdeni Pastizal en Restauración
0007546 Ontherus howdeni Pastizal en Restauración
En la Tabla 2 se pueden obervar los datos de los paráme-
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COMUNIDADES BACTERIANAS DEL INTESTINO DE ESCARABAJOS PELOTEROS ROMÁN-CÁCERES et al.
tros ambientales tomados in situ en tres sitios diferentes de la
Reserva Natural Tapichalaca para este estudio. Se registraron
temperaturas en rangos dentro de los 20 °C – 23 °C para los
tres sitios de muestreo y tanto Bosque Natural como Bosque
Restaurado se encuentran en un rango de pH neutro a dife-
rencia del Pastizal en Restauración que es ligeramente ácido.
Tabla 2: Temperatura y pH de las muestras de suelo de los tres
estados de sucesión ecológica de la Reserva Natural Tapichalaca.
Área de sucesión Temperatura pH Elevación
Bosque Natural 22 °C 6,99 2503 m.s.n.m
Bosque Restaurado 21,8 °C 6,53 2450 m.s.n.m
Pastizal en Restauración 21,7 °C 5,70 2390 m.s.n.m
Aislamiento de bacterias a partir de intestinos de es-
carabajos peloteros y del suelo de los tres estados de
sucesión ecológica
En el espécimen 0007541 del Bosque Primario se aisla-
ron ocho cultivos mixtos y 12 cultivos puros. En el segundo
ejemplar 0007542 se obtuvieron seis cultivos mixtos y un
total de 11 cultivos. En total se logró recuperar 23 cultivos
puros entre los dos ejemplares del Bosque Primario.
Como resultado total de las dos muestras intestinales de
los escarabajos del Bosque Primario, se identificaron 23 co-
lonias puras. En el aislamiento bacteriano con la muestra in-
testinal del espécimen 0007543 de Bosque Restaurado exis-
tió crecimiento de cinco cultivos mixtos y se seleccionaron
seis colonias puras. A partir de la muestra de intestino del
escarabajo 0007544 presentó como resultado ocho cultivos
mixtos y la selección de nueve colonias puras.
En total, el aislamiento bacteriano de las muestras de in-
testino de los dos escarabajos del Bosque Restaurado sumó
14 colonias puras. En la Figura 1 se puede observar el creci-
miento de uno de los cultivos puros del escarabajo 0007543
perteneciente al Bosque Restaurado.
Fig. 1: Aislamiento de colonias puras de la muestra intestinal del
escarabajo 0007543 perteneciente al Bosque Restaurado de la
Reserva Natural Tapichalaca.
El aislamiento de la muestra del espécimen 0007545 dio
como resultado el crecimiento de ocho cultivos mixtos y la
selección de nueve colonias puras. Finalmente, con la mues-
tra de intestino del escarabajo 0007546 se consiguieron siete
cultivos mixtos y se identificaron diez colonias puras.
Las dos muestras de intestino de los escarabajos prove-
nientes del Pastizal en Restauración suman en conjunto un
total de 20 colonias puras. En la Figura 2 se puede observar
el crecimiento de uno de los cultivos puros del escarabajo
0007546 perteneciente al Pastizal en Restauración.
Fig. 2: Aislamiento de consorcios bacterianos de la muestra
intestinal del escarabajo 0007546 perteneciente al Pastizal en
Restauración de la Reserva Natural Tapichalaca.
En el aislamiento bacteriano efectuado con las tres mues-
tras de suelo de la Reserva Natural Tapichalaca, se evidenció
el crecimiento de nueve cultivos mixtos y la selección de 11
colonias puras para el Bosque Primario. La muestra del Bos-
que Restaurado dio como resultado un total de siete cultivos
mixtos, a partir de los cuales se seleccionaron 11 colonias pu-
ras. Finalmente, el crecimiento de bacterias a partir del suelo
del Pastizal en Restauración presentó nueve cultivos mixtos
y la identificación de 14 colonias puras.
En la figura 3 se ha colocado un ejemplo de dos cultivos
puros del Pastizal en Restauración.
Fig. 3: Aislamiento de consorcios bacterianos de la muestra de
suelo del Pastizal en Restauración de la Reserva Natural
Tapichalaca.
Identificación morfológica de bacterias presentes en
el intestino de los escarabajos y en las muestras de
suelo
Con base en las características macroscópicas de las colo-
nias y en la identificación morfológica de las células bacte-
rianas provenientes de la muestra de intestino del escarabajo
0007541 del Bosque Primario, se evidenciaron siete morfo-
logías coloniales diferentes. Dentro de estos tipos existieron
dos morfologías coloniales con mayor presencia, la primera
con una forma irregular, borde lobulado, elevada, superficie
opaca, seca y lisa, color crema blanquecino, no transparenta,
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siendo bacilos Gram+. La segunda morfología más repeti-
da era de forma irregular, borde lobulado, elevada, superficie
brillante, cremosa y rugosa, color crema oscuro, no transpa-
rente, tratándose de cocos Gram+. En el caso de la muestra
intestinal del escarabajo 0007542 la morfología más repetida
poseía una forma irregular, borde rizado, elevada, superficie
brillante, viscosa y lisa, color crema blanquecino, translúci-
da, en la cual se observaron cocos Gram+.
En los especímenes del Bosque Primario se identificaron
cinco morfologías coloniales en el caso de la muestra de in-
testino del escarabajo 0007543, de las cuales la morfología
con características de forma irregular, borde ondulado, ele-
vada, superficie opaca, seca y rugosa color crema blanque-
cino, no transparenta y morfología celular correspondiente a
bacilos Gram+, se repitió en más de una caja. Por otro lado, a
partir de la muestra intestinal del espécimen 0007544, se ob-
tuvieron cuatro morfologías coloniales, dos de estas fueron
observadas en más de una colonia; tal es el caso de las co-
lonias que presentaron una forma irregular, borde ondulado,
elevada, superficie brillante, viscosa y lisa, color crema, no
transparenta y en el proceso de tinción se identificaron cocos
Gram-. Asimismo, algunas siembras presentaron una morfo-
logía de forma irregular, borde ondulado, superficie eleva-
da, brillante, cremosa, lisa, color crema no transparente y se
identificaron como cocos Gram+.
En lo que respecta a los especímenes muestreados en el
área de Pastizal en Restauración, se identificaron cinco mor-
fologías coloniales diferentes para la muestra intestinal del
escarabajo 0007545, la morfología más repetida presentó for-
ma irregular, borde rizado, elevada, superficie brillante, vis-
cosa y lisa, color blanco, no transparente, y se observaron
con forma de cocos Gram-. En el caso de la muestra 0007546
se pudo apreciar cinco morfologías coloniales, dentro de las
cuales existió una morfología con forma irregular, borde riza-
do, elevada, superficie brillante, viscosa y rugosa, color cre-
ma, no transparente que se trataba de cocos Gram-, la cual
fue una de las más repetidas junto con la morfología colonial
de características de forma irregular, borde rizado, superficie
elevada, brillante, observados como cocos Gram+.
En la tabla 3 se detalla el número de morfologías encon-
tradas para la muestra intestinal de cada escarabajo según el
estado de sucesión del que provienen, asimismo, se presen-
ta el número de casos de las diferentes morfologías celula-
res observadas. De acuerdo a la caracterización macroscópi-
Tabla 3: Número de morfologías coloniales y celulares observadas
en las muestras de intestino de los escarabajos colectados en
distintos estados de sucesión de la Reserva Natural Tapichalaca.
Bosque
Primario
Bosque
Restaurado
Pastizal en
Restauración
7541 7542 7543 7544 7545 7546
Nro. Morfología
colonial 76545 5
Bacilos Gram+ 53311 1
Bacilos Gram- 01103 1
Cocos Gram+ 35130 3
Cocos Gram- 42155 5
ca de las colonias puras y a la observación microscópica de
las células bacterianas se logró asociar a diferentes posibles
géneros. Se identificaron cinco posibles géneros bacterianos:
Clostridium, Pseudomonas, Bacillus, Enterobacter y Staphy-
lococcus. El género Clostridium se identificó en los cultivos
puros del intestino del espécimen 0007541 del Bosque Pri-
mario; Pseudomonas y Staphylococcus se asignaron para las
colonias bacterianas de la muestra intestinal del espécimen
0007542 del Bosque Primario; Enterobacter fue identificado
en la muestra de intestino del escarabajo 0007546 del Pas-
tizal en Restauración; en el caso del género Bacillus se en-
contró al menos en una de las dos muestras de intestino de
los especímenes del Bosque Primario y del Bosque Restaura-
do, y en ambas muestras de los escarabajos provenientes del
Pastizal en Restauración (Tabla 4).
