Curso avanzado sobre Bioquimica del Suelo 3.1. (Salvador González Carcedo) Desde los materiales orgánicos hasta el concepto de humus. b) La acción de los hongos y de las bacterias.

Es evidente que el humus mor lo hemos definido colectivamente como capas edáficas (L y F) que muestran una gran cantidad de materia orgánica acumulada y sin descomponer y otra mas evolucionada de enriquecimiento en complejos organo-minerales (H).

Debiéramos de añadir que en estos suelos la presencia pequeños animales es baja (en número y diversidad de poblaciones) y/o poco activa. Al ser el pH ácido, la biodiversidad bacteriana está muy limitada, generándose un nicho ecológico ocupado fundamentalmente por hongos.  En estos medios la posibilidad de generar compuestos húmicos es alta mientras que la actividad respiratoria es baja y en esto discrepo con la afirmación de mi querido Director en Jefe.  Ya ampliaremos este foro de discusión cuando hable de procesos de neoformación.

Las posibilidades de que estas condiciones confluyan en un determinado medio van a depender de determinados factores de formación,

·         climáticos (regímenes climático y/o pluviométrico típicos de zonas montañosas),

·         relacionados con la roca madre (mejor sobre suelos ándicos o medios graníticos sometidos a fuerte lavado), generadores de acidez que limita su metabolismo edáfico, o

·         bien por las características del material orgánico aportado, muy duro (compacto y rico en lignina) y/o capaz de liberar monómeros fenólicos (ácidos ferúlico, siríngico o caféico) y ácidos orgánicos en abundancia y cuyo conjunto potencia la acidez (plantas coníferas, ericáceas etc), y limitan la biodiversidad de los seres vivos que constituyen el edafón.

·         También caben otras posibilidades como la posibilidad de que ciertos amorfos (oxihidróxidos de Al) inmovilicen /bloqueen las actividades enzimáticas exocelulares o que los productos de descomposición alcancen con facilidad niveles tóxicos para una variada gama de los seres vivos propios de ese suelo. 

·         Finalmente queda la posibilidad de que los responsables de un determinado cultivo decidan acabar con ellos, porque atenten contra sus intereses económicos.

En estos suelos donde predominan los hongos, el potencial de humificación es alto, pero limitado por una elevada relación de sexquióxidos, (que controla su crecimiento) al convertirse en tóxico el exceso de Al³⁺.

Para hacer un esquema de trabajo comparado con el apartado 3.1 debiéramos de hablar de cómo es el ataque de los hongos sobre estos materiales orgánicos.  Simplemente decir que en suelos húmedos no saturados si predomina la actuación fúngica potenciamos la humificación (acción positiva), pero cuando el suelo se satura y el primer actor son las bacterias (acción negativa), podemos hablar de fermentación, (lo que no es bueno para el suelo).

Si simplemente asociamos hongos con setas, inmediatamente sabemos que para ir a buscarlas no nos sirven todas las épocas del año.  Solo aquellas en las que previamente ha llovido (primavera y otoño).  Además sabemos que según el tipo de bosque, madera o resto vegetal encontramos unos tipos de setas u otros, lo cual se guarda en secreto, por si acaso las encuentra otro recolector… siempre tan generosos…

Es conveniente afirmar que conocemos poco de los hongos (parece, según los expertos, que solo tenemos bien clasificado el 9% de los hongos, de los que el 65% son hongos superiores).  Lo que nos falta por conocer del suelo…  

Como paso previo a la intervención de los hongos se precisa previamente de una expansión determinada de la estructura de la madera, lo que se alcanza con la lluvia o la humectación suficiente del ámbito en el que trabajemos.  Además se requiere también una temperatura adecuada. 

Entonces y solo entonces desarrollará su micelio, cuyas peculiaridades exploratorias sobre las moléculas poliaromáticas son verdaderamente interesantes. Cuando disminuye la humedad, el hongo deja de intentar el desarrollo vegetativo, y vuelve a esporular. 

