Estudiante de Biología de la Facultad de Ciencias, UNAM. Apasionado de la botánica, la zoología y todo aquello interesante que la vida tiene por ofrecer tanto en la ciencia como en el arte. Lector asiduo y divulgador incipiente.
Abriendo camino: la formación de suelos y el rol de los musgos
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.
Aunque actualmente
la fijación del N a nivel mundial por parte de los humanos duplica la de los
ecosistemas naturales, el suministro en todos estos es la fijación biológica, y
gracias a que los musgos obtienen el N con gran éxito a partir de la simbiosis
con cianobacterias, generalmente se apoyan de esta interacción para sobrevivir
y no necesitan absorber del sustrato. Por lo que el N disuelto restante en el
suelo está disponible para otros organismos.
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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¿Un mundo sin murciélagos? Sería peor que los sustos de la noche
Autor: Arturo Mendoza Martínez
Actualmente estamos viviendo en la era de la información cualquier tema de cualquier área esta al alcance con solo teclearlo en el teléfono celular, sin embargo, el interés y conocimiento sobre los murciélagos aun es escaso, y no tenemos la capacidad de dimensionar el efecto tan importante que tienen en nuestras vidas de estoy animales tan interesantes. Por lo tanto, el objetivo de este escrito es brindar información poco conocida de los murciélagos y su impacto en nuestra vida cotidiana, por qué aunque no lo crean muchas cosas que consumimos son producto de manera indirecta de estos mamíferos voladores.
Los humanos hemos creado un entorno
seguro, sin considerar que nuestra existencia está fuertemente
ligada a los ecosistemas que nos rodean, los cuales dependen, a su vez, de la
actividad de los murciélagos. Las personas expresa, sin
pensarlo, que los murciélagos son peligrosos y horribles, e insinúan que preferirían que
desaparecieran de la faz de la tierra. Si se cumpliera este deseo, ¿cómo sería
nuestra vida actual ante la ausencia de murciélagos? Vamos a tratar de
imaginarlo.
A todos nos gusta ir a la playa, para muchos es un paraíso. Si los murciélagos dejaran de existir, describir como paraíso una playa sería lo más inadecuado, ya que esos paisajes estarían infestados de nubes densas de mosquitos. Las noches en el hotel en que nos hospedáramos experimentaríamos como las luminarias serian rodeadas por cientos de mosquitos, y otros insectos como moscas y palomillas; estos mismos insectos estarían en la habitación que alquilamos, y pasaríamos la noche rociandonos la piel con repelentes para tratar de ahuyentarlos, y si eso no funcionara (ya que algunos insectos se pueden hacer resistentes) dormir sería un suplicio. Los televisores en las habitaciones de los hoteles también estaría invadida de insectos voladores, que se sienten atraídos por la luz y la energía eléctrica de los monitores. Si tuviéramos una boda en la playa a la que nos invitaran, sería épico llevar una vestimenta adecuada ya que la plaga de polillas podría haber roído nuestras prendas, y comprar más no sería ya que las prendas que contuvieran algodón, serían escasas y muy costosas ya que las pocas cosechas de algodón que se hubiesen salvado de las plagas de insectos y comercializado a las fábricas textiles no serían suficientes para producir prendas que satisfagan nuestra demanda . Y todo por la falta de murciélagos. Si todo lo anterior no fuera alarmante, tendríamos mucha mayor probabilidad de contraer malaria, dengue o zika, sin salir del hotel, pues un solo mosquito, portador de esos virus, bastaría para infectarnos. En cuanto a los lugareños, todos los días estarían sufriendo con consumir repelentes y cada día tendría que ir un servicio de fumigación a rociar las casas. La playa dejaría de ser un atractivo turístico por estas plagas de insectos y por el aire contaminado de plaguicidas y repelentes. Por ende, la gente podría migrar a las ciudades y las playas se volverían lugares inhabitables, donde ni los cruceros más carismáticos querrían atracar; un escenario así haría desaparecer sitios turísticos de élite como Cancún, Playa del Carmen o Huatulco. Sin contar la crisis sanitaria que se desataría por los picos de casos de dengue, zika, chikungunya y otras enfermedades que usan a los insectos como vectores.
Poblaciones con alta participación en la industria agropecuaria
quedarían deshabitadas o con altos grados de marginación, ya que los insectos se volverían plagas y arrasarían los campos de cultivo, o en vectores para enfermedades para la industria ganadera. Los campos de cultivo
se convertirían en pastizales repletos de hierbas malas, los agricultores abandonarían
sus terrenos y también optarían por migrar a las ciudades grandes. La
historia no terminaría ahí; podríamos experimentar alzas desproporcionadas en
los precios de alimentos como maíz, frijol, jitomate, café, higo, guayaba,
ciruela, zapote o aguacate, que serían escasos y difíciles de producir ante los
ataques masivos de insectos herbívoros, o bien las cosechas podrían estar
contaminadas por el uso excesivo de plaguicidas.
Este escenario, si bien suena dantesco, es justo a lo que
nos expondríamos ante la ausencia de murciélagos insectívoros (Figura 1), muchos de los
cuales forman colonias de millones de integrantes, que, en conjunto, pueden
devorar entre 30 y 80 toneladas de insectos por noche, entre mosquitos,
polillas o escarabajos que pueden ser plagas de cultivos o pueden ser vectores
de los virus del dengue o zika, ya mencionados.
Figura 1. Muciélago de la especie Lasiurus blosevilli. Especie insectívora, destaca por su pelaje
rojizo. Se aprecia que la membrana alar está formada por sus extremidades
superiores.
Retomando la boda en la playa, si aún decidiéramos ir, tendríamos que
brindar sin tequila ni mezcal, lo cual a muchas personas les podría disgustar. Esto se debe a que hay especies de murciélagos que se alimentan del néctar de los agaves a partir
de los cuales se fabrican dichos licores; al alimentarse del néctar polinizan a
esas plantas, favoreciendo que se originen variedades de agave más resistentes
a plagas causadas por hongos. Pero sin estos murciélagos, la industria
tequilera y pulquera habría quedado en bancarrota hace mucho tiempo y el mezcal tal vez
solo sería una leyenda prehispánica.
Podríamos llevar esta distopía a un nivel mayor conforme la ausencia de estos mamíferos voladores se hace mas larga: la tasa de deforestación del país sería superior; de hecho habríamos acabado con nuestros bosques y selvas a una rapidez dramáticamente mayor a la tasa promedio que se experimentó durante el auge industrial y agropecuario de finales del siglo XIX y casi todo el siglo XX en México. Tabasco, por ejemplo, se habría convertido en una planicie casi totalmente inundada, con un suelo compactado y erosionado sin la capacidad de absorber el agua de los ríos y lluvias, pues al haber eliminado, en más del 90% de su territorio las selvas y los manglares que protegían las costas y poblaciones de inundaciones severas, los desbordamientos de los ríos habrían invadido toda la tierra. Esto se debe a que en ausencia de murciélagos dispersores de semillas producidas por numerosas especies de árboles frutales de las cuales ellos se alimentan, la regeneración de los bosques y selvas no se podría llevar acabo, nada impediría la erosión, desgaste e inundación de los suelos a gran escala. Aunque solo hablemos de Tabasco, otras poblaciones en Puebla, Veracruz, Chiapas y todas aquellas que están en las faldas de cadenas montañosas, probablemente sufrirían las mismas inundaciones o deslaves ante la escasez de áreas forestadas que prevengan dichos desastres. Muchas de las carreteras quedarían sepultadas y destruidas, y entonces muchas ciudades quedarían incomunicadas. Si además de eso, tomamos en cuenta el actual cambio climático, México se habría convertido en un país predominantemente árido, con temporadas de lluvias mucho más agresivas, sin posibilidad de la regeneración natural de bosques por efecto de los murciélagos dispersores.
Pareciera que “sólo eliminamos a los murciélagos” pero el
efecto que esa ausencia traería a nuestras vidas podría ser peor de lo que
estamos retratando aquí, por lo cual es importante valorar a estos asombrosos
animales que sin duda pueden ayudar a prevenir la pesadilla antes descrita,
solo con aprender a convivir con ellos y respetarlos.
