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Biodiversidad, plantas vasculares, selvas tropicales: El papel de los hongos del suelo

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Reserva Forestal de Chiquibul (Belice). Colaje Google images

Los hongos que se esconden en el suelo son esenciales para el mantenimiento de la diversidad de los bosques tropicales y sus pautas de distribución en el paisaje.  

Este post complementa, amplia y  matiza los contenidos de otra entrega previa publicada en septiembre de 2013 y que llevaba por título “El Secreto de la Biodiversidad de los Bosques Tropicales: La Ecología del Suelo“. Se trataba de corroborar la hipótesis de Janzen–Connell que pretendía postular las razones de la gran diversidad de especies vasculares que cohabitan en las selvas en espacios reducidos. Hablamos de una controvertida hipótesis,  aún bajo debate, y que los autores del estudio que analizamos hoy dicen haber corroborado. Eso sí, debemos recordar que una corroboración, a falta de más evidencias, no implica que tal propuesta teórica deba ser aceptada. Para tal fin resulta imperativo que existan numerosas evidencias a favor y muy pocas en contra, hablando en términos estadísticos.

Como ya sabéis los  bosques tropicales son enormemente diversos en plantas vasculares, mientras que la distribución espacial de las mismas resulta ser muy dispersa. En otros tipos de biomas, que atesoran ecosistemas menos heterogéneos, como regla, las especies vegetales tienden a aparecer agrupadas en manchas ajustándose al patrón denominado de  distribuciones contagiosas. Por esta razón los ecólogos, siguen intrigados, buscando ofrecer una explicación de esta dispersión que no se ajusta al último patrón aludido, que es muy “contagioso”.  Conforme a la hipótesis de Janzen–Connell una posible causa podría residir en que los patógenos y depredadores especializados en atacar a ciertos taxones, incrementa su abundancia en mayor medida que la tasa a la que lo hace la especie vegetal afectada, dejando así espacio para que germinen allí otras especies En otras palabras, serían las plagas y depredadores las fuerzas motoras de que los hábitats de los bosques tropicales sean tan diversos en especies y no emerjan los patrones de distribuciones “contagiosas” representativas de la mayor parte de los ecosistemas terrestres. Digámoslo de otro modo adicional, las plagas y depredadores podrían ser los responsables de persista una la alta diversidad por unidad de área de las selvas tropicales húmedas. Entre los candidatos a realizar este filtro de la biodiversidad se encontrarían los insectos, bacterias, virus, etc.

Según la hipótesis de Janzen–Connell, conforme la población de determinadas especies de plantas aumenta, las plagas especializadas que los atacan aumentan a un mayor ritmo. Esto hace que las plagas mantengan a las plantas dominantes controladas y así se da una oportunidad a  la germinación de otras especies. Cuanto más común es una planta más agresivamente parece ser atacada, lo que constituye un mecanismo que mantiene la diversidad.  Así pues, las plagas que atacan a plantas individuales benefician paradójicamente al bosque en su conjunto.

Los autores del estudio rociaron las semillas y plántulas en diversas parcelas de una reserva forestal de Belice, ya con fungicidas, ya con insecticidas, repetidamente a lo largo del tiempo, dejando  otras como control. Tras un plazo temporal concreto (en mi opinión demasiado breve) detectaron que en las áreas fumigadas con fungicidas la diversidad de plántulas disminuyó, mientras que las que lo fueron con insecticidas, no ocurrió lo mismo, aunque sí se produjo un cambio en la distribución de abundancia de las especies. De tal experiencia los autores infirieron que efectivamente los insectos, pero en especial los hongos del suelo parecen ser los responsables de la alta diversidad y dispersión espacial de los árboles de los bosques tropicales lluviosos.