En la superficie externa de sus hifas los hongos presentan sus equipo moleculares de oxidorreducción, (cadenas de oxidorreducción) los cuales, al entrar en contacto directo con la lignina, (gel que recubre las fibras de celulosa, protegiéndolas de la degradación) inician un proceso de oxidación de aquella, mediante ataque selectivo de los enlaces C-C de anillos aromáticos. Como resultado, el hongo adquiere los electrones que precisa y rompe los anillos bencénicos de la lignina al perder sus dobles enlaces C-C, por lo que lentamente su configuración espacial y sus propiedades protectoras de la celulosa, que limitaban el acceso del agua hasta ellas desaparecen.

El trabajo de degradación fúngico de las ligninas es lento (por eso duran tanto las acículas de los pinos o existen las llamadas maderas nobles) y cuando encontramos un tronco atacado por hongos lo reconocemos de inmediato por la facilidad con la que se deshacen sus restos.  El aspecto energético del hongo queda así resuelto, pero no el de captura de masa, que también precisan satisfacer dado que los hongos carecen de actividad fotosintética. 

Un aspecto muy interesante es la comparación de estrategias a los efectos de cómo degradan las fibras de celulosa hongos y bacterias (obviamente en medios edáficos distintos). 

Así los hongos actúan sobre las fibras libres de celulosa, y liberan sus monómeros de glucosa atacando con enzimas exocelulares el extremo libre de la fibra con exo-beta-glucosidasas. También se surten de aminoácidos casi de la misma forma. Por el contrario, las bacterias son capaces de atacar una superficie de celulosa, aunque esta sea de dimensiones miles de veces superiores en tamaño, a la del atacante bacteriano.  Para ello las bacterias celulolíticas tienen la capacidad de desarrollo de una organización subcelular denominada “celulosoma” que se ubica en la parte externa de su membrana celular. Esta organización, sin perder su unidad con la célula, es capaz de generar una semiesfera en la que se encuentra “construida” una organización capaz de soportar distintos enzimas hidrolíticos que se ubicarán sobre los “enlaces osídicos” de una fibra determinada, no importando que esta sea de un homo o un hetero-polisacárido. 

Sin entrar en demasiados berenjenales de cómo se hace la catálisis, baste con decir que los hongos “consumen” fibras libres mientras que las bacterias “hacen agujeros” en las superficies de las paredes vegetales sin necesidad de soltar las fibras. Si la eficacia de los hongos es baja y satisface sus necesidades estrictas,  la de las bacterias puede ser muy alta y permite la nutrición no solo del actuante, sino de otros componentes biológicos de su entorno (bacterias, hongos y pequeños animales).

Ciertamente, la solución del suelo y el espacio poral donde se mueve se constituyen en componentes básicos de la actividad degradativa, gracias a moléculas con capacidad enzimática, que proviene de la excreción (o secreción activa) de bacterias, hongos, raíces vegetales y heces animales, convirtiendo ese medio líquido en un campo de actividad frenética (velocidad enzimática) que sirve también de restaurante para que los consumidores metabólicos (todos los consumidores, excepto los pequeños animales, que como ya hemos indicado hacen rancho aparte) satisfagan sus necesidades de masa, utilizando sistemas de transferencia específicos (sistemas “Transporter”).   De esta afirmación se deriva que nada pasa libremente a través de una membrana biológica, ni el agua (acuoporinas), ni los iones ni las moléculas orgánicas (transporter asociados a gasto energético y/o a intercambio iónico).

Por todo ello encontramos tanto interés en el concepto del humus. Muchos de los productos de degradación total o parcial, derivados de esta actividad, son útiles para el desarrollo vegetal (HORMONAS, SEÑALES, NUTRIENTES).

Pero no hay duda de que la presencia de iones y moléculas libres, son capaces de introducirse en los lugares mas pequeños y recónditos del suelo, gracias a propiedades con la difusión a favor de gradiente, y tienen capacidad para de reaccionar entre si o con las superficies minerales.  He abierto una ventana a la NEOFORMACIÓN. Pero eso lo contaré en otro momento, pues llevo todo el día escribiendo para vosotros.

Un amable recuerdo.  Espero no agotaros mucho, queridos lectores.  Consciente del ritmo que os impongo, quizás os de una semanita de descanso. Ya veremos.