Autor: Raymundo Gutiérrez Morán
De las plantas más pequeñas y de sus características
Se pueden desarrollar en una gran variedad de hábitats; creciendo sobre el suelo, encima de troncos caídos, u otras plantas vivas, cubriendo rocas e incluso en ambientes acuáticos con la excepción de los marinos. Cotidianamente las podemos detectar como alfombras verdes sobre rocas, entre los tabiques de una barda o entre las grietas de las banquetas, en especial en temporadas de lluvias, pues la humedad favorece su desarrollo y reproducción (Figura 1.). También ornamentalmente en macetas o quizás simulando pasto bajo un “árbol bonsai”.
Figura 1. Musgos creciendo sobre la pared
Sus tallos (caulidios) y hojas (filidios) son estructuras relativamente simples; si cortáramos los caulidios por el medio se podría observar que tienen un cordón central de células pequeñas, que forman parte del sistema con el cual se hace posible el transporte de agua y sustancias generadas a partir de la fotosíntesis, varias capas de células de mayor tamaño las envuélven y estas a su vez están rodeadas por una o varias capas de células de paredes gruesas que terminan siendo la capa más externa con el medio. Su sistema conductor es diferente y muchos lo consideran primitivo al de las plantas vasculares quienes presentan xilema y floema.
La parte de los caulidios que tiene contacto con el suelo también llevan estructuras filamentosas constituidas por varias células parecidas a raíces cortas denominadas “rizoides” con función de anclaje y suelen ser muy abundantes. Por otra parte, los filidios son con frecuencia son láminas de una célula de grosor, excepto en la parte media donde puede encontrarse un eje con células de sostén y de conducción. Las células de los filidios pueden exhibir formas y tamaños diversos; los engrosamientos en sus paredes les confieren propiedades para el buen aprovechamiento del agua y la fotosíntesis (Figura 2.).
Figura 2. Ejemplo de la diversidad de filidios de algunos musgos
Su ciclo de vida como el de otras plantas se puede dividir en una fase gametofítica y otra esporofítica. El cuerpo de la planta que normalmente vemos, constituida por caulidios y filidios, le llamamos gametofito pues sobre de ella se desarrollan los gametangios; estructuras donde se forman las gametas; células sexuales necesarias para la reproducción. Hay dos tipos de gametangios; anteridios y arquegonios.
En los primeros se forman cientos de gametas masculinas móviles y biflageladas llamadas anterozoides, en los segundos se forman gametas femeninas sésiles y de mayor tamaño denominadas oósferas, una por arquegonio. Los gametangios se encuentran protegidos por filidios modificadas y por filamentos uniseriados llamados “parafisos” que ayudan a mantener la humedad necesaria para el desarrollo de estas células sexuales. Cuando las condiciones medioambientales son propicias (mucha humedad y películas de agua) se liberan los anterozoides y nadan rápidamente hacia la oósfera para fecundarla.
Luego de este maravilloso proceso se da origen al cigoto y posteriormente a un embrión, que dará paso al esporofito del cual se desarrolla una cápsula de forma semi esférica alargada que se extiende por un tallo (seta) casi siempre largo del cuerpo de la planta, ya sea de la punta superior o de forma lateral. A esta otra parte de la planta se le identifica por la producción de esporas, que fueron formadas por un proceso de división celular, dentro de la cápsula. Curiosamente todas las esporas tienen una forma y tamaño relativamente uniforme, son semiesféricas con diferentes arreglos, con diámetros muy pequeños que van de 5 a 12 micrómetros, están recubiertas por una sustancia especial llamada “esporopolenina” la cual le confiere alta resistencia al medio externo por un periodo considerable de tiempo antes de que logren germinar.
Una vez que las esporas han madurado, se liberan por un orificio en la cápsula denominado “opérculo”. Asombrosamente una cápsula es capáz de producir hasta 50 millones de esporas y cada una de estas puede producir una nueva planta.