¿Qué opino yo?. Desde luego tan solo mediante una experiencia no puede dilucidarse, es decir, corroborar o refutar una hipótesis, pero es un comienzo. Sin embargo mantengo varias dudas: ¿Por qué los hongos de los suelos tropicales controlan en tal medida la diversidad de las plantas vasculares, mientras que en la mayor parte de los restantes ecosistemas del mundo no ocurre lo mismo?.  Los investigadores que llevaron a cabo el estudio apelan a que se trata de patógenos muy especializados que tan solo infectan una o un grupo reducido de especies. Ahora bien, tal especialización patogénica aparece en otros ambientes, mientras que la composición y dispersión de las especies no parece alterarse de esta forma. Obviamente nos encontramos ante ecosistemas (quizás y solo quizás como veremos en otros post) enormemente antiguos en los que la coevolución puede haber disfrutado del suficiente tiempo como para generar tales estructuras y dinámicas.  Por el contrario, largos periodos de estabilidad no acaecen en la mayoría de los ecosistemas. Por tanto, de acuerdo con la hipótesis de Janzen-Connell, las plántulas que están más alejadas de sus “padres/madres” atesoran una ventaja competitiva, ya que no sufren el ataque de los depredadores y/o de especies patogénicas específicas que se encuentran con mayor frecuencia y densidad alrededor de “papa/mama”. Pero un momento (…) Si consultamos Wikipedia podemos leer:

Este mecanismo ha sido propuesto con vistas a dar cuenta de la diversidad de los bosques, ya que promueve la supervivencia de un número de diferentes especies de plantas dentro de una región localizada. Mientras anteriormente se postulaba tan solo a la hora de explicar la gran diversidad de los bosques tropicales, al menos investigación posterior ha demostrado que también podría extenderse (la hipótesis de Janzen-Connell) en biomas templados (…) ¡Ahhh!. ¿Quizás tal proceso sea más infrecuente en los bosques de otros biomas, como los templados, debido a que el ser humano a arrasado todo vestigio de ecosistemas pristiños?. Pero todo esto no dejan de ser más que especulaciones. El título el resumen de la noticia en ScienceDaily se puede leer:

Los hongos regulan la diversidad de las selvas húmedas tropicales  haciendo que les especies dominantes sean víctimas de su propio éxito.  ¿Especies dominantes?. ¿Entonces las hay?.

¿Y si pensamos en términos agronómicos?. No tendremos razón los que defendemos los policultivos frente a los monocultivos?. ¿Y la rotación de cultivos destinada a disminuir la carga patogénica de los suelos?. Pero ya estoy desbarrando. ¡Me callo! (…) Pues no (…) Esto es lo que se llama “morir de éxito“.

Os dejo pues con la noticia………

Juan José Ibáñez

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Biodiversidad del Suelo y Nacionalismos Patrios

Mientras dudo si hablar sobre los nacionalismos en general, por tratarse de un asunto que siempre suscita controversias e irrita a los más susceptibles, me topo con la nota de prensa sobre la que se basará nuestra desiderata de hoy. Francamente no me ha gustado el tratamiento que ofrece la prensa, que no el hallazgo en si mismo. Los nacionalismos, en el ámbito del medio ambiente, se centran a menudo en unos pocos tópicos con vistas a ensalzar los valores patrios, ya sean de Estados, Nacionalidades o Regiones, etc. Son muchísimos los jóvenes lectores de nuestra bitácora que preguntan a cerca de la biodiversidad (en general) de sus países respecto a los de sus vecinos. Del mismo modo, la prensa (y no solo la general, sino también la científica)  se vanagloria  de que el país de donde se descubre mucha biodiversidad de un determinado taxum tenga más que otros que cita (soslayando muchos que no convienen mencionar en el ranking, con vistas a conseguir sus objetivos patrioteros). Pues sí, el número de especies de un Estado, Nacionalidad o Región ensalzan y alimentan los orgullos nacionalistas, cuando es posible (es decir si la diversidad de algún grupo taxonómico es muy abultada). Cabría recordar, como ya hemos denunciado en otros post, que los inventarios actuales padecen de las suficientes deficiencias como para no tomarse muy en serio sus cifras, al menos en la mayor parte de los grupos taxonómicos que conforman el árbol de la vida. Y uno de los mayores defectos procede de la falta de muestreos adecuados para realizar comparaciones rigurosas. Nuestro último post sobre este tema llevaba por título: “La Biodiversidad Del Suelo y su Subestimación por la Ciencia Contemporánea”, aunque hemos escrito muchos más, como este otro que data de hace seis años: “El Nacionalismo y la Ciencia (La Ciencia de los Nacionalismos): Bibliografía Sobre la Historia de la Edafología”. La identidad nacional es algo que llevamos en nuestros genes y memes. Incluso científicos de la talla de Bertrand Rusell, Whitehead y Ludwig Wittgenstein, que compartieron su esfuerzo por reducir la ciencia a los principios de la “lógica”, se vieron envueltos o cayeron en este tipo de comportamientos, muy poco lógicos, se mire por donde se mire. Sus diferentes posturas ante la primera guerra mundial, son mostradas de una manera divertida y amena en esa magnifica obra de divagación denominada “Logicomix”.  Pero a lo que vamos.. No resulta muy difícil encontrar nuevas especies si se muestrean hábitats poco o nada muestreados, o si se hace uso de nuevas técnicas con vistas a determinar lo que, por ejemplo, ahora denominan especies crípticas o el concepto críptico de especies. Dudo mucho que los autores del estudio que mostramos hoy tuvieran en cuenta tal valoración nacionalista en el artículo científico sobre que se basa la susodicha nota de prensa. Empero los plumillas encontraron un filón en algún que otro comentario (…). Lo único que me extraña del estudio reside en que se hable de Andalucía como centro de especiación del taxa de nematodos del suelo estudiado. Siento pena por este tipo de patrioterismos que desvirtúan el valor de un estudio ante la opinión pública. Entiendo que como casi todos los seres humanos, los investigadores tenemos instintos innatos territoriales de pertenencia a un determinado Estado, Nacionalidad o Región y bla, bla, bla.  Ahora bien, en la ciencia no debieran tener ningún lugar. Uno siente la tentación de postularse como apátrida ante tanta tontería. Y ahora permitirme mostrar “que fácil” resulta detectar nuevas especies”, así como que la aparente biodiversidad de especies nuevas de nematodos en el área que escogí para llevar a cabo mi tesis doctoral, me obligó (en parte) a desistir de tal empresa (analizar en profundidad la ecología de los mismos).