REFERENCIAS
https://www.uv.mx/cienciauv/blog/murcielagosheroesovillanos/
https://cienciaergosum.uaemex.mx/article/view/14941/11896
http://www2.izt.uam.mx/newpage/contactos/revista/85/pdfs/murcielagos.pdf
https://www.bbc.com/mundo/noticias-america-latina-52154158
https://novedadesdetabasco.com.mx/2019/03/21/deforestacion-el-alto-precio-del-desarrollo-en-tabasco/
Sobre el autor: https://www.blogger.com/blog/post/edit/237276068855204020/6946366410126622049
Los misteriosos helechos y selaginelas arcoíris
Autora: María Sofía Jiménez-Mendoza
Iridiscencia
Le llamamos iridiscente a aquel reflejo
de colores tornasol que van desde el rojo, anaranjado, amarillo, verde, cián,
azul y violeta, los cuales podemos encontrar comúnmente en objetos como en los
lentes de las cámaras, al reverso de un disco o el aceite derramado sobre el
piso de la calle, también se encuentra presente en la naturaleza como en las
escamas de un pez, las alas de un insecto, en piedras como el ópalo o la
calcopirita son algunos cuantos ejemplos. Pero ¿acaso te has preguntado si este
fenómeno se puede presentar en plantas?
Helechos y selaginelas iridiscentes
Los helechos son plantas muy antiguas
que aparecieron hace aproximadamente 358.9 millones de años, se reproducen por
esporas y cuentan con hojas, tallo y raíz además no producen flores. Se
considera que existen entre 10,500 y 15,000 especies en todo el mundo, aunque
este número difiere debido a que hay diversas áreas que aún no se han terminado
de explorar. Con respecto a las selaginelas al igual que los helechos son
plantas muy antiguas, también se reproducen por esporas, pero cuentan con una
megaspora (espora grande, femenina) y una microspora (espora pequeña,
masculina) por eso dicen que son plantas heterospóricas (distintas esporas),
actualmente se conocen entre 700 y 750 especies.
Figura 1. Selaginella sp. iridiscente
Los helechos y selaginelas son capaces
de vivir casi en cualquier hábitat y clima, aunque, generalmente prefieren y
abundan sitios con sombra, sitios con luz indirecta, zonas húmedas y regiones
tropicales o subtropicales. La iridiscencia es exclusiva de algunas pocas
especies que habitan sitios muy sombreados, donde el dosel y sotobosque de la
vegetación dominante es muy cerrado. Entre las especies que se han descrito
como iridiscentes se encuentra Trichomanes elegans y Danaea
nodosa las cuales se distribuyen en los trópicos de América, Didymochlaena
truncatula se distribuye en los trópicos del mundo, Selaginella
willdenovii y Athyrium cordifolum se distribuyen en
el Sureste de Asia e Indonesia, Diplazium palmense en Costa
Rica y en Panamá mientras que Selaginella uncinata se
distribuye en China. En México sólo se conoce a una especie de
helecho que presenta iridiscencia, su nombre es Anemia mexicana var. makrinii también
conocido como Helecho rizado y se distribuye en los estados de Nuevo León,
Hidalgo, Oaxaca y Tamaulipas, aunque no se descarta que haya otras especies
dentro del género Selaginella con esta propiedad en territorio
mexicano.
Figura 2. A) Anemia mexicana,
México, 2013. Fotografía: Carlos G Velazco-Macias, B) Trichomanes
elegans Honduras, 2010. Fotografía: Delmer Jonathan, Naturalista,
C) Selaginella willdenowii Colombia, 2019. Fotografía:
Jesus David Torres Meza, Naturalista.
¿A qué se debe este color azul?
Los investigadores al percatarse que
algunos helechos y selaginelas presentaban una coloración azul y que además
dependiendo del ángulo en el que se miraran podrían presentar una gama de
colores como las del arcoíris, quisieron explicar este fenómeno y descubrieron
que este fenómeno de las hojas no se debía a un pigmento como la clorofila,
sino que era una característica física, un fenómeno óptico, esto significa que
el color que observamos se debe a una organización estructural superficial a
nivel celular que puede tener ciertas variantes dependiendo de la especie.
