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¿Quién se come a quién en el suelo? Cómo viajan los nutrientes y qué pasa con el nitrógeno

Categoría: Seres vivos

En el suelo, los pequeños organismos que se comen a las bacterias liberan al exterior el nitrógeno que han absorbido en exceso. Se dice que las plantas pueden usar ese nitrógeno directamente [3]. Pero, ¿quién se come a quién bajo nuestros pies? Y durante esa cadena de alimentación, ¿por qué aparecen los nutrientes que necesitan las plantas?

A continuación exploraremos el camino que recorre una hoja seca hasta convertirse en tierra, la historia de cómo se está reescribiendo el mapa alimentario del suelo y las estimaciones sobre la increíble variedad de especies que viven en él.

1. ¿Qué seres vivos habitan en un puñado de tierra?

Se dice que hay más de 100 millones de microorganismos en solo 1 gramo de suelo [1]. Sin embargo, esta cifra es una estimación con un gran margen de error; depende mucho de cómo se cuente y del tipo de tierra. Según las fuentes, los números pueden variar desde el orden de los millones hasta superar los 100 millones.

Además de los microbios, el suelo alberga animales del suelo. Estos se clasifican por su tamaño corporal: grandes (como lombrices, hormigas y ciempiés, mayores de 2 mm), medianos (como ácaros, colémbolos y nematodos, entre 0,2 y 2 mm) y pequeños (como los protozoos, menores de 0,2 mm) [2].

Si los agrupamos por su dieta, encontramos tres grupos: los detritívoros, que comen plantas muertas; los depredadores, que comen a otros animales; y los herbívoros, que se alimentan de plantas vivas. Se cree que los detritívoros son el grupo con mayor número de especies [2]. Estos seres, tan diferentes en tamaño y comida, están conectados por una red: ¿quién es devorado por quién? Veamos qué ocurre con una hoja caída.

Es importante leer estas cifras no como un número fijo, sino como un rango estimado. La cantidad exacta cambia según las condiciones del lugar.

2. ¿Qué animales del suelo se comen una hoja seca caída?

Los materiales de observación natural de la prefectura de Shimane explican el destino de las hojas caídas [1]. Primero, organismos como lombrices, cochinillas de humedad (isópodos), colémbolos y ácaros comen las hojas y las hacen pedazos. Luego, depredadores carnívoros como pseudoescorpiones, ciempiés y arañas se comen a esos pequeños insectos. A su vez, topos y pájaros pequeños se comen a los depredadores anteriores.

Los restos no consumidos y las heces son descompuestos por otros insectos o microbios. Así, los nutrientes creados se filtran en el suelo con la lluvia y son absorbidos por las raíces de las plantas.

Lo crucial aquí es que animales y microbios dividen su trabajo. Cuando los animales trocean las hojas, facilitan que los microbios las descompongan mejor. La tarea de mezclar el suelo para mejorar la ventilación y el drenaje del agua recae principalmente en animales como las lombrices [2].

Hasta ahora hemos hablado de "ser comido y luego descompuesto". Pero, durante esa cadena alimenticia, ¿cómo aparecen exactamente los nutrientes que la planta puede usar?

3. ¿Por qué los nematodos que comen bacterias liberan nitrógeno para las plantas?

En el suelo hay nematodos (gusanos redondos) que se alimentan de bacterias. Cuando un nematodo come una bacteria, el nitrógeno presente en el cuerpo de la bacteria entra en el cuerpo del gusano. Sin embargo, si entra más nitrógeno del que el nematodo necesita para vivir, el exceso sale del cuerpo en forma de amonio. Se dice que las plantas pueden usar este amonio directamente [3].

Es como pasarle a un compañero de mesa la comida que no puedes terminar. Pero ojo: el nematodo no come para ayudar a la planta. Simplemente, lo que le sobra puede ser aprovechado por las plantas.

Se afirma que en suelos donde hay nematodos, la reacción química (llamada mineralización) que convierte el nitrógeno en una forma usable por las plantas es más rápida [3]. El "sobrante" de los organismos que comen crea así el flujo de nutrientes en el suelo.

Entonces, si hay muchos organismos comiendo, ¿las plantas siempre se benefician?

4. ¿Los nematodos que comen bacterias siempre benefician a las plantas?

Una revisión científica resume que muchas investigaciones muestran que los nematodos que comen bacterias y hongos ayudan al crecimiento de las plantas al facilitar la mineralización del nitrógeno [4]. No obstante, este efecto cambia dependiendo de la especie de nematodo, la especie de microbio, la especie de planta y las condiciones de la comida (la relación carbono/nitrógeno).

En el caso de los protozoos que comen bacterias, se reportó que en macetas con tierra aumentaron tanto la mineralización del nitrógeno como la absorción de este por parte de la planta [5]. Pero en ese experimento, cuando desapareció el agua de los pequeños poros del suelo, la actividad de los protozoos se detuvo. Para estos seres diminutos, el agua es un requisito previo para poder moverse.

Por lo tanto, no podemos afirmar con certeza que "un suelo con organismos que comen bacterias siempre es bueno para las plantas". A veces hay efectos positivos, pero todo depende de las condiciones específicas del entorno.