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Especie del género Trichodorus. Fuente: Universidad de Davis, California

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La Biodiversidad Del Suelo y su Subestimación por la Ciencia Contemporánea (Evidencias)

Ya os hemos comentado en varios de los post almacenados en nuestra categoría “Biología y Ecología del Suelo”, que la biodiversidad que atesora el medio edáfico se encuentra enormemente subestimada por diversas razones. Si hablamos de la fauna, por ejemplo, os mostramos como cuatro métodos de extracción de nematodos ofrecen otras tantas imágenes francamente distintas de las estructuras de las nematocenosis. Del mismo modo, los microbiólogos reconocen desde hace décadas que muchas “especies” microbianas no se desarrollan en los cultivos de laboratorio. La nota de prensa y el artículo (revista PLoS One) que analizaremos hoy, dan cuenta de ello. Si es así, ¿Qué novedad ofrecen? Los Taxónomos en el ámbito de la microbiología llevan utilizando desde hace mucho tiempo la técnica conocida como PCR (análisis del ADN mitocondrial) con vistas a hacerse “una idea aproximada” de tal diversidad. Sin embargo, el estudio comentado demuestra la mentada subestimación (de ser corroborada), pero al mismo tiempo aporta algo más concreto y preciso. Las especies no detectadas resultan ser las menos abundantes en número o biomasa, es decir las que pertenecen al margen derecho de la  Curva de Willis, ubicua a todos los inventarios de biodiversidad y edafodiversidad. Realmente, en cualquier inventario, son los taxa de este tramo de la curva los que, con toda seguridad, sufren más riesgos de pasar inadvertidos. Lo raro y escaso es siempre más difícil de detectar. Se trata de una obviedad. Ahora bien la investigación de marras parece abrir una ventana con vistas a desarrollar tecnologías más precisas en el futuro. Mientras tanto, al menos será viable cuantificar hasta que grado los estudios con PCR subvaloran la biodiversidad “taxonómica real” de un suelo. También os hemos comentado que existen instrumentos tecnológicos en el mercado que aseveran que puede cuantificarse el número de especies microbianas con bastante precisión, como es el caso del   PhyloChip, del que os hemos hablado en dos post precedentes (puro marketing) y otro más original que precedrá a este: “el sistema inmune de las plantas se encuentra en los suelos“.

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Comunidades Microbianas del Suelo. Fuente: Computacional Reserach, Berkeley Lab

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Hallado el Mayor Punto Caliente de biodiversidad Vírica del Planeta: Las Aguas Residuales

Como ya os hemos comentado en numerosas ocasiones, la biodiversidad del planeta dista mucho de ser conocida, siendo nuestros inventarios una muestra pobre y sesgada del árbol de la vida. Numerosos investigadores no consideran a estos “elementos” denominados virus, como seres vivos. No estoy de acuerdo. Ahora bien, esa es otra cuestión. La nota de prensa que os mostramos hoy resulta completamente sorprendente, desconcertante (hallan millones de virus desconocidos ocultos en aguas residuales),“a primera vista” y especialmente preocupante, tanto más cuando aun en muchas partes del mundo se riega sin el menor miramiento con este tesoro de diversidad. Tal hecho afecta a la salud de los campesinos implicados, la contaminación biológica de los alimentos cosechados, así como que en general los suelos sujetos a tales prácticas puedan convertirse en un reservorio inaudito de tal biodiversidad de lo minúsculo”. En el estudio original dicen haberse encontrados virus pertenecientes como mínimo 51 familias desconocidas, batiéndose el record de los Guiness, ya que se trata del metagenoma vírico más importante jamás analizado. Habrá que convertir estos caudales en reservas de la biosfera y patrimonio mundial de la humanidad ¿No? Tampoco no debemos olvidar que la depuración de aguas no erradica muchos de estos pequeños bichitos (por lo que propuestas presuntamente ecológicas como esta “aguas residuales depuradas para frenar la salinización de acuíferos” debieran causar una serena reflexión, por no ser alarmista), cuyo papel en la dinámica de los ecosistemas dista mucho de ser conocido.  ¿Cómo podría explicarse la génesis de tales puntos calientes? No creo que se trate de una tarea difícil, al menos desde el punto de vista de la ecología de los paisajes canijos.

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Diversidad Vírica. Fuente: National Geographic

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La Agricultura y los Árboles en los Paisajes Agrarios del Mundo

Resumen: Los científicos raramente se informan acerca de las formas tradicionales de producción que las prácticas de los colonialistas destrozaron. Para muchos científicos de los países desarrollados, los indígenas se les antojan salvajes sin conocimientos, mientras que ellos, personalmente, se consideran hombres civilizados y sensatos.  Y en aras de la ciencia y la tecnología occidental, se ha generado un daño que aun padecen muchos ciudadanos del planeta. La agroforestría fue la norma en gran parte de los paisajes agrarios hasta que llegaron los europeos.  Hoy analizaremos la geografía y bondades de tales sistemas alrededor del mundo. La agroforestría atesora la ventaja de la diversificación en la producción, a la par que genera beneficios adicionales ambientales, sociales y económicos. Su desarraigo fue, en muchos casos una verdadera catástrofe. Hoy, el hombre tecnológico descubre que los campesinos de casi todo el planeta siguen conjugando foresta y producción agraria con beneficios innegables. Todo ello cuestiona buena parte de las directrices de la agro-industria, así como de la investigación agraria contemporánea, que pretende justificarla.  Efectivamente, la agroforestría (en sus múltiples formas) es más beneficiosa que el monocultivo.

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Mosaico de sistemas agroforestales. Fuente: rafikiwamaendeleo.org

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Paisajes Agrarios y Biodiversidad

No hace muchas décadas, es decir con anterioridad a la revolución “¿verde?” de la década  de 1960, los paisajes agrarios europeos atesoraban mucha mayor biodiversidad y belleza que hoy en día. Pero emergió la agroindustria, con sus agroquímicos y maquinaria pesada,  comenzando la pesadilla. En las últimas décadas, el descenso de la biodiversidad ha sido alarmante, tanto como la degradación del medio ambiente. La eliminación de setos y árboles, la sustitución de pastos y prados naturales por otros artificiales, así como el abuso de plaguicidas y abonos han causado un efecto devastador, sobre el pasaje (contaminación, y susceptibilidad a las pagas), la salud humana y la propia estabilidad los agroecosistemas agrarios. Hoy, se reconoce el fracaso de aquellas iniciativas gubernamentales, volviéndose a financiar lo que en su día se degradó en nombre del progreso, la ciencia y la tecnología. Una manera más de malgastar los fondos públicos, en pro de la degradación de los paisajes y en beneficio del falso productivismo que proclaman las multinacionales.

setos-y-árboles-en paisajes-agrarios. Fuente: Eucaland-project

Paisaje Agrario en Austria. Fuente: Eucaland Project

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