Tabla 4: Posibles géneros bacterianos identificados en las
muestras de intestino de los escarabajos que habitan en los tres
estados de sucesión de la Reserva Natural Tapichalaca.
Estado de sucesión
Bosque
Primario
Bosque
Restaurado
Pastizal en
Restauración
Género 7541 7542 7543 7544 7645 7546
Clostridium X
Pseudomonas X
Bacillus X X X X
Enterobacter X
Staphylococcus X
En la identificación morfológica de colonias y células bac-
terianas obtenidas en el aislamiento de las muestras de suelo,
se encontraron nueve morfologías coloniales para el Bosque
Primario, en donde aquella que más se repetía presentó ca-
racterísticas de forma irregular, su elevación elevada, color
crema, no transparencia de luz y la superficie cremosa, tra-
tándose de bacilos Gram+. En la caracterización de las co-
lonias bacterianas de la muestra del Bosque Restaurado se
identificaron seis tipos de morfología colonial; el tipo de co-
lonia con más observaciones poseía forma irregular, borde
ondulado, superficie cremosa y brillante, y color crema, y
se visualizó con forma de cocos Gram+. En cambio, para la
muestra del Pastizal en Restauración se distinguieron nue-
ve morfologías coloniales; la morfología de forma irregular,
borde ondulado, elevación elevada, superficie mate, cremosa
y rugosa, color crema opaco, no transparente estuvo presen-
te en mayor cantidad de siembras, en donde se identificaron
cocos Gram+. En la Tabla 5 se presenta un resumen de la
cantidad de morfologías coloniales identificadas a partir del
aislamiento de la muestra de suelo de cada estado de sucesión
ecológica, detallando también el número de ocasiones en las
que se identificaron las diferentes morfologías celulares y el
tipo de Gram.
Tabla 5: Morfologías coloniales y celulares observadas en las
muestras de suelo de los tres niveles de sucesión de la Reserva
Natural Tapichalaca.
Bosque
Primario
Bosque
Restaurado
Pastizal en
Restauración
Nro. Morfología
colonial 9 6 9
Bacilos Gram+ 4 3 4
Bacilos Gram- 1 0 1
Cocos Gram+ 3 6 6
Cocos Gram- 3 2 3
Como resultado de la diferenciación de características ma-
croscópicas y microscópicas de las cepas bacterianas encon-
12
COMUNIDADES BACTERIANAS DEL INTESTINO DE ESCARABAJOS PELOTEROS ROMÁN-CÁCERES et al.
tradas en las muestras de suelo y con base en la revisión bi-
bliográfica realizada, fueron asociadas a cuatro posibles gé-
neros bacterianos: Corynebactrium, Clostridium, Pseudomo-
nas yBacillus. El género Corynebactrium se encontró única-
mente en la muestra de suelo del Bosque Primario y Pseudo-
monas en la muestra de suelo del Pastizal en Restauración;
Clostridium yBacillus estaban presentes tanto en la mues-
tra de suelo del Bosque Primario como en las muestras del
Bosque Restaurado y del pastizal (Tabla 6).
Tabla 6: Posibles géneros bacterianos identificados en las
muestras de suelo de los tres estados de sucesión de la Reserva
Natural Tapichalaca.
Género Estado de sucesión
Bosque
Primario
Bosque
Restaurado
Pastizal en
Restauración
Corynebacterium X
Clostridium X X X
Pseudomonas X
Bacillus X X X
DISCUSIÓN
Varios autores como Rhoads et al. (2012) han discutido la
importancia de utilizar métodos de identificación dependien-
tes de cultivo para caracterizar organismos, pero también han
enfatizado la necesidad de complementar estos enfoques con
técnicas de identificación molecular para lograr una mayor
precisión y comprensión de la especie en cuestión. Si bien los
métodos dependientes de cultivo, como la observación de ca-
racterísticas morfológicas y el crecimiento en medios especí-
ficos, pueden proporcionar información inicial valiosa, exis-
ten limitaciones en términos de identificar especies con alta
precisión. En este sentido, los enfoques moleculares, como
la secuenciación de ADN o la reacción en cadena de la po-
limerasa (PCR), permiten la amplificación y análisis directo
del material genético, proporcionando información más pre-
cisa y confiable para identificar y clasificar organismos hasta
el nivel de especie.
