Caves microbial observatory: assessment and control of fungal communities in show caves

Abstract

[EN]: The last decade has seen a progressive colonisation of visitable caves by microorganisms. The caves of Lascaux, Montignac, France, and of Castañar de Ibor, Cáceres, have suffered outbreaks of Fusarium solani, a fungus that has also been found in Doña Trinidad Cave, Ardales, Málaga. This work sets out the bases for the creation of a Cave Microbiological Observatory for controlling the fungi present in the ecosystem and the timely detection of outbreaks that could compromise the integrity of the cave and any cave paintings present. At the same time, it is intended to study the relationships between the fungal community and cave inhabitants (insects, rodents, etc.), as many of the fungi present are parasites, and use the inhabitants to enter the cave and disperse in it. The execution of this study entails monitoring the air of the cave, and the use of molecular techniques such as the amplification of gene sequences of 18S and ITS ribosomal RNA to identify the members of the fungal communities. The spatial and temporal distribution of the components of the fungal community will be examined by samplings in different seasons of the year in the various halls of the caves. The presence of metabolically active fungi in various niches of the caves will be tested. Knowing the processes of spore dispersion and modelling it taking into account air currents and temperature gradients, the eventual colonisation of different materials by microbial communities, the trophic nature of the latter, and the relationships between the different inhabitants of the cave, should enable the design of a control strategy to guarantee its conservation.

[ES]: En la última década se está asistiendo a una progresiva colonización de cuevas visitables por microorganismos. Así, las cuevas de Lascaux, Montignac, Francia, y de Castañar de Ibor, Cáceres, sufrieron brotes de Fusarium solani, hongo que ha sido encontrado también en la cueva de Doña Trinidad, Ardales, Málaga. En este trabajo se plantean las bases para la creación de un Observatorio Microbiológico de Cuevas, desde donde se pueda controlar los hongos presentes en el ecosistema, y detectar a tiempo aquellos brotes que pudieran comprometer la integridad de la cueva y sus pinturas rupestres, en el caso que las tuviera. Al mismo tiempo, se pretende estudiar las relaciones entre la comunidad fúngica y los habitantes de las cuevas (insectos, roedores, etc.), ya que muchos de los hongos presentes son parásitos de otros organismos y los utilizan para su entrada y dispersión en la cueva. Para el desarrollo de este estudio es fundamental el control del aire de la cueva, así como la utilización de técnicas moleculares como la amplificación de secuencias de los genes de ARN ribosómico 18S e ITS con el fin de identificar los miembros de las comunidades fúngicas. La distribución espacial y temporal de los componentes de la comunidad fúngica se llevará a cabo mediante muestreos en distintas estaciones del año en las diferentes salas de las cuevas. Al mismo tiempo se determinará la presencia de hongos metabolicamente activos en distintos nichos. El conocimiento de los procesos de dispersión de esporas y su modelización teniendo en cuenta las corrientes de aire y los gradientes de temperatura, la eventual colonización de distintos materiales por comunidades microbianas, las características tróficas de estas comunidades y las relaciones entre los distintos habitantes de la cueva deben permitir el diseño de una estrategia de control que garantice su conservación.