Se han propuesto varios mecanismos
físicos para explicar cómo se produce este fenómeno óptico, uno de ellos es el
de difracción (es la desviación que tiene un haz de luz cuando
choca con algo) y el de interferencia de película. Este mecanismo
consiste en un haz de luz que pasa por distintas capas o fases, donde una parte
del haz se refleja y la otra se refracta, esto significa que la luz se desvía
de su trayectoria debido a que pasó de un medio a otro. Para que este concepto
queden más claros, un buen ejemplo serían las manchas de aceite que vemos en la
calle cuando llueve, el haz de luz pasará de la fase aire a
la fase aceite y luego a la fase agua, cada una
con propiedades distintas, durante estos pasos una parte del haz de
luz se refleja mientras la otra se refractara ya que se encuentra
cambiando de fase, por lo que la velocidad del haz de luz cambiará,
esto genera que exista un interferencia entre los haces de luz que
se están reflejando y permite que nosotros seamos capaces de ver distintos
colores. Esto mismo sucede en las plantas, se descubrió que las hojas de
algunas selaginelas como, Selaginella willdenowii y Selaginella
uncinata, presentaban dos capas de celulosa con una organización helicoidal
(fibra vegetal formada por carbohidratos polisacáridos) en la pared celular de
sus células epidérmicas, las capas tenían un grosor del 80 nm cada una, lo que
se considera suficiente para causar una interferencia de película,
lo que produce la iridiscencia ya que el haz de luz está incidiendo en estas
capas como lo hace con el agua y el aceite.
En el caso del helecho Trichomanes elegans las hojas que
presentan iridiscencia tienen unas estructuras especializadas que se
llaman iridoplastos los cuales son similares a los
cloroplastos, pero más planos además los tilacoides (sitio en donde se lleva a
cabo la fotosíntesis y que contienen clorofila) que se encuentran dentro están
muy unidos y apilados de 3 en 3 lo que ocasiona que se formen capas por lo que al
incidir el haz de luz se produce la interferencia de película.
Estos son algunos ejemplos de porque vemos esta coloración azul-verde en estas
plantas y explica porque dependiendo del ángulo en que observamos podemos ver
distintas tonalidades ya que es la longitud de onda que se está reflejando y
que está recibiendo nuestros ojos debido a la interferencia y a las
características estructurales de las hojas de algunas especies como la celulosa
organizada de forma helicoidal y los iridoplastos.
Figura 3. Esquema de una célula vegetal
en donde se ejemplifica la interferencia de película. A) Pared
celular con dos capas de celulosa la cual debe presentar una organización
helicoidal. Se observa cómo incide el haz de luz y al tener
contacto con la primera capa de celulosa una parte se refleja y
otra se refracta debido a que hay distintas fases. B)
Diferencia entre un cloroplasto y un iridoplasto.
El iridoplasto es más largo y aplanado. C) Los cloroplasto y
los iridoplastos presentan granas. Las granas son
un conjunto de tilacoides, la diferencia radica en que las
granas en los iridoplastos generalmente se encuentran apiladas y tienen 3
tilacoides por grana siendo esto lo que ocasiona la interferencia
de película cuando la luz incide en estas estructuras. Esquema creado
en BioRender.com.
¿Para qué le sirve ser azul a estos dos grupos de plantas?
Las plantas para vivir, realizan un
proceso llamado fotosíntesis en los cloroplastos, que a groso modo,
es la transformación de la energía luminosa a energía química. Cuando las
plantas se encuentran con poca energía lumínica entran en estrés. Lo que hacen
las especies iridiscentes es aprovechar la poca luz que les llega, para ello
reflejan la luz azul que es menos eficiente en la fotosíntesis y solo
transmiten luz roja hacia el cloroplasto que es más útil para dicho proceso, el
incremento de la transmisión de ella se traduce en el aumento de la
fotosíntesis y el crecimiento adecuado de la planta. Es decir, este hermoso
fenómeno colateral al estrés en que se encuentras estas especies vegetales.
Espero que si en algún momento de tu
vida te llegas a encontrar con un helecho iridiscente recuerdes cual es el
mecanismo por el cual se produce este fenómeno óptico y el porqué de su
peculiar coloración.
Sobre el autor
https://revistarimega.blogspot.com/2022/05/maria-sofia-jimenez-mendoza.html
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María Sofía Jimenez Mendoza
Pasante de la licenciatura en Biología de la Facultad de Ciencias de la UNAM. Desde 2020 realiza su tesis en el Instituto de Química de la UNAM, Departamento de Productos Naturales, estudiando la fitoquímica de una planta con posible actividad antidepresiva.