Ya que son liberadas son transportadas por el
aire hasta un lugar lejano a su colonia donde tengan condiciones óptimas para
su germinación. Cuando esto sucede se desarrolla un cuerpo filamentoso parecido
a las hifas de un hongo, o bien uno aplanado al que se le nombra “protonema”, que es la fase joven de la
planta, y de esta maduran los gametofitos reiniciando así el ciclo de vida.
Los musgos aunque para algunos parezcan organismos simples y primitivos, tienen adaptaciones que les han permitido mantenerse vigentes hasta el día de hoy, como son muy accesibles con el sustrato que requieren y son muy eficientes economizando el agua y los escasos nutrientes del medio han llegando a colonizar sitios que otras plantas no han sido capaces de hacer. Lo que también se traduce a que su distribución sea muy amplia, se les considera plantas cosmopolita, teniendo embajadores de polo a polo en casi todos los climas existentes por la excepción de los hielos perpetuos.
Se tiene registro de ellas desde el Devónico (hace 400 ma.), por lo mismo estos pequeños son organismos muy antiguos, se cree que fueron de las primeras plantas en poblar los ambientes terrestres y que tuvieron un rol muy activo en la creación de suelos pues en este tiempo en el paisaje solo abundaban rocas desnudas.
Del Suelo y de su Compleja Formación
El concepto de suelo cambia
dependiendo del sujeto de estudio, pero desde un punto de vista agrícola es un
medio o la formación natural resultante de la transformación de la roca
madre subyacente bajo la influencia de diversos procesos físicos, químicos y
biológicos que cuando contiene cantidades apropiadas de agua, aire y
nutrientes, ofrece soporte mecánico y sustento a las plantas.
Esta definición es importante, pues ayuda a comprender que el
suelo y todas sus propiedades son necesarias para el desarrollo de la
vegetación, por un lado, benéfico para la producción agrícola que nos alimenta,
y de la cual dependemos como raza humana y, por otro lado, esencial para todas
las plantas que a su vez constituyen todos los ecosistemas.
El inicio de este primer capítulo es la pedogénesis, o formación del suelo es el proceso por el cual la
roca madre es transformada hasta ser un medio adecuado para la vida vegetal
pues los ecosistemas naturales tanto terrestres como acuáticos son el resultado
final de un proceso evolutivo natural en el que unas especies son reemplazadas
eventualmente por otras.
Esta sustitución de especies en el
espacio se produce a causa de la competencia. Tomando lugar durante
cientos de años o bien algunas generaciones humanas. Favorece el incremento del
nivel de complejidad de la vida y al aumento de la biodiversidad al ir
reemplazando especies generalistas; que son poco exigentes a un valor alcanzado
por un determinado factor (nutrientes, agua, sustrato…). Por especies
especialistas, estas últimas mostrando una mejor adaptación a las condiciones
cada vez más puntuales y complejas.
Este proceso ocurre sin la intervención humana y se denomina
sucesión ecológica. Dentro de la
sucesión natural o ecológica se pueden distinguir dos etapas, la sucesión primaria y la secundaria. En esta primera etapa
comienza en un sustrato virgen, es decir, sin organismos colonizadores
preexistentes, podría tratarse de cualquier tipo de roca expuesta en la
superficie.
La roca madre, nuestra materia prima, desde el punto de vista de su origen se clasifica en tres grandes grupos: rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas. Además, pueden provenir de materiales no consolidados, como lo son, sedimentos. La composición química y mineralógica de las rocas permite establecer qué minerales puede heredar el suelo de ellas y cuáles minerales secundarios son susceptibles de formarse a partir de él; este aspecto está muy relacionado con la fertilidad natural del suelo, ya que los minerales primarios componen la reserva de nutrientes que poseerá. Estos materiales que pueden pasar al suelo desde la roca están controlados, por sus condiciones de formación, las cuales determinan su resistencia a la intemperización, al quedar expuestos a las condiciones del exterior; mientras más diferentes sean las condiciones de formación y las de la superficie, más inestable es el mineral y, por lo tanto, más fácilmente es degradado y hasta eliminado del medio.
