Ciencia y Técnica

05
May
2022

logosciencedaily

Las quemaduras permiten que hongos y bacterias transformen los bosques de secuoyas

Fecha:

abril 25, 2022

Fuente:

Universidad de California - Riverside

Resumen:

Una nueva investigación muestra que los hongos y las bacterias capaces de sobrevivir a los megaincendios forestales de secuoyas son "primos" microbianos que a menudo aumentan en abundancia después de sentir las llamas.

HISTORIA COMPLETA

Una nueva investigación de UC Riverside muestra que los hongos y bacterias capaces de sobrevivir a los megaincendios forestales de secuoyas son "primos" microbianos que a menudo aumentan en abundancia después de sentir las llamas.

Los incendios de tamaño e intensidad sin precedentes, llamados megaincendios, se están volviendo cada vez más comunes. En el oeste, el cambio climático está causando el aumento de las temperaturas y el derretimiento de la nieve más temprano, extendiendo la estación seca cuando los bosques son más vulnerables a la quema.

Aunque algunos ecosistemas están adaptados para incendios menos intensos, se sabe poco sobre cómo las plantas o sus microbiomas de suelo asociados responden a los megaincendios, particularmente en los carismáticos bosques de tanoak de secuoyas de California.

"No es probable que las plantas puedan recuperarse de los megaincendios sin hongos beneficiosos que suministren nutrientes a las raíces, o bacterias que transformen carbono y nitrógeno adicionales en el suelo posterior al incendio", dijo Sydney Glassman, micólogo de la UCR y autor principal del estudio. "Comprender los microbios es clave para cualquier esfuerzo de restauración".

El equipo de la UCR está contribuyendo a este entendimiento con un artículo en la revista Molecular Ecology.

Además de examinar los efectos de los megaincendios en los microbios del bosque de secuoyas tanoak, el estudio es inusual por otra razón. Se extrajeron muestras de suelo de las mismas parcelas de tierra antes e inmediatamente después del incendio de Soberanes en 2016 en el condado de Monterey.

"Para obtener este tipo de datos, un investigador casi tendría que quemar la trama ellos mismos. Es muy difícil predecir exactamente dónde habrá una quemadura", dijo Glassman.

El equipo no se sorprendió al descubrir que el incendio de Soberanes tuvo un impacto masivo en las comunidades bacterianas y fúngicas, con una disminución de hasta el 70% en el número de especies de microbios. Se sorprendieron de que algunas levaduras y bacterias no solo sobrevivieran al incendio, sino que aumentaran en abundancia.

Las bacterias que aumentaron incluyeron Actinobacteria, que son responsables de ayudar a que el material vegetal se descomponga. El equipo también encontró un aumento en Firmicutes, conocido por promover el crecimiento de las plantas, ayudar a controlar los patógenos de las plantas y remediar los metales pesados en el suelo.

En la categoría de hongos, el equipo encontró un aumento masivo en la levadura Basidioascus resistente al calor, que es capaz de degradar diferentes componentes en la madera, incluida la lignina, la parte dura de las paredes celulares de las plantas que les da estructura y los protege de los ataques de insectos.

Algunos de los microbios pueden haber utilizado estrategias novedosas para aumentar su número en los suelos marcados por quemaduras. "Penicillium probablemente está aprovechando los alimentos liberados de la necromasa, o 'cadáveres', y algunas especies también pueden comer carbón", dijo Glassman.

Quizás el hallazgo más significativo del equipo es que los hongos y las bacterias, tanto los que sobrevivieron al megaincendio como los que no, parecen estar genéticamente relacionados entre sí.

"Han compartido rasgos adaptativos que les permiten responder al fuego, y esto mejora nuestra capacidad para predecir qué microbios responderán, ya sea positiva o negativamente, a eventos como estos", dijo Glassman.

En general, se sabe poco sobre los hongos y el alcance total de sus efectos en el medio ambiente. Es imperativo que estudios como estos continúen revelando las formas en que pueden ayudar al medio ambiente a recuperarse de los incendios.

"Una de las razones por las que hay tan poca comprensión de los hongos es que hay tan pocos micólogos que los estudian", dijo Glassman. "Pero realmente tienen impactos importantes, especialmente después de grandes incendios que solo están aumentando en frecuencia y gravedad tanto aquí como en todo el mundo".

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por la Universidad de California - Riverside. Original escrito por Jules Bernstein. Nota: El contenido se puede editar por estilo y longitud.

Multimedia relacionada:

Soberanes Fuego y microbios obtenidos del suelo quemado

Referencia de la revista:

Dylan J. Enright, Kerri M. Frangioso, Kazuo Isobe, David M. Rizzo, Sydney I. Glassman. El megaincendio en el bosque de tanoak de secuoyas reduce la riqueza bacteriana y fúngica y selecciona taxones pirófilos que se conservan filogenéticamente. Ecología Molecular, 2022; 31 (8): 2475 DOI: 10.1111/mec.16399

Cite esta página:

Universidad de California - Riverside. "Conozca a los microbios del bosque que pueden sobrevivir a los megaincendios: las quemaduras permiten que los hongos y las bacterias transformen los bosques de secuoyas". ScienceDaily. ScienceDaily, 25 de abril de 2022. <www.sciencedaily.com/releases/2022/04/220425085714.htm>.

19
Abr
2022

 

La producción comercial de baquelita, el primer plástico sintético, comenzó en Alemania y en Estados Unidos en 1910. La Comisión de Aranceles de EE. UU. contó 1 millón de toneladas en 1921, aumentando a 15 millones en 1931, y a más de 60 millones unos años después.

Los datos del grupo de Roland Geyer, publicados en su artículo de 2017, permiten calcular algunas cifras sobre la producción de plásticos. Hasta 2015, el total de la producción mundial acumulada había sido de 8300 millones de toneladas. Y ese año 2015 el total de basura plástica vertido desde 1950, era de 6300 millones de toneladas; solo el 9% había sido reciclado, el 12% incinerado y el 79% acumulado en vertederos o en el medio ambiente. Los autores calcularon que para 2050 cerca de 12000 millones de toneladas de basura de plásticos se habían tirado en el entorno.

Los datos de Geyer ayudaron al público a comprender la magnitud de los plásticos producidos: aproximadamente 2 millones de toneladas en 1950, lo que nos parece escaso en comparación con la actualidad. (En 2019 la producción mundial se acercó a los 368 millones de toneladas).

La Segunda Guerra Mundial aceleró aún más el crecimiento de los plásticos: los contratos de guerra ampliaron la infraestructura para los plásticos existentes (p. ej., acrílicos, fenólicos, PVC y poliestireno), y la Armada ayudó a DuPont y Union Carbide a obtener las licencias necesarias para comenzar la producción de polietileno (entonces una industria emergente), desarrollado en Inglaterra y Estados Unidos.

Como resultado, en la década de 1940, la producción en Estados Unidos aumentó más de seis veces. Este crecimiento ha quedado reflejado en los sedimentos marinos según el estudio de Jennifer Brandon y sus colegas, de la Universidad de California en San Diego. En muestras tomadas cerca de la costa de California, los plásticos y las fibras plásticas son aparecen incluso en las capas sedimentarias de antes de la guerra, creciendo después de 1945 a un ritmo en que se dobla la cantidad cada 15 años, a medida que los plásticos llegaron a los consumidores.

Los plásticos son persistentes, no estáticos

Muchas publicaciones, incluida una de la NOAA, abordan el problema de estimar el tiempo que el plástico tarda en degradarse. Dicen, por ejemplo, que un vaso de plástico dura 50 años o una botella de plástico llega a los 450 años o una red de pesca a los 600 años o un pañal desechable a los 450 años.

Sin embargo, algunos expertos cuestionan la precisión de estas cifras pues la resistencia de los plásticos es una función de su entorno. Eso podría variar desde la superficie del mar brillante y salobre hasta el interior oscuro de un intestino rico en ácido, las capas subterráneas de paisajes terrestres o las profundidades presurizadas de una fosa de aguas profundas. Los plásticos son una clase diversa de contaminantes que contienen mezclas complejas de alrededor de 10 000 monómeros, aditivos y coadyuvantes de procesamiento diferentes, lo que dificulta estimar la longevidad, aunque grupos como Ali Chamas y sus colegas, de la Universidad de California en Santa Barbara, o Colin Ward y Christopher Reddy, del Instituto Oceanográfico de Woods Hole, llevan tiempo pidiendo más estudios y precisión en las cifras que se publican como definitivas.

Puede ser difícil afirmar con rotundidad que «los plásticos son para siempre«, como escribe en un artículo Bruce Gibb, de la Universidad Tulane de Nueva Orleans, aunque algunos se depositan en sedimentos y ya se recuperan como hallazgos arqueológicos. Muchos plásticos resisten la degradación pero no son estáticos. Los encargados de los museos que preservan los artefactos plásticos saben muy bien que se decoloran, secan, agrietan, rompen, y pasan por cambios físicos, que incluyen, sobre todo, convertirse en partículas a escala micro e incluso nanométrica. Así se convierten en contaminantes persistentes, de larga vida, móviles y que se acumulan y entran en los sistemas y ciclos de la Tierra. Estos fragmentos también cambian químicamente, liberando lixiviados y productos de degradación que pueden actuar como disruptores endocrinos.

Para terminar, la contaminación plástica está más allá de la capacidad de remediación de los sistemas tecnológicos, escribe el experto en plásticos Max Liboiron, de la Universidad de Terranova y Labrador, en Canadá. La mayoría de los plásticos son fragmentos minúsculos que se distribuyen por debajo de la superficie del mar, en la atmósfera, o están enterrados en sedimentos o arenas costeras. Otros plásticos se han propagado a través de los sistemas de agua dulce o la tierra. Algunos expertos como Hans Peter Arp y su grupo, de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología de Trondheim, proponen que los suelos pueden contener cantidades aún mayores de microplásticos que los océanos. Además de los propios plásticos, sus contaminantes asociados como ftalatos o retardantes de llama con bromo también están en muchos entornos. Todos ellos podrían interferir con la capacidad de la Tierra para albergar vida, como concluyen Arp y sus colegas.

Referencias

Altman, R. 2022. Five myths about plastics. Washington Post January 14.

Arp, H.P.H. et al. 2021. Weathering plastics as a planetary boundary threat: Exposure, fate, and hazards. Environmental Science & Technology 55: 7246-7255.

Brandon, J.A. et al. 2019. Multidecadal increase in plastic particles in coastal ocean sediments. Science Advances 5: eaax0587.

Chamas, A. et al. 2020. Degradation rates of plastics in the environment. ACS Sustainable Chemistry & Engineering 8: 3494-3511.

Geyer, R. et al. 2017. Production, use, and fate of all plastics ever made. Science Advances 3: e1700872.

Gibb, B.C. 2019. Plastics are forever. Nature Chemistry 11: 394-395.

Ward, C.P. & C.M. Reddy. 2020. We need better data about the environmental persistence of plastic goods. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 17: 14618-14621.

Sobre el autor: Eduardo Angulo es doctor en biología, profesor de biología celular de la UPV/EHU retirado y divulgador científico. Ha publicado varios libros y es autor de La biología estupenda.

08
Abr
2022


Autoría
Robert Nasi
Director General, Centre for International Forestry Research


Los bosques de África son una de las grandes maravillas naturales del mundo. Al ser una persona que lleva décadas estudiando la ecología y la gestión de los bosques tropicales, los ecosistemas forestales exclusivos del continente no dejan de sorprenderme.

Es muy probable que algunos de ellos sean desconocidos para el público en general y, sin embargo, son muy fascinantes e importantes para hacer frente a los problemas actuales a los que se enfrenta el mundo en materia de biodiversidad y clima. Empezando por el noroeste y terminando por el sureste, me gustaría compartir los que son especiales para mí. Se trata de una selección totalmente personal. Otras personas habrían elegido otros bosques africanos, pues hay muchas opciones. Pero ¿durante cuánto tiempo?

Los bosques africanos, como muchos otros, se ven amenazados por la sobreexplotación, la conversión a otros usos del suelo y el cambio climático. Es probable que muchos desaparezcan o se degraden hasta tal punto que superen los puntos de inflexión y se conviertan en algo más, algo menos.

Espero que este viaje a través de África contribuya a despertar el interés e inste a conservar y gestionar mejor estos ecosistemas únicos.


Los árboles de argán de Marruecos

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No muy lejos de Agadir, en la costa atlántica marroquí, crece el árbol de argán (Argania spinosa). Es el único miembro de la gran familia Sapotaceae que crece en el hemisferio norte, la única especie de su género y es endémica de un área de unas 800 000 hectáreas.
El ser humano lleva más de tres mil años explotándolo y gestionándolo para obtener aceite de argán. Este es el aceite más caro del mundo, con un coste de hasta 300 dólares por litro en un mercado de 500 millones de dólares. El aceite de argán es, quizás, el que más se usa como hidratante y se suele encontrar en productos como lociones, jabones y acondicionadores para el cabello.

Además, el árbol de argán es también una fuente de madera para cercas, así como una fuente de carbón vegetal y de forraje para las cabras. Es un árbol verdaderamente polivalente, y resulta esencial sobre todo para el sustento de las mujeres.

Por desgracia, a pesar de ser reserva de la biosfera de la UNESCO, el bosque de argán está muriendo lentamente a causa del sobrepastoreo, la deforestación y el cambio climático. Esperemos que el auge del aceite de argán ayude a conservar y restaurar este ecosistema forestal único.

La selva tropical de la cuenca del Congo


Si volamos hacia el sureste, sobre el desierto del Sahara y las sabanas sahelianas, llegamos a la selva tropical de la cuenca del Congo.

La selva tropical de la cuenca del Congo es el segundo bosque tropical más grande del mundo (después del Amazonas). Es el hogar de muchos gigantes, árboles como el Sipo o el Moabi. Estos y otros gigantes son el origen de la preciada madera, pero también de importantes recursos para la población local, como alimentos y medicinas. También es el hogar de animales como elefantes de bosque, búfalos y gorilas de tierras bajas.

En lo más profundo de los bosques de la cuenca del Congo se encuentra el mayor bosque pantanoso de turba del mundo. “Descubierto” recientemente por la ciencia, este lugar era conocido por la comunidad Aka, que lo habita con la creencia de que es el sitio por el que vagaba Mokele Mbembe, un mítico monstruo del tamaño de un elefante que se asemeja a un dinosaurio.

Nadie lo ha visto nunca, pero en la actualidad se sabe que este bosque de turba almacena más de 30.000 millones de toneladas de carbono. La tala del bosque haría que se liberase todo el carbono y, si esto ocurre, habremos desencadenado un monstruo mucho peor que el Mokele Mbembe.

Afortunadamente, debido a su lejanía y dificultad de acceso, el bosque de turbas de la cuenca del Congo ha estado protegido de forma natural hasta ahora pero, si no permanecemos atentos, pronto podría verse amenazado por las prospecciones petrolíferas.

Los bosques afromontanos de África oriental


En la frontera oriental de la cuenca del Congo se alzan las montañas Ruwenzori, en cuyas laderas yacen los últimos bosques afromontanos.

Estos bosques conforman el hábitat del árbol más alto de África, un Entandrophragma excelsum escondido en un remoto valle del Kilimanjaro que posee una sorprendente altura de 81,5 metros.
Estos bosques albergan un alto nivel de endemismo (lo que quiere decir que muchos de estos árboles solo pueden encontrarse en este lugar) y biodiversidad. También actúan como depósitos de agua, regulándola y proporcionándola a las tierras bajas y a sus habitantes.

Estos bosques afromontanos almacenan más carbono por hectárea que la selva amazónica. Lamentablemente, en los últimos 20 años se han perdido 0,8 millones de hectáreas de bosques de montaña a causa de la agricultura. La mayor parte se encuentra en la República Democrática del Congo, Uganda y Etiopía. Esto ha provocado la emisión de más de 450 millones de toneladas de dióxido de carbono a la atmósfera.

 

Bosques de miombo


Si continuamos nuestro viaje hacia el sur, pronto llegamos a la inmensa zona de los bosques de miombo. Se calcula que abarcan una superficie total de unos 2,7 millones de km², desde Angola en el oeste hasta Tanzania en el este, y hasta el extremo septentrional de Sudáfrica.

Más de 65 millones de personas dependen de estos ecosistemas para su subsistencia, ya que hacen uso de recursos como la leña, la madera, la producción de carbón vegetal, las frutas, la miel, las setas, las plantas medicinales y el pienso para el ganado.

Solo una especie arbórea hace el dosel, el Colophospermum mopane.

Son un ecosistema importante para la diversidad y la biomasa de los grandes mamíferos de África meridional, incluidas algunas de las poblaciones más importantes que quedan de rinoceronte negro, elefante, rinoceronte blanco, hipopótamo, búfalo, jirafa y kudú mayor.

El bosque es también la única fuente de un animal menos emblemático pero muy importante: el gusano mopane. Gonimbrasia belina, por su nombre en latín, es una fuente estacional de proteínas muy importante para las poblaciones que viven cerca de los bosques de mopane.

Por desgracia, la disminución de la densidad de los árboles de mopane, las precipitaciones más bajas de lo habitual y las temperaturas más altas de lo normal han afectado considerablemente a la disponibilidad del gusano mopane y a los casos de brotes, amenazando los ya precarios medios de vida de las poblaciones locales.

El bosque espinoso de Madagascar
Cruzando el canal de Mozambique llegamos a Madagascar. En el suroeste de la «Grande Ile» crece el bosque espinoso. Se trata de un lugar como ningún otro en la Tierra, donde rarezas endémicas como el árbol pulpo (Didierea madagascariensis) y otros extraños miembros de la familia Didieraceae crecen mezclados con baobabs hinchados (Adansonia rubrostipa) y otros árboles botella (Pachypodium geayi).

El bosque espinoso está habitado por animales aún más extraños, como lémures blancos y fantasmales que son inmunes a las espinas, pájaros que cantan en comunidad y un camaleón que pasa la mayor parte de su vida en forma de huevo.

Por desgracia, al igual que las otras maravillas forestales únicas de África, el bosque espinoso se ve amenazado por la sobreexplotación para la producción de carbón vegetal, dado que los productores locales se han visto fuera del negocio debido al clima cada vez más imprevisible, y no tienen muchas otras oportunidades en el empobrecido y seco suroeste de Madagascar.
Hemos llegado al final de nuestro viaje por África. Nuestras elecciones son subjetivas y podríamos haber presentado otras maravillas forestales, pero esperamos que esto sea suficiente para convencer a los lectores de la importancia de estos ecosistemas y de que se encuentran amenazados por culpa de nosotros, los humanos. Deberíamos protegerlos y gestionarlos mejor, pues dependemos de ellos para sobrevivir.

Artículo traducido por Miriam Ojeda Cabrera para Casa África.

18
Abr
2022

 

Autoría:

Bàrbara Baraibar Padró

Investigadora posdoctoral Beatriu de Pinos en Malherbologia, Universitat de Lleida

Jordi Recasens Guinjuan

Catedrático de Botánica Agrícola y Malherbología, Universitat de Lleida

Llega la primavera y algunos campos de cultivo se tiñen del rojo de las amapolas. Los agricultores saben que no es una buena señal, aunque centenares de personas aparezcan, móvil en mano, en busca de la mejor fotografía.

Las amapolas, junto con otras especies que crecen en los sembrados, pueden constituir un problema para los cultivos si aparecen en grandes cantidades. Las llamamos comúnmente malas hierbas, pero ¿qué son realmente y cómo de malas son?

Imitadoras de las plantas cultivadas

Las malas hierbas son generalmente especies vegetales herbáceas anuales o plurianuales que están adaptadas a ambientes frecuentemente perturbados, como son los campos de cultivo. Su estrategia de supervivencia consiste en asemejarse lo máximo posible al cultivo. Así maximizan sus posibilidades de supervivencia y reproducción. Para ello, germinan, florecen o maduran en épocas similares al cultivo, o tienen estrategia de crecimiento similares.

Hay especies muy adaptadas al ciclo de los cereales de invierno, como son la amapola (Papaver roheas) y el vallico (Lolium rigidum). Otras, como los bledos (Chenopodium album) y los cenizos (Amaranthus retroflexus), están adaptadas a cultivos estivales (por ejemplo, el maíz), donde hay disponibilidad de agua de lluvia o de riego.

Los cultivos leñosos como el olivar y los viñedos también tienen especies propias como los jaramagos (Diplotaxis spp.). Aunque en estos casos, las hierbas están más adaptadas al manejo (siega, labores) y no tanto a la fenología del cultivo.

Desde el punto de vista de su estrategia adaptativa, las malas hierbas son plantas que crecen en ambientes con alta fertilidad y adaptadas a altas perturbaciones, estrategia definida de tipo R, de ruderal. Los campos de cultivo son escenarios donde se dan estas condiciones. Los altos niveles de fertilidad son aportados por abonos o fertilizantes y las perturbaciones incluyen labores del suelo, pases de segadora, de picadora, o aplicación de herbicidas.

Las malas hierbas ¿son siempre malas?

Las malas hierbas, al crecer en el mismo espacio que los cultivos, compiten por espacio, luz y recursos como el agua y los nutrientes. Se estima que, a nivel mundial, estas hierbas pueden llegar a producir pérdidas de hasta el 30 % de la cosecha. Son los organismos que más pérdidas causan, incluso más que las plagas y las enfermedades de los cultivos.

Aparte de las pérdidas de cosecha, estas hierbas pueden disminuir la calidad del producto cosechado (contaminación de grano o del forraje), transmitir enfermedades a los cultivos y dificultar las tareas agrícolas.

Sin embargo, algunas especies y sus semillas también contribuyen a la provisión de servicios ecosistémicos. Por ejemplo, contribuyen a la biodiversidad, alojan insectos beneficiosos y polinizadores, alimentan a las aves y disminuyen la erosión en ciertas épocas del año.

Entonces, ¿qué determina si una hierba es una mala hierba? Aunque sea una pregunta compleja, podríamos decir que será su densidad y momento de crecimiento, su competitividad con el cultivo y su producción de semillas. Esto último determinará la persistencia del problema en años sucesivos. Es cierto que algunas especies muy competitivas (como el amor del hortelano, Galium aparine) pueden, a su vez, promover servicios ecosistémicos como albergar una gran diversidad de insectos beneficiosos. Sin embargo, las especies más agresivas y dominantes no suelen ser las que más proporcionan estos efectos positivos.

Consecuencias de un manejo inadecuado

Para que una hierba se convierta en “mala hierba”, esta debe prosperar en los campos de cultivo. Y aquí viene la paradoja: muchas de las hierbas más competitivas y agresivas lo son, a menudo, como consecuencia de un manejo poco adecuado. Por ejemplo, un uso excesivo de herbicidas ligado a una pobre rotación de cultivos ha promovido, en varias especies, la selección de biotipos resistentes a estos productos químicos. Esto ha agravado su impacto sobre los cultivos y dificulta las opciones de control.

Igualmente, un uso excesivo de fertilizantes ha favorecido, en algunos casos, el desarrollo de especies nitrófilas muy competitivas y adaptadas a estos escenarios de alta fertilidad. Ello es resultado de la alta capacidad de resiliencia de estas plantas, es decir, su capacidad de adaptarse y perpetuarse ante los diferentes cambios que se impongan en su manejo.

En la mayoría de los casos en los que las malas hierbas producen pérdidas importantes de rendimiento, las responsables suelen ser una o unas pocas especies funcionalmente muy similares entre sí. Esto significa que estas especies tienen similares momentos de germinación o una similar estrategia de crecimiento y asimilación de recursos. Por ejemplo, en los campos de cereal, podemos citar el vallico, la avena loca (Avena sterilis) y la amapola, o en campos de maíz el bledo, los tomatillos (Solanum nigrum) o los almorejos (Setaria spp.).

Estas especies son las que logran atravesar todos los “filtros” ejercidos por el ambiente (temperatura, pluviometría o riego) y el manejo (labores, herbicidas). Son las especies más competitivas y desplazan a otras.

Para intentar controlarlas a veces caemos en la trampa de incrementar la presión contra ellas, pero sin dejar de usar las mismas herramientas (más dosis de herbicidas, más labores) y sin salir del mismo sistema que permitió su presencia (como el monocultivo). Existen muchas y buenas razones por las que los agricultores y las agricultoras actúan de este modo, pero lo cierto es que, a veces, esta mentalidad no hace más que agravar el problema.

¿Se puede convivir con las malas hierbas?

Para poder salir de este círculo vicioso hace falta diversificar. Diversificar cultivos, manejos del suelo, herramientas de control de hierbas, épocas de siembra y también mentalidades.

A medio y largo plazo, la diversificación de los agroecosistemas resulta también en la diversificación de las comunidades de malas hierbas. Algunos estudios recientes confirman que a mayor diversidad de hierbas, menor competitividad de la comunidad resultante con el cultivo. Esto se explica porque cuantas más especies convivan, menor es la probabilidad de ocurrencia de una especie dominante y competitiva.

Ante estos descubrimientos cabe preguntarse si podríamos diseñar comunidades de hierbas que sean menos competitivas. Y si es así, ¿cómo? Es aquí donde nos encontramos, abriendo nuevas puertas y aprendiendo junto con el sector agrícola. Intentando diseñar agroecosistemas productivos en los que el manejo vaya de la mano de los procesos ecológicos que gobiernan la vida de los cultivos y también de las (malas) hierbas.

08
Abr
2022


Autoría
Víctor Resco de Dios
Profesor de incendios forestales y cambio global en PVCF-Agrotecnio, Universitat de Lleida

Elena Granda
Profesora ayudante doctor en ciencias de la vida (Ecología), Universidad de Alcalá

Hace 470 millones de años, en el Ordovícico, ocurrió un proceso que cambiaría para siempre la vida de nuestro planeta: las plantas empezaron a colonizar el medio terrestre. Ello supuso un reto enorme para unos organismos acostumbrados a vivir en un medio acuático; para sobrevivir, tuvieron que desarrollar una serie de adaptaciones fascinantes.

Muchos han planteado que la evolución muestra un “buen diseño” o, quizás, incluso un “diseño inteligente” en sentido teleológico, finalista. Sin embargo, un estudio reciente de nuestro grupo demuestra cómo, realmente, en las plantas son frecuentes las “chapuzas evolutivas”, y que no hay motivos para pensar que siguen diseños predeterminados.

Estudiamos cómo crecen y consumen agua los robles y vimos cómo las soluciones a las que ha llegado la evolución funcionan, pero están lejos de ser óptimas, y aún más de ser “perfectas”.

La colonización de la tierra
La colonización terrestre no fue fácil, ni corta. Las plantas, una vez fuera del medio acuático, tuvieron que desarrollar mecanismos para poder sobrevivir sin deshidratarse.
Una hoja es como un oasis en medio del desierto: un tejido saturado de agua en medio de un aire seco que intenta robarle ese agua. En la hoja se mezclan el agua con el CO₂ para generar azúcares durante la fotosíntesis, mientras que la atmósfera envolvente intenta succionar ese agua para convertirla en vapor.

Los estomas, unos poros en la superficie de la hoja, funcionan como agentes de tráfico: permiten la entrada de CO₂ atmosférico y evitan que se evapore un exceso de agua. Pero ¿cómo llega esa agua hasta los estomas?

Los musgos y las hepáticas, las plantas que empezaron la colonización terrestre en un medio hostil y con un paisaje seguramente parecido al de Marte en la actualidad, tenían un tejido vascular muy limitado. No alcanzaron grandes alturas ya que no podían regular eficientemente el transporte ni el uso del agua. Estas plantas carecen de un sistema de venación foliar.

Las imprescindibles venas de las hojas
Un paso clave en la evolución de las plantas, y de las que tienen flor particularmente, fue el desarrollo de un eficiente sistema de venación en las hojas. Sí, ha leído bien: las hojas tienen un sistema de venación análogo al que podrá ver, por ejemplo, en el dorso de su mano. Si no lo ha visto todavía, le animamos a que la próxima vez que salga a la calle, o que vaya al bosque, arranque la hoja de un árbol y observe las venas que se dan, especialmente, en el envés.

Una hoja sin venas tendría que ser necesariamente pequeña. Esto es porque las venas son las tuberías que transportan agua a todos los rincones de la hoja y, particularmente, a los estomas para que la fotosíntesis pueda continuar. Sin venas, sería difícil que el agua se distribuyera por la hoja. Lo mismo pasaría con un animal: la sangre no podría llegar muy lejos sin un tejido vascular.

Tradicionalmente, se ha asumido que la densidad de venación seguía criterios óptimos en lo que se refiere al retorno en la inversión de recursos. Esto es, que hay la densidad justa de venas para irrigar a toda la hoja pero no más (ya que entonces habría más gastos en la formación de tejido de los necesarios), ni menos (ya que entonces el agua sería insuficiente y mermaría el crecimiento).

En nuestro estudio, realizado conjuntamente con compañeros del Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria de Aragón, documentamos cómo los robles perennes (esto es, las encinas, alcornoques y parecidos) tenían mayor densidad de venas que los robles deciduos (como los carballos).

Las hojas perennes tienen costes de construcción más elevados que las deciduas: son hojas más gruesas y, por tanto, requieren de más carbono. Por tanto, al aumentar la venación en las hojas perennes, las más gruesas, se aumenta la irrigación a lo largo de todo el grosor de la hoja, con lo que aumentan las probabilidades de supervivencia a largo plazo.
Una maravillosa “chapuza evolutiva”
Pero también vimos cómo el aumento en la densidad de venas en los robles perennes, que son los que habitan en zonas más áridas, conlleva un aumento en la probabilidad de sucumbir ante la sequía. Aumentos en la densidad de venas repercutieron en un aumento en las “fugas” de agua por la noche (cuando los estomas deberían estar cerrados) y también por la cutícula, una membrana impermeable en la superficie de la hoja que disminuye las pérdidas de agua.

Resulta cuanto menos paradójico que una adaptación que sirve para sobrellevar mejor el estrés asociado con una vida larga acabe aumentando la probabilidad de sucumbir, precisamente, bajo condiciones de estrés severo.

Los diferentes mecanismos por los que actúa la evolución en realidad se asemejan bastante a una estrategia de “hacer lo que se pueda para llegar a fin de mes”: no hay planificación ni estrategias a largo plazo.

La evolución no es más que una “chapuza”. Una maravillosa “chapuza” a escala colosal cuyo resultado ha sido el desarrollo de las formas de vida más bellas y fascinantes que uno pueda imaginar.

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