LAS DORADILLAS: Plantas Capaces de Resucitar, aprovechamiento y conservación
Autor: Samuel Martínez Martínez
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Figura 1. Selaginella lephydophylla, arrosetada en su ambiente natural
Las doradillas son un grupo de plantas con forma arrosetada que pertenecen al género Selaginella; este a su vez se encuentra dentro del grupo de las licofitas, plantas que han existido durante más de 400 millones de años en nuestro planeta. En este tiempo han desarrollado distintas estrategias para sobrevivir y adaptarse a los cambios que hay en los ambientes en los que se desarrollan. Una de estas estrategias es la anhidrobiosis, facultad de perder incluso hasta un 90% del agua que contienen sus células sin que su capacidad de supervivencia se vea afectada.
Adaptaciones de las
células a la falta de agua
Durante los periodos de desecación, las plantas sufren un
estrés hídrico que desencadena una serie de señalizaciones e interacciones
complejas a nivel celular, en estas se involucran mediadores tales como genes,
proteínas y hormonas en respuesta a estas condiciones desfavorables, esto hace
que las células preparen a las plantas para resistir la baja disponibilidad de
agua sin sufrir daños. Estos mediadores y los mecanismos de protección son
distintos dependiendo de cada especie, así como el nivel de resistencia que
pueden otorgarle a las plantas.
En el caso de algunas doradillas, a lo largo de millones de
años han evolucionado para llevar a un nivel extremo sus mecanismos de
protección y resistencia ante la falta de agua, de esta manera logran
sobrevivir a la deshidratación por periodos prolongados. Las células de algunas
doradillas y otras especies de Selaginella, a partir de los mediadores mencionados
anteriormente, en respuesta a la falta de agua en el ambiente producen un tipo
de azúcar llamada trehalosa, la cual les confiere la capacidad de mantener
intactas sus enzimas y la membrana celular, con la finalidad de que cuando
lleguen las lluvias, puedan reanudar sus funciones vitales y reiniciar su
crecimiento sin ningún problema. El grado de resistencia se encuentra
relacionado no solo con la producción de este tipo de azúcar, sino también con
la capacidad de almacenamiento, siendo la especie Selaginella lepidophylla la
única que es capaz de almacenar la trehalosa. También dentro del mundo vivo se
han encontrado diversos organismos con la capacidad de sintetizar este tipo de
azúcar como algunos hongos, bacterias, algas e inclusive insectos.
Figura 2. Selaginella lepidophylla en estado de
anhidrobiosis
Aplicaciones y beneficios con potencial biotecnológico
Dentro del campo de la medicina, existen diversos usos de la trehalosa gracias a sus propiedades; algunos son el tratamiento de la osteoporosis reduciendo la pérdida ósea, el tratamiento de la distrofia muscular oculofaríngea y la enfermedad de Huntington, al evitar la agregación de las proteínas, y de esta manera disminuir los efectos perjudiciales de dichas enfermedades. De igual forma, se ha utilizado para la estabilización de vacunas y de moléculas de fármacos; otra aplicación es la protección durante la congelación de células madre, óvulos y espermatozoides.
Otra de las aplicaciones más prometedoras, es el incorporar
la síntesis y acumulación de trehalosa a los cultivos agrícolas para soportar
la sequía, y así evitar la pérdida económica que esto conlleva. La idea de los
cultivos transgénicos suele ser un tema que continuamente causa controversia,
pero la realidad es que si se realiza de manera adecuada puede tener muchas
ventajas. El cambio climático cada año se acentúa y genera pérdidas económicas
severas, sobre todo en América latina y África, cuyos países se encuentran en
desarrollo. Si con los conocimientos actuales y herramientas biotecnológicas se
pudieran crear cultivos genéticamente modificados, que tengan la capacidad de
ser resistentes a la sequía, se resolverían este tipo de problemas económicos y
de hambruna.
En la actualidad se realiza investigación científica
encaminada a que los cultivos puedan sintetizar trehalosa, y por otro lado la
facultad de almacenarla, para que en situaciones de escasez de agua, las
plantas permanezcan vivas y una vez que se presenten las lluvias reanudar su
ciclo vital. Además de estos beneficios, se han observado en proyectos
experimentales que las plantas modificadas genéticamente para la síntesis de
este azúcar, tienen ventajas como la resistencia a suelos con alta salinidad,
tolerancia a temperaturas extremas, incremento en la eficiencia fotosintética y
mejoras en la capacidad de retención de agua en las hojas.
Actualmente existe poca información sobre el estado de conservación en el que se encuentran las doradillas. En la Norma Oficial Mexicana 059 SEMARNAT 2010, la cual se encarga de regular y proteger a todas las especies que están en algún grado de riesgo de desaparición, hasta el momento no se encuentra registrada ninguna especie de doradilla. En el caso de la especie Selaginella lepidophylla, en nuestro país se han reportado usos principalmente de la medicina tradicional para el tratamiento de afecciones renales; otro uso reportado es el ornamental principalmente en las festividades decembrinas siendo una de las plantas con mayor demanda en algunas regiones del país.
Figura 3. Selaginella lepidophylla
La comercialización se realiza a partir de ejemplares
colectados de la naturaleza y existe una regulación por parte de la Norma
Oficial Mexicana 011 SEMARNAT 1996; sin embargo, esto no garantiza que la
extracción se realice en apego a la normativa, esto debido a que en algunos
casos el desconocimiento de dicha regulación o del impacto que puede tener esta
actividad, se suma a la necesidad que tienen las comunidades y esto las orilla
a explotar los recursos no maderables de su región. Aunado a esto, existen personas
que se aprovechan de la situación socio-económica de mucha gente y a cambio de
un bajo salario, los hacen recolectar plantas silvestres para satisfacer la
demanda del mercado; a pesar de ello, el conocimiento tradicional, el valor y
usos que se le dan a muchas plantas desde tiempos ancestrales, promueven cierta
protección por parte de los habitantes de sitios donde habita esta y otras
especies. También se debe tener en cuenta que el hecho de que estas plantas
sean criptógamas (carentes de semillas), dificulta el almacenamiento de
material que pueda dar orígen a una nueva generación, ya que solo se reproducen
mediante diminutas esporas.
El cultivo de tejidos vegetales como herramienta para
aprovechar y conservar
Una alternativa para la conservación de especies de plantas
fuera de su hábitat natural, son las colecciones vivas que se pueden encontrar
en jardines botánicos, pero también existen herramientas biotecnológicas que
posibilitan mantener material vegetal vivo bajo resguardo en caso de una
extinción de las especies en su medio silvestre. La técnica de cultivo de
tejidos vegetales o también conocida como cultivo in vitro, facilita la
preservación de especies en condiciones de laboratorio controladas, en las que
los tejidos se mantienen en un medio de cultivo que les provee de los
nutrientes necesarios, y además libres de enfermedades y microorganismos. Esta
herramienta biotecnológica entre muchas otras cosas, permite la multiplicación
y obtención de miles de plantas a partir de pequeños fragmentos de tejido, lo
cual facilita su producción a gran escala sin la necesidad de tener que
recurrir a extraer plantas de su medio silvestre.
Figura 4. Selaginella lepidophylla en estado hidratado
Así mismo, el cultivo de tejidos vegetales es una herramienta
que puede ser utilizada para la obtención de plantas transgénicas que produzcan
y acumulen la trehalosa; mediante la ingeniería genética se extraen los genes
de interés de las doradillas y se incorporan al material genético de otras
plantas como son los cultivos agrícolas, con la finalidad de hacerlos
resistentes a la sequía. Esto requiere de mucha investigación, pero a grandes
rasgos, el proceso que se sigue después de la extracción de los genes, consiste
en introducir el material genético a cultivos de células de la especie que se desea
modificar, y a partir de estas células transgénicas, regenerar plantas
completas que puedan ser llevadas a las zonas de cultivo, o bien, la creación
de semillas artificiales que resguarden embriones vegetales generados in vitro.
Finalmente podemos decir que las doradillas son plantas que,
a pesar de ser poco conocidas, son muy interesantes desde el punto de vista
biológico y tienen características que pueden ser de gran utilidad para
diversos aspectos de innovaciones biotecnológicas. Es necesario que se haga
conciencia sobre la importancia de estas especies dentro de los ecosistemas,
para de esta manera valorar y conservar nuestros recursos naturales
aprovechándose de manera sustentable.
Sobre el autor
http://revistarimega.blogspot.com/2022/04/samuel-martinez-martinez.html
Literatura recomendada
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