El agua desempeña un papel importante y en esta primera fase a la vez que es utilizada por los primeros colonizadores; disolverá, ablandará e intemperizará el material parental (roca madre). La disponibilidad de esta estará mediada por las condiciones climáticas, que proveerán al suelo en formación y también al ya formado.
Debido a que el clima varía dependiendo de la localización geográfica factores como altitud, temperatura y la precipitación afectan directamente y de distinta manera la cantidad de agua disponible en cada zona. La humedad entonces transforma el suelo, ya que se incrementan los contenidos de materia orgánica y de partículas de muy finas en el suelo, así como la profundidad a la cual se acumulan los carbonatos y el sílice del mismo. Además, los valores de los contenidos de compuestos con pH básicos, de aluminio y de hidrógeno, cambian radicalmente su comportamiento, después de ciertos valores de precipitación, debido a que empieza a generarse un exceso de agua en el suelo que incrementa la separación de compuestos de naturaleza básica, la acumulación de iones ácidos y la formación de arcillas.
Segundo acto: Los seres vivos
Una vez que la humedad es suficiente para que se pueda establecer la vida, a veces los primeros en colonizar son los líquenes (asociaciones simbióticas de hongos y algas o cianobacterias), cuando estas peculiares parejas llegan y realizan sus procesos metabólicos como si fueran un mismo organismo, la parte fungosa segrega anhídrido carbónico (CO2), que al combinarse con el agua del medio forma ácido carbónico, sustancia que es lo suficientemente corrosiva para ir disolviendo la roca a la que están adheridos, de esta forma proveer de minerales disueltos en el agua a toda la comunidad cercana de líquenes que a su vez absorben el agua de la lluvia y van aportando la humedad necesaria para las algas que forman parte de la simbiosis. Ellas, por su parte, a través de la fotosíntesis generan los carbohidratos que ambos organismos utilizan como fuente de energía. Toda esta actividad biológica de los líquenes en conjunto con la descomposición de su materia orgánica que también forma ácidos orgánicos corroe cada vez más profundo la roca, agrietándola y ablandándola.
La llegada de los musgos ocasiona que la pedogénesis se acelere. Las esporas llegan a
través de aire o por escurrimientos de agua, los líquenes son desplazados o
conviven juntos y la acumulación de suelo incrementa gracias a los
fuertes rizoides de los musgos que agrietan aún más la roca madre y la
desintegran con facilidad. Además, gracias a la buena optimización del agua,
los musgos retienen y humedecen constantemente la roca madre, favoreciendo la
disolución de esta. Como el área y el volumen que ocupan los musgos es
considerablemente mayor a la de los líquenes, atrapan mayor cantidad de
sedimentos transportados por el aire, que terminan depositándose en el área que
ocupan y agregándose al sustrato formado por la desintegración de la roca sobre
la que están.
Aunque en la mayoría de los casos los
musgos preceden a los líquenes, no siempre sucede de esta forma, los musgos en
su fase más joven, el protonema, al ser filamentoso es lo suficientemente apto
para adherirse a la superficie de las rocas y desarrollarse ahí hasta ser una
planta madura. Por su parte, los rizoides del musgo maduro son exclusivamente
estructuras de fijación por las cuales no absorben agua ni otros nutrientes por
lo que no prescinden de la ocupación previa de los líquenes, ya que ellos
mismos pueden comenzar la sucesión primaria (Figura 3.).
Figura 3. Musgos y líquenes colonizando las la roca (basalto) desnuda
La hábil capacidad de economizar el agua, de los musgos, les permite crear microambientes que favorecen el desarrollo de microorganismos, en especial procariontes los cuales participan en procesos de descomposición de la materia orgánica y en el reciclaje de energía y de elementos que sirven como nutrientes, tales como; N, P, S, Fe y Mn. Algunas son capaces de fijar el N atmosférico y muchas otras oxidan minerales como la pirita y el cobre, elementos como el azufre y hierro, y también algunos compuestos como el ácido sulfhídrico. Además, no solo oxidan, también existen géneros capaces de reducir isótopos de Fe, Mn y S. Todas estas reacciones producto de su metabolismo generan cambios en las condiciones nutricionales y mineralógicas del medio.
Estos
organismos procariontes que tienen la habilidad de romper los enlaces químicos
del N del aire y lo convierten
en especies más solubles, requieren de una cantidad de energía bastante grande.
Por lo que las asociaciones simbióticas son generalmente viables,
parecida a la que revisamos anteriormente pero en este caso entre
cianobacterias del tipo Nostoc y los pequeños musgos. Las cuales
formarán colonias entre las cavidades del gametofito o en los filidios de estos
y, al igual que las algas en los líquenes, la planta aporta la energía
necesaria para la fijación del N, en forma de carbohidratos para las
cianobacterias. Los musgos utilizan el nitrógeno atmosférico fijado por esta
asociación y lo utilizan para crecer.
Centrándonos en el ciclo
del nitrógeno, la atmósfera representa el mayor suministro de N en el
mundo, a pesar de esto, en ecosistemas terrestres podría llegar a ser un factor
de los más limitantes en la producción vegetal. Las plantas necesitan del
nitrógeno para sintetizar clorofila; un pigmento verde presente en sus células
que ayuda a la absorción de la luz, una proteína igual de importante para la
fotosíntesis, llamada “rubisco”, y también para la construcción de ácidos
nucleicos, entre otras proteínas.
Los musgos también se convierten en hogar de animales pequeños como: larvas de moscas, escarabajos, arañas, hormigas, termitas, ciempiés, milpiés, caracoles y babosas. Que en conjunto tienen un importante efecto sobre la descomposición de la materia orgánica del suelo y sobre los ciclos de los nutrientes en él mismo.
La interacción de estos organismos mejora la agregación y, consecuentemente, la aireación y la infiltración, sobre todo aquellos individuos de mayor tamaño, debido a su desplazamiento sobre el suelo que apenas se está formando. Muchos de ellos transportan materiales orgánicos al interior del suelo, en especial; lombrices, hormigas y termitas. De manera inversa también materiales desde el interior hacia la superficie del suelo, generando un gran reciclaje de elementos en los sólidos transportados.
Como todos los organismos vivos, los musgos contribuyen al ciclo del carbono. Uno de los mayores flujos en el ciclo del carbono se da en el intercambio del dióxido de carbono atmosférico entre las plantas y los organismos fotosintéticos en general. Y ya que estos representan casi la mitad de la materia orgánica total, la materia descompuesta de ellos también es un factor importante. Los musgos no son la excepción, influyen directamente en el flujo del C dentro de los ecosistemas mediante su metabolismo y tasa de crecimiento. Debido a su gran distribución, a pesar de ser pequeñas en su mayoría, tienen un papel relevante en el ciclo. Se ha comprobado que las briofitas se. tienen la misma capacidad de captar el CO2 ya sea disuelto en el agua o en ambientes terrestres por lo que esta capacidad no está limitada por el medio en el que habiten. Y por otro lado, existen géneros como sphagnum y dawsonia que llegan a medir de 50 hasta 100 cm, de esta manera su contribución es significativa al medio por descomposición de su materia.
Tercer acto: ¿Y las demás plantas?
Retomando a la sucesión ecológica, esta es un proceso
subjetivamente ordenado de cambios en el ecosistema, por lo tanto, en el
transcurso del tiempo, es posible observar que una comunidad biótica es
reemplazada gradualmente por la siguiente y a su vez esta comunidad por otra, y
así sucesivamente hasta llegar a un punto en el que la flora y fauna es
relativamente estable, por ello es que en el mundo podemos distinguir distintos
tipos de vegetaciones, como los bosques tropicales, subtropicales, matorrales,
entre otros.
Las comunidades de musgos comienzan este proceso, una vez
que ya se han logrado asentar en un área, su presencia provoca la acumulación
de sedimentos, suelo, materia orgánica muerta (humus) y debido a que su
estrategia de asimilación de nitrógeno atmosférico deja disponible el que se
encuentra en el sustrato otro tipo de plantas;
como las herbáceas, arbustivas y en general de mayor tamaño
que pueden aprovecharlo (Figura 4.).
Figura 4. Lugar siendo colonizado por plantas vasculares (angiospermas y helechos) una vez que los musgos han generado las condiciones propicias.
Para cuando las semillas de estas plantas llegan y se
encuentran con un suelo: húmedo, blando, estable, profundo y rico en
nutrientes, pueden desarrollarse con facilidad y siguen aumentando en número
mientras dichas condiciones se mantengan. Porque estas nuevas plantas ocupan
mayor área compiten con los musgos por el territorio pero no son
desplazados por completo, persisten en el medio y continúan siendo importantes
dentro de este, pues se relacionan con el hábitat (Figura 5).
Figura 5. Plántula de angiospermas desarrollándose sobre el
sustrato producido por los musgos
Tal cual como lo hacen todos los organismos, intervienen
directamente en los ciclos de su ambiente, por ejemplo, son moduladores
de la humedad ambiental; absorbiendo el exceso de agua mientras llueve y
liberando esta agua lentamente cuando el aire se hace más seco.
Interceptan, absorben y retienen los minerales disueltos en las lluvias,
permitiendo la incorporación de éstos en el ecosistema y disminuyendo su lavado
hacia los ríos y mares. Y además, son muy útiles como material de construcción
de nidos para varias aves y pequeños mamíferos. Cómo si fuera poco, la capacidad
de los musgos para crear microambientes permite que cuando el suelo está lo
suficientemente evolucionado y profundo para sostener y sustentar a grandes plantas
arborescentes, las formaciones de musgos actúan como un “germinador de
semillas”, que puede mantener la humedad necesaria sin asfixiar a la semilla
para que se pueda producir una nueva planta, tal como el clásico experimento en
preescolar del frasco y el algodón. Por lo que en muchas ocasiones son
crusiales para el establecimiento de nuevas plantas.
Protejamos a estos enanos
Desgraciadamente los antagonistas de esta historia somos nosotros, con frecuencia en el continente europeo y en algunos países de América Latina tropical, los musgos se extraen para construir pesebres y otros adornos para Navidad. Esta actividad es altamente destructiva y ha liquidado a muchas poblaciones de musgos que crecen cerca de los caminos, o en bosques y páramos interrumpiendo la formación y mantenimiento del suelo.
Como hemos visto en este texto, los musgos son plantas diminutas, tanto que a veces pasan desapercibidas a nuestros ojos, pero su tamaño no le resta importancia a su participación en los medios a los que pertenecen, en especial en la pedogénesis, un proceso esencial para instauración de ecosistemas y que forma un recurso no renovable que tarde miles de años en formarse. Esto sucede gracias a sus favorables adaptaciones, tales como, la poca exigencia a los nutrientes del sustrato, los rizoides como estructura de fijación, habilidad para fijar N y retener agua, y la dispersión de esporas por agua o viento. Una vez ya que han ayudado en las primeras etapas de la formación del suelo y permiten la colonización de plantas vasculares, siguen teniendo un rol activo, ya sea contribuyendo en la fijación de N atmosférico, manteniendo la humedad en el suelo, como banco de semillas y como hogar para animales pequeños.
A pesar, de todas las interacciones de las que se tiene registro de los musgos con otros organismos y con el medio, durante y después de la creación de suelos, seguramente existen muchas más por descubrir. El objetivo de este artículo es concientizar y sensibilizar sobre la preservación de los musgos en sus habitats naturales, es importante recordar que los ecosistemas pueden verse afectados cuando un grupo de organismos que lo conforma se ausenta, por lo tanto, la desaparición de los musgos llevaría a un desbalance ecológico que muy probablemente afectaría de manera negativa la progresión en la sucesión natural, formación de suelos, dinámica del medio y repercutiendo en la presencia de nuevas especies principalmente de plantas pero también de todos los organismos que se presentan en los nuevos ecosistemas que forman.
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