MIcrobiología

Función de los Microorganismos y Mesofauna en el suelo

Los microorganismos del suelo mantienen un equilibrio y una relación directa con la pedogénesis y el desarrollo de las plantas. Cuando se introducen plantas en el suelo, las raíces liberan células y sustancias al medio (proteínas, aminoácidos, hormonas, etc.) sobre las cuales se pueden desarrollar los microorganismos; la zona más próxima a la raíz donde el sistema radical induce la proliferación microbiana se denomina rizósfera. Esta región, comprende entre 1 – 2 mm de suelo a partir de la superficie de la raíz. En esta zona se distinguen Endorrizósfera (zona de tejido cortical donde pueden proliferar los microorganismos),Rizoplano (superficie radical) y suelo rizosférico. A parte de la generación de suelo los microorganismos intervienen directamente en el ciclaje de algunos nutrimentos, ya sea mediante la mineralización de la materia orgánica o fijándolos de la atmosfera aportando con un porcentaje representativo de los nutrientes requeridos por la planta. Dentro del ecosistema los organismos de la mesofauna cumplen importantes funciones físicas y químicas dentro de las cueles se pude mencionar la aireación, la porosidad y la infiltración de agua; por otra parte, una de sus principales funciones radica en el proceso de fragmentación de residuos vegetales contribuyendo a la descomposición de la materia orgánica junto con los microorganismos. También interviene en la aceleración del reciclaje de los nutrientes y en el proceso de mineralización de nitrógeno y el fosforo (Cita Socarras y Robaina, 2011 a Seastedt y Crossley, 1980) se puede mencionar su papel como reguladores de poblaciones siendo depredadores herbívoros y fungívoros.

Principales Microorganismos:

Bacterias:

Son unos de los microorganismos claves en la transformación de la materia orgánica y mineral del suelo contribuyendo a su grado de fertilidad y a la salud de las plantas presentes en este. Se encuentran dos grandes grupos:

• Especies nativas o autóctonas: están presentes en el suelo y su número se mantiene aproximadamente constante, con excepción de aquellas nativas denominadas zimógenas, que proliferan ante el agregado de un sustrato específico.

• Especies alóctonas: a diferencia de las anteriores, no participan activamente en las funