Algas del suelo (Biomasa del Suelo 3. Algas) (Salvador González Carcedo)

Bicudo (1996) nos muestra una distribución de géneros y especies de algas en aguas dulces  que es un buen índice de lo que ocurre en los Humedales de España (Ministerio de Medio Ambiente)

Según Meeting (1981), en las aguas dulces de Chile los grupos algales mayoritarios son las cianofíceas y clorofíceas, a los que siguen, diatomeas, xantofíceas, euglenofíceas y rodofíceas.  Frente a ello, los humedales de España presentan en sus suelos una distribución claramente distinta, no solo porque en éste las algas son más pequeñas, y estructuralmente más simples que las acuáticas, sino porque están afectados por factores ambientales distintos.

Así Fogg (1956) y Brock (1973) nos indican que un valor limitante es el pH del medio.  Cuando los valores de pH son bajos, las algas verdes son el grupo dominante, aunque se pueda encontrar alguna cianofícea si el pH no es inferior a 4. Starks et al (1981) sitúan ese límite en pH 5,7.  En general son moderadamente adaptables al cambio de ambiente y logran persistir en medios alcalinos y desérticos. Tienden a concentrarse en los horizontes de superficie, aunque también puedan encontrarse en profundidades de hasta un metro, donde parece que algunas especies pueden seguir proliferando, en total ausencia de luz.

Aunque es difícil hacer recuento de algas en el suelo, dada su diversidad morfológica y asociativa, generalmente se admiten densidades entre 100 y 50.000 unidades/g de suelo, aunque más de 10.000 se considera anormal (estos son límites amplios).

Las algas, se encuentran en los suelos fértiles, ricos en bases con nitrógeno y fósforo disponibles, y tienden a ser escasas en suelos arenosos estériles y ácidos. Contribuyen a solubilizar a los minerales del suelo, acelerando así el proceso de intemperización del suelo. En los suelos pratenses, las algas son las primeras captadoras de P de la necromasa de gramíneas. Se está estudiando con gran interés, la capacidad celulolítica que tienen determinados grupos de algas.

Cuando se trata de suelos de zonas templadas, solo las clorofíceas (algas verdes), las diatomeas y las verde-azuladas, abundan (en este orden), mientras que en suelos tropicales predominan las verde-azuladas frente a las diatomeas; las clorofíceas dominan en campos vírgenes y las cianofíceas en suelos cultivados y en tierra abonada o de pasto.

En ambientes libres de vegetación, las algas cianofíceas, como fotolitotrófas, juegan un crítico papel de pioneros e impulsores iniciales de los ciclos biogeoquímicos, dada su extraordinaria facilidad para fijarse y alterar las rocas. Sobre cuya superficie generan un manto de materia orgánica rica en nutrientes minerales. Sobre ella continuarán su actuación, bacterias y hongos dejando el campo abonado para la aparición de plantas superiores.  Así, las algas aparecen pronto sobre arenas desnudas, o tras los incendios y erupciones volcánicas y otros lugares desprovistos de vida como desiertos o depresiones polvorientas de origen antrópico.  Rápidamente forman costras algales y una capa gelatinosa sobre la que las cenizas o las partículas texturales finas y libres se cohesionan. Son los primeros pasos en la formación de estructuras agregacionales de suelos. Y es una actuación que, evitando la erosión, permite la instalación de angiospermas si el clima lo permite.

Sin embargo, las algas no se pueden considerar, al menos por ahora, como contribuyentes apreciables a las muchas transformaciones bioquímicas necesarias para la fertilidad del suelo, pues, en su lucha heterotrófica con bacterias, hongos y actinomicetos, salen perdiendo.

Resultaba extraño que tantos arrozales tropicales hayan estado suministrando cosechas sin mostrar síntomas de agotamiento en nitrógeno, sin descubrir que la película de algas verde-azuladas que se desarrollan sobre los arrozales, estaba compuesta de especies fijadoras de nitrógeno. Algunas especies pueden excretar hasta el 40 % del N fijado, en forma de compuestos orgánicos solubles. Así, las algas adquieren un papel especialmente importante en este medio agroacuícola particular, donde pueden llegar a fijar entre 15 y 50 kg/ N2/Ha…. y además aportan a las raíces el O2 merced a su función clorofílica (consumiendo el CO2 del agua).  Si además hay suficiente fósforo y el pH es superior a 6, la población principal está compuesta por cianofíceas.

En este post solo escribiré de cuatro grupos de algas terrestres para no aburrirles demasiado (aunque pienso especialmente en un profesor (a) que pedía ayuda por Internet, para preparar sus clases sobre algas):

Algas Clorofíceas de color verde, son muy antiguas (aparecen hace más de 2.000 millones de años), Y son predecesoras de las plantas verdes terrestres por tener clorofilas a y b y como compuesto de reserva al almidón.

Existen algas son unicelulares (móviles o no), coloniales y pluricelulares filamentosas (ramificadas o no).

Las especies unicelulares móviles se desplazan gracias a los flagelos, lo que les asemeja a los flagelados vegetales, pero se diferencian en su reproducción sexual. Las especies inmóviles pueden generar células reproductoras móviles, es decir, zoosporas. Ambos tipos pueden vivir aisladas o reunirse en colonias. A menudo, éstas tienen forma determinada y un número fijo de células, todas ellas iguales, constituyendo un cenobio o una comunidad celular. Muchos clorofitos unicelulares se agrupan en filamentos y son visibles como el musgo de río o verdín de charca.

Se reproducen de forma vegetativa (por fragmentación y división celular), asexual (esporas y zoosporas), y sexual (conjugación); y en muchas especies se da la alternancia de generaciones.

La mayoría posee paredes celulares con dos capas, una interna de celulosa y otra externa con pectina, sustancia blanca amorfa que producen algunas plantas. Un género tiene las paredes celulares impregnadas con una forma de carbonato de calcio llamada aragonito y contribuye de modo importante a la formación de los arrecifes de coral.

Las algas verdes se localizan en suelos húmedos, adheridas a las plantas terrestres (algunas de éstas son parásitas), e incluso en la nieve y el hielo.

Cuando la población de caráceas (algas de agua dulce) aumenta demasiado provocan mal olor y en charcas y lagos contaminados por nitratos y fosfatos aparece en el agua una espuma densa y maloliente y se produce un drástico descenso del oxígeno disponible, necesario para otras formas de vida acuática.

Algunas especies terrestres de algas viven en simbiosis con los hongos (líquenes).

Algas Cianofíceas de forma globosa, su color varía desde el azul-verdoso hasta rojo o púrpura dependiendo de la proporción de pigmentos liposolubles especiales: la ficocianina y aloficocianina (azul) y la ficoeritrina (rojo), que ocultan el color verde de la clorofila a (no tienen clorofila b). Aquella se encuentra deslocalizada en todo el citosol pues carecen de cloroplastos. Al carecer de núcleo, el centroplasma hace sus funciones, con un límite impreciso (el cromatoplasma periférico coloreado).

Su nutrición  es por lo general fotoautotrófica, (precisan solo de luz, agua, iones y CO2). Sin embargo en la oscuridad pueden ser heterótrofos facultativos, tomando energía de la oxidación del C orgánico.

Ciertas formas tienen vida independiente, pero la mayoría se agrega en colonias o forma filamentos. Se reproducen por esporas o por fragmentación de los filamentos pluricelulares.

Ocupan hábitats muy diversos. Abundan en la corteza de los árboles, rocas y suelos húmedos donde realizan la fijación del N2. Algunas coexisten en simbiosis con hongos conformando los líquenes.

En la actualidad, junto con las Chlorophyta, son las algas que ocupan los suelos removidos o quemados, reduciendo el peligro de erosión. En tods los suelos, su capacidad para formar películas mucilaginosas, además de ligar partículas, retienen la humedad, sin interferir en el drenaje de las aguas. Esto les confiere el apodo de «formadoras de suelos».

El desarrollo de las Cyanophyta elevan, por fijación, la cantidad de sustancias nitrogenadas en el suelo. Así, Nostoc commune, aumenta entre un 30 y un 40% el contenido nitrogenado en suelos alcalinos, según se observó en el norte de India.

Ciertas especies (géneros no filamentosos como Microcystis y filamentosos como Nostoc, Aphanizomenon) viven en la superficie de los estanques formando las “flores de agua”. Cuando hace calor, algunas especies forman extensas floraciones (blooms) en la superficie de charcas y estanques, que a veces son tóxicas. En aguas tropicales poco profundas, las matas de algas llegan a constituir unas formaciones curvadas llamadas estromatolitos, cuyos fósiles se han encontrado en rocas formadas durante el precámbrico, hace más de 3.000 millones de años. Esto sugiere el papel tan importante que desempeñaron cambiando la atmósfera primitiva, rica en CO2, por la mezcla oxigenada que existe actualmente. 

Algas Bacilariofíceas (diatomeas) son organismos unicelulares, asociables en colonias con forma de tallo o ramificadas.

Presentan células completas.  Así, su membrana, está constituida por celulosa impregnada con silicatos, formando un caparazón (frústulo). Se compone de dos piezas que encajan una en otra por sus bordes, como una caja y su tapadera. En muchas diatomeas existe una línea sinuosa que recorre la valva (rafe) que va de un nódulo extremo a otro, interrumpida por un nódulo central. El Si les confiere rigidez y origina patrones de estrías, esculpidos de manera complicada, que suelen servir como rasgos para su identificación. Sus conformaciones están sirviendo de modelo para los vehículos aeroespaciales, por su elevada resistencia a la presión externa.

El citoplasma contiene el pigmento verde clorofila pero se mezcla con la xantofila (de color amarillento), la carotina y con la fucoxantina ofrecen a las diatomeas su apariencia castaño-dorada con una pigmentación similar, a la de las algas pardas. Además tienen un núcleo bien definido por su membrana, cromatóforos, dos vacuolas que se reparten el contenido citosólico, etc. la energía se acumula en componentes grasos formando gotículas de aceite.

Su reproducción habitual es por división celular. Las cubiertas se separan y cada mitad segrega otra un poco más pequeña que encaja con la anterior. Las divisiones celulares sucesivas van produciendo células de menor tamaño, hasta que se alcanza una talla mínima. Periódicamente se originan células de la talla del organismo original por reproducción sexual.

Se encuentran principalmente en charcas de agua dulce o en las capas superficiales de los océanos, donde constituyen un componente principal del plancton del que depende la vida marina; y en suelos húmedos. Pueden flotar formando parte del plancton o fijarse a rocas u otras superficies. Su expansión esta a veces limitada, cuando precisan de vitaminas para su desarrollo. Muchas se fijan fuertemente a soportes, lo que facilita su cultivo en forma de agregados.  Ambos hecho son útiles para quien las cultivan “ex situ” con destino a la alimentación de animal.   Algunas son estenotermas o estenohalinas..

Los restos fósiles de las conchas de las diatomeas se llama tierra de diatomeas, que se usa como abrasivo y filtrante. Existen dos tipos de diatomeas:

·         Céntricas: tiene la valva circular y las grabaduras o estrías van desde el centro hasta los bordes. Tienen rafe (hendidura que pone en comunicación el exterior y el interior de la celula) y las grabaduras parten a menudo de la grieta longitudinal y se disponen a ambos lados de ella, como en un pluma de un pájaro.  Presentan forma de tambor (Cyclotella: indicadora de alta contaminación del agua), o cilíndricas (Melosira). Junto a los flagelados vegetales conforman la mayor parte del plancton.

·         Pennadas: en general son alargadas o elípticas, en forma de bizcocho y de “S”; En general carecen de rafe. Entre las rafídeas aparece el género Nitzschia, que forma colonias en forma de estrella.  En los humedales españoles, es el segundo grupo de algas mas abundante, tras las clorofíceas. Uno de los géneros es la Navícula, cuyas especies sirven como bioindicadoras. (Navícula rhynocephala: contaminación moderada, N. Cruyptocephala; contaminación intensa).

Algas Xantofíceas son algas unicelulares del reino de los protistas (unas 600 especies) de color verde-amarrillo brillante que crece en los terrenos húmedos y en aguas dulces retenidas.

Respecto a sus pigmentos, las xantofíceas carecen de fucoxantina (castaño) pero poseen abundante clorofila c, razón de su color.

Se asemejan a las clorofíceas o algas verdes microscópicas... pero las xantofíceas que también son fotosintetizadotas, almacenan sus reservas energéticas en forma de aceites o como leucosina.

Son unicelulares con un solo núcleo, muchas son monoflageladas, o se agrupan en colonias con forma ramificada o filamentosa.

Su pared celular contiene sílice y están constituidas en forma de dos paredes cilíndricas donde una se introduce apenas un poco dentro de la otra.

La gran mayoría se reproducen tanto por división celular como por fragmentación, apareciendo en algún momento la producción de esporas. Aunque se ha observado reprodución sexual en los xantofíceas, esto es cierto sólo en un par de especies (Botrydium y Vaucheria).

Trybonema es una de las algas filamentosas que está compuesta por numerosas células. La Vaucheria, clasificada hasta hace un tiempo como alga verde, está formada por un túbulo microscópico muy ramificado. El Botrydium crece sobre los suelos húmedos. Sus células parecen bolitas amarillas.

Saludos cordiales,