Biologia de los microorganismos (1045)

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E C O S I S T E M A S M I C R O B I A N O S 655
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de solución edáfica o solución del suelo. En suelos bien drena-
dos, el aire penetra fácilmente y la concentración de oxígeno 
en la solución edáfica puede ser alta, parecida a la que existe 
en la superficie del suelo. En suelos encharcados, sin embargo, 
el único oxígeno presente es el que se encuentra disuelto en el 
agua, y es consumido rápidamente por la microbiota residente. 
Entonces, estos suelos se vuelven anóxicos y, como veremos 
para ambientes de agua dulce (Sección 19.8), presentan cam-
bios profundos en su actividad biológica. El suelo también tiene 
agua en grandes canales, donde el flujo global es importante 
para el transporte rápido de los microorganismos, sus sustra-
tos y sus productos.
Suelos áridos
La mayor parte de la actividad microbiana en el suelo se produce 
en las capas superficiales ricas en materia orgánica en el interior 
y alrededor de la rizosfera (Figura 19.4a). No obstante, algunos 
suelos son tan secos que la cubierta vegetal está muy limitada 
y solo pueden vivir bien allí algunas comunidades microbianas 
especiales. Se trata de los suelos áridos, y aproximadamente el 
35 % de la masa continental de la Tierra es árida de manera per-
manente o estacional. La aridez se define mediante el índice de 
aridez, expresado como la relación entre la precipitación y la 
evapotranspiración potencial (P/PET). La evapotranspiración 
es la suma del agua que se pierde por evaporación y la que se 
pierde por transpiración de las plantas. Una región se clasifica 
como árida cuando tiene un P/PET menor de 1; es decir, la can-
tidad de agua que se adquiere por precipitación (y por la niebla 
y el rocío) es inferior a la que se pierde por evapotranspiración.
Los suelos áridos están entre los ambientes más extremos de 
la Tierra, con máximos de temperatura que superan los 60 °C 
y mínimos de –24  °C, alta insolación (exposición a los rayos 
solares) y baja actividad hídrica. Aunque las regiones áridas 
no suelen tener plantas con hojas, mantienen grandes comu-
nidades microbianas que se agrupan cerca de la superficie y 
la estabilizan, y habitan dentro de las rocas y sobre ellas. Los 
que contengan. Un suelo en el que ningún tamaño de partícula 
domina sobre otro se dice que es de textura franca. 
Tanto los procesos f ísicos como los químicos y los biológi-
cos contribuyen a la formación del suelo. Un examen de prác-
ticamente cualquier roca expuesta revela la presencia de algas, 
líquenes o musgos. Estos organismos son fotótrofos y produ-
cen materia orgánica, que permite el crecimiento de bacterias 
quimioorganótrofas y hongos. Después, a medida que aumenta 
la cantidad de estos organismos colonizadores, se van desa-
rrollando comunidades quimioorganótrofas más complejas 
de bacterias, arqueas y eucariotas. El dióxido de carbono que 
se produce durante la respiración se disuelve en el agua para 
formar ácido carbónico (H
2
CO
3
), que disuelve las rocas lenta-
mente, especialmente las que contienen caliza (CaCO
3
). Ade-
más, muchos quimioorganótrofos excretan ácidos orgánicos, 
que también ayudan a la disolución de las rocas en partículas 
más pequeñas.
La congelación, el deshielo y otros procesos f ísicos partici-
pan en la formación de suelo mediante la formación de grie-
tas en las rocas. Cuando las partículas generadas se combinan 
con la materia orgánica se forma un suelo crudo en estas fisu-
ras que proporciona el sitio necesario para que se establezcan 
las primeras plantas. Las raíces de las plantas penetran más pro-
fundamente en las fisuras y siguen fragmentando la roca; las 
excreciones de las raíces favorecen el desarrollo en la rizosfera 
(el suelo que rodea las raíces de las plantas y recibe las secre-
ciones vegetales) de gran abundancia de células microbianas 
(Figura 19.4a). Al morir las plantas, sus restos se integran en el 
suelo y se convierten en nutrientes que favorecen el aumento 
del desarrollo microbiano. Los minerales se solubilizan, y a 
medida que el agua percola transporta parte de estas sustancias 
a zonas más profundas del suelo.
A medida que se produce la meteorización, el suelo aumenta 
en profundidad y se vuelve apto para el desarrollo de plantas 
más grandes y de pequeños árboles. Los animales del suelo 
como los gusanos colonizan el suelo y desempeñan una función 
importante en el mantenimiento de las capas superiores mez-
cladas y aireadas. Con el tiempo, el movimiento de materiales 
hacia el interior ocasiona la formación de capas de suelo, en lo 
que se llama un perfil edáfico (Figura 19.11). La velocidad de 
desarrollo de un perfil edáfico típico depende del clima y otros 
factores, pero puede llevar entre cientos y miles de años.
Disponibilidad de agua: suelos con vegetación 
y suelos áridos como hábitats microbianos
Los nutrientes limitantes de los suelos suelen ser nutrientes 
inorgánicos como el fósforo y el nitrógeno, que son componen-
tes fundamentales de diversas clases de macromoléculas. Otro 
factor importante que afecta a la actividad microbiana en el 
suelo es la disponibilidad de agua; ya hemos subrayado ante-
riormente la importancia del agua para el crecimiento micro-
biano ( Sección 5.15).
El agua es un componente del suelo altamente variable, y el 
contenido de agua en el suelo depende de la composición de 
este, de la pluviosidad, del drenaje y de la cubierta vegetal. El 
agua se conserva en el suelo de dos maneras: por adsorción a 
las superficies o como agua libre en delgadas capas o películas 
entre las partículas de suelo (Figura 19.12). El agua presente en 
los suelos tiene material disuelto, y la mezcla recibe el nombre 
Figura 19.12 Un hábitat microbiano del suelo. Muy pocos
microorganismos están libres en la disolución del suelo; la mayor parte de 
ellos residen en microcolonias adheridas a las partículas de suelo. Obsérvese 
la diferencia de tamaño relativo entre las partículas de arena, arcilla y limo.
Arena
Arena
Arena
Limo
Limo
Aire
Materia
orgánica
Partícula
de arcilla
Partícula
de arcilla
Agua
Microcolonias
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