5. ¿De qué se alimentan realmente los colémbolos del suelo?

Tradicionalmente, los colémbolos (pequeños artrópodos saltadores) han sido vistos como organismos que descomponen hojas secas. Sin embargo, un estudio de 2021 publicado en Biology Letters mostró que muchos colémbolos del bosque tienen carbono corporal "más nuevo" que el de las hojas secas. Se cree que dependen del carbono recién producido por la fotosíntesis, es decir, carbono proveniente de plantas vivas [6].

Parte de los depredadores que comen colémbolos también mostraron una edad de carbono más nueva que la de las hojas secas. Se piensa que lo que comen los colémbolos afecta a toda la red alimentaria [6].

Comunicados del Instituto de Investigación Forestal y otros centros indicaron que, en el bosque estudiado, muchos colémbolos dependían de carbono más nuevo que las hojas caídas. Se explica que la red alimentaria del suelo no funciona solo con materia orgánica muerta (la llamada "red alimentaria marrón") [6].

Esto no significa que el esquema anterior ("hoja seca → insecto → depredador") sea un error total. Significa que la imagen de quiénes son los protagonistas puede cambiar según lo que revele una investigación específica.

6. ¿Qué porcentaje de las especies del planeta vive en el suelo?

En 2023, un artículo publicado en PNAS (una revista científica estadounidense) estimó que "se considera que el suelo es el hábitat de aproximadamente el 59 % (entre el 44 y el 74 %) de las especies del planeta". Esto representa casi el doble de lo estimado anteriormente [7].

Esta cifra es una estimación basada en muchos documentos científicos, no un conteo real de cada especie. El "60 %" es solo una referencia general y debe leerse considerando su amplio margen de error.

Otra revisión (en la revista Nature, 2014) argumentó que los organismos bajo tierra influyen en la diversidad de las plantas y en el funcionamiento del ecosistema, además de determinar cómo responden al cambio ambiental. La Universidad de Manchester, autora del comunicado, mencionó que los investigadores hablan de millones de especies y miles de millones de individuos [8]. Sin embargo, estos números son aproximaciones dadas por los investigadores, no datos de un conteo exhaustivo.

Se cree que bajo nuestros pies vive una gran diversidad de seres conectados por la alimentación. A continuación, te mostramos cómo buscar esta red en persona.

7. Actividad: observa qué seres viven en una hoja seca del bosque

Prueba esto: en un parque o bosque, levanta una hoja seca y ponla sobre una hoja de papel blanco. Obsérvala con una lupa. Anota qué insectos ves y qué parecen estar haciendo. Los seres que puedas ver son solo una pequeña parte del mundo subterráneo.

Por seguridad, no toques con las manos desnudas a insectos que muerden o pican, como los ciempiés. Al terminar la observación, lávate las manos y devuelve la hoja a su lugar original.

Si quieres leer más, la página de "Animales del suelo" de la prefectura de Shimane (fuente [1]) es un buen punto de partida para empezar a investigar.

Fuentes

  1. Prefectura de Shimane, "Animales del suelo" (Observación natural) https://www.pref.shimane.lg.jp/infra/nature/shizen/shimane/sizennkansatu/dojyo.html (La página oficial describe la cantidad de microbios y el camino de las hojas secas en el suelo.)
  2. Kotobank, "Animales del suelo" https://kotobank.jp/word/土壌動物 (Enciclopedia que clasifica a los animales del suelo por tamaño y dieta, destacando la cooperación con microbios.)
  3. Ugarte & Zaborski, eOrganic (Soil Learning Center) https://soillearningcenter.com/?p=13896 (Explica cómo los nematodos expulsan el nitrógeno sobrante al comer bacterias.)
  4. Wu, Song & Chen 2007, Biodiversity Science https://www.biodiversity-science.net/EN/Y2007/V15/I2/124 (Revisión que indica que el efecto de los nematodos depende de varias condiciones ecológicas.)
  5. Kuikman, Jansen & van Veen 1991, Soil Biology & Biochemistry https://agris.fao.org/search/fr/records/65dfd6f30f3e94b9e5dcae62 (Estudio sobre protozoos y nitrógeno, señalando la dependencia crucial del agua en el suelo.)
  6. Instituto Conjunto de Investigación del Medio Ambiente Global (RIHN) https://www.chikyu.ac.jp/rihn_e/events/2021/1207.html (Explica el estudio que sugiere que los colémbolos del bosque comen carbono de plantas vivas, no solo hojas muertas.)
  7. Anthony, Bender & van der Heijden 2023, PNAS "Enumerating soil biodiversity" https://research-portal.uu.nl/en/publications/enumerating-soil-biodiversity/ (Estimación estadística de que casi el 60 % de las especies mundiales viven en el suelo.)
  8. Universidad de Manchester (Comunicado sobre Bardgett & van der Putten 2014, Nature) https://www.manchester.ac.uk/about/news/the-unbelievable-underworld-and-its-impact-on-us-all/ (Destaca la importancia de la biodiversidad subterránea y estima millones de especies por hectárea.)