La identificación de bacterias presentes en el intestino de
los escarabajos permitió reconocer cinco posibles géneros
bacterianos como: Clostridium que estuvo presente única-
mente en el intestino del espécimen 7541 del Bosque Pri-
mario, esta particularidad acerca de su presencia puede de-
berse que este género del orden Clostridial no suele ser muy
abundante en escarabajos comedores de estiércol (Ebert et
al., 2021). Otra razón que explique la existencia de estas bac-
terias en la microbiota intestinal de los escarabajos es que
generalmente se encuentran relacionadas a ciertos factores
como la compartimentación del intestino o las diferentes eta-
pas de su desarrollo, encontrándose más presentes en nuevos
adultos (Briones-Roblero et al., 2017; Chouaia et al., 2019).
El género Pseudomonas se encontró únicamente en la mues-
tra intestinal del escarabajo 0007542 del Bosque Primario.
Las Pseudomonas están frecuentemente asociadas a diversas
etapas de la vida de los insectos, y les aseguran un conjunto
de funciones fisiológicas, por ejemplo, la degradación de po-
lisacáridos, lípidos y de la celulosa, asignación de nutrientes,
fijación de nitrógeno y reciclaje de compuestos nitrogenados.
Se han registrado individuos del género mencionado en espe-
cies de escarabajo como el Holotrichia parallelea (Coleop-
tera: Scarabaeidae) (Estes et al., 2013). Huang et al. (2012)
con base en los resultados de su investigación con muestras
de larvas, afirman que Pseudomonas fue el grupo más domi-
nante de bacterias celulolíticas en el intestino de las larvas
de escarabajos que habitan en el suelo. No obstante, en el
presente estudio los resultados no fueron similares, lo que
posiblemente pueda estar justificado por el método de ais-
lamiento. El género Staphylococcus también se encontró en
la muestra del escarabajo 0007542, la existencia y la capa-
cidad de estas bacterias en el microbioma de los escarabajos
para producir compuestos antimicrobianos y desarrollarse en
sustratos ricos en lípidos y proteínas, incluidos los produc-
tos cárnicos, les permiten aportar la regulación de la carroña
(Shukla et al., 2018).
El único género bacteriano que se identificó en al menos
una muestra de intestino de escarabajo de cada estado de
sucesión fue Bacillus, las bacterias de este género son cos-
mopolitas relacionadas con el tracto digestivo de animales e
insectos, por lo tanto, juegan un papel extremadamente di-
verso en organismos vertebrados e invertebrados. Además,
es posible que estos microorganismos se adquieran del me-
dio ambiente dado su cosmopolitismo y posiblemente sean
microbios intestinales transitorios que pasan por el intestino
con la alimentación (Shelomi & Chen, 2020).
Por otro lado, el género Enterobacter se logró identificar
en una muestra de intestino de escarabajo del pastizal, las
Enterobacteriaceae se asocian con frecuencia con funciones
nutricionales en insectos. Diferentes especies de Enterobac-
ter tienen una diversidad de capacidades funcionales en los
intestinos de los insectos al ayudar en su nutrición (Estes et
al., 2013). Sin embargo, la estructura comunitaria de esta fa-
milia está relacionada con cambios evolutivos en la ecología
de los escarabajos, como el hábito alimentario, el hábitat y la
morfología intestinal (Kudo et al., 2019).
En el aislamiento de cepas bacterianas con las muestras
de suelo, se registró la existencia de Corynebacterium en la
muestra de suelo del Bosque Primario, la presencia de este
género bacteriano puede manifestarse debido a la gran canti-
dad de vegetación que existe en el Bosque Primario, ya que
es uno de aquellos géneros que prosperan en suelos vírgenes
cumpliendo con la función de solubilizadoras de fosfato, lo
que aumenta el crecimiento de las plantas por varios meca-
nismos directos e indirectos (Kaur & Kaur, 2020). Sin embar-
go, en varios estudios también se indica que estas bacterias
generalmente se encuentran en suelos contaminados por pe-
tróleo, lo que puede atribuirse al hecho de que estos suelos a
menudo albergan una gran variedad de flora microbiana que
es capaz de utilizar los hidrocarburos como fuente de energía
y carbono, debido al aumento de suministro de carbono que
generan los hidrocarburos residuales en el suelo, favorecien-
do así el crecimiento de estos organismos competentes en la
degradación de contaminantes hidrocarburíferos (Nwinyi &
Akinmulewo, 2019; Ozoude et al., 2018).
El género Pseudomonas se identificó solamente en la
muestra del pastizal, estas bacterias logran desarrollarse en
cualquier entorno dentro de un rango de pH de 4 a 8 (Li et al.,
2018), rango que coincide con el que posee esta área de su-
cesión. Puede decirse también que al tratarse de un suelo en
recuperación y que aún presenta rasgos de degradación por
ganadería, la presencia de Pseudomonas es posible ya que en
algunos estudios se ha comprobado que pueden ser predomi-
13
e-ISSN: 1390-5902
CEDAMAZ, Vol. 13, No. 1, pp. 8–16, Enero–Junio 2023
DOI: 10.54753/cedamaz.v13i1.1795
nantes en suelos de baja calidad (Bollinger et al., 2020).
Los géneros Clostridium yBacillus se reconocieron en los
cultivos puros obtenidos de las muestras de suelo de los tres
estados de sucesión (Bosque Primario, Bosque Restaurado
y Pastizal en Restauración). Las bacterias Clostridium cier-
tamente se encuentran en diversos ambientes (Shin et al.,
2018), se han estudiado en sitios de bosques primarios de
tierras altas que no han sufrido alteraciones y en sitios de
bosques secundarios de tierras altas que tenían apariencia si-
milar a los bosques primarios, pero han sufrido alteraciones
o han sido pastoreados durante años, luego abandonados y
en proceso de regeneración natural, en donde se ha obser-
vado que incluso su presencia puede ser mayor en los bos-
ques secundarios que en los primarios (Eaton et al., 2020).
Las bacterias del género Clostridium también se han aisla-
do de muestras de suelos que han sido labrados y de suelos
de pastizales anteriormente dedicados a la ganadería y se ha
evidenciado que su presencia es abundante, no obstante, esta
puede ser mayor en presencia de ganadería ya que se piensa
que estas bacterias están estrechamente relacionadas con el
estiércol (Ding et al., 2014; Larina et al., 2020).
Los miembros del género Bacillus casi siempre se encuen-
tran en la rizósfera de diversos ambientes, incluyendo bos-
ques y suelos desérticos (Dong et al., 2019; Zheng et al.,
2020). Tanto en el Bosque Primario como en el Bosque Res-
taurado, la notable presencia de vegetación puede ser gracias
a que estos microorganismos endófitos ayudan a la descom-
posición de la materia orgánica y mejoran la disponibilidad
de nutrientes para el crecimiento de la mayoría de plantas
(Hu et al., 2021). En ocasiones el cambio de uso de suelo
no suele afectar la presencia de estas bacterias, por ello se ha
encontrado que pueden ser abundantes en los pastizales, aun-
que en algunos estudios se menciona que cuando las tierras
que han sido trabajadas regresan a los ecosistemas naturales,
los nutrientes del suelo inicialmente disminuyen rápidamente
debido al cese de la fertilización, lo que puede influir nota-
blemente en la diversidad microbiana del suelo (Guo et al.,
2018; Xu et al., 2021). No obstante, en este estudio no se con-
cuerda con esta idea, a razón de que las muestras del pastizal
permitieron relacionar las colonias puras con una mayor can-
tidad de géneros bacterianos en comparación a las muestras
del Bosque Restaurado.
En cuanto a las condiciones del suelo, en el muestreo de
suelo se logró evidenciar que el pH varía de acuerdo al esta-
do sucesional, los resultados arrojaron valores prácticamente
neutros de 6,99 para el suelo del Bosque Natural, 6,53 pa-
ra el Bosque Restaurado y un valor de valor de 5,70 para el
Pastizal en Restauración, considerándose este último el va-
lor con mayor cambio y acidez. A futuro se deberán hacer
estudios sobre la incidencia de las condiciones físicas y quí-
micas del suelo de bosques naturales e intervenidos sobre las
comunidades de bacterias.
CONCLUSIONES
En este estudio se obtuvo un total de 32 aislados puros
provenientes del intestino de los escarabajos colectados. El
género de escarabajos predominante en la colecta fue el gé-
nero Ontherus (O. hadros yO. howdeni). De estos 32 aisla-
dos se identificaron mediante morfología colonial y celular
cinco posibles géneros bacterianos donde el género Bacillus
fue identificado en cuatro de los seis especímenes.
A partir de las muestras de suelo se logró obtener 24 ais-
lados puros provenientes de Bosque Primario, Bosque Res-
taurado y Pastizal en Restauración, en estas muestras los po-
sibles géneros identificados en los tres estados de sucesión
fueron Clostridium yBacillus que concuerda con los pará-
metros de T° y pH analizados ya que estos géneros son co-
nocidos por desarollarse en rangos neutros de pH y en ragos
de T° de 20 °C – 40 °C.
Los 56 aislados bacterianos de la Reserva Tapichalaca han
sido preservados y se encuentran almacenados a una tempe-
ratura de -80°C, para garantizar la viabilidad y estabilidad a
largo plazo. Esta colección de aislados bacterianos representa
una valiosa reserva de recursos microbiológicos que permiti-
rá investigaciones futuras sobre la diversidad y el rol de estos
organismos en procesos de restauración del suelo
Esta investigación demuestra que el aislamiento de bac-
terias mediante métodos dependientes de cultivo e identifi-
cación morfológica sigue siendo válido y viable para la de-
terminación de géneros bacterianos. Estos enfoques clásicos
de cultivo en medios básicos y el análisis de características
morfológicas permiten obtener aislados puros de bacterias,
lo que facilita su posterior identificación y caracterización,
sin embargo a efectos de profundizar la identificación bac-
teriana a nivel de especie es pertinente destacar la necesidad
de realizar análisis moleculares que permitirán conocer con
claridad especies presentes en el intestino de los escarabajos
así como del suelo de distintos estados de sucesión.
AGRADECIMIENTOS
Nuestro agradecimiento a la Fundación Jocotoco que, a
través de José León (Coordinador de Investigación) y de los
guardaparques Franco Mendoza y Ramiro Mendoza de la Re-
serva Tapichalaca, nos otorgaron el acceso a la reserva y nos
apoyaron durante la investigación
Expresamos nuestros más sinceros agradecimientos a Jos-
selyn Jiménez y Soraya Salazar por su invaluable contribu-
ción en la realización de nuestro estudio y, especialmente,
por su destacada labor en la parte de la metodología y la eje-
cución de la parte práctica. Agradecemos también a Fausto
Paladines (Museo LOUNAZ) por su aporte sobre los escara-
bajos peloteros de Tapichalaca que complementa este estudio
y por su ayuda en el trabajo de campo.
Extendemos nuestra gratitud a Silvia Altoé Falqueto (Uni-
versidad Federal de Mato Grosso, Brasil), por compartir su
experticia en el cultivo de bacterias asociadas a larvas de es-
carabajos fitófagos, su conocimiento, apoyo y calidez aportó
significativamente en el inicio de esta investigación. Un agra-
decimiento a Fernando Vaz-de-Mello (Universidad Federal
de Mato Grosso, Brasil), por su apoyo con las identificacio-
nes de los escarabajos peloteros a nivel de especie.
También agradecemos a Yadira Collahuazo, Melania
Uchuari y María del Cisne Gonzales, por su apoyo y orienta-
ción en la preparación de medios de cultivo, así como en el
manejo de los equipos de laboratorio empleados.
Este estudio se llevó a cabo bajo el permiso de investiga-
ción del Ministerio del Ambiente, Agua y Transición Ecoló-
gica número MAAE-ARSFC-2021-1713.
14
COMUNIDADES BACTERIANAS DEL INTESTINO DE ESCARABAJOS PELOTEROS ROMÁN-CÁCERES et al.
CONTRIBUCIONES DE LOS AUTORES
Conceptualización: APC y DRC; metodología: APC,
DRC, HJG; análisis formal: DRC; investigación: APC, DRC,
HJG; recursos: APC, DRC, HJG; curación de datos: DRC;
redacción — preparación del borrador original: DRC; redac-
ción — revisión y edición: APC y DRC; visualización: APC
y DRC; supervisión: APC y DRC; administración de proyec-
to: APC y DRC; adquisición de financiamiento para la inves-
tigación: APC y DRC. Todos los autores han leído y aceptado
la versión publicada del manuscrito.
Aura Paucar-Cabrera: APC. Daniela Román-Cáceres:
DRC. Heidy Jimenez-Granda: HJG.
FINANCIAMIENTO
Este estudio se llevó a cabo con financiamiento propio y
de la Universidad Nacional de Loja, con el proyecto 07-DI-
FARNR-2021 titulado “Uso de escarabajos biorecicladores
(Coleoptera: Scarabaeinae) y consorcios bacterianos del sue-
lo como estrategia para la regeneración de ecosistemas en
tres áreas de Loja y Zamora Chinchipe”, otorgado por la Di-
rección de Investigación a Aura Paucar Cabrera (IP) y al gru-
po de investigación del Museo de Zoología LOUNAZ-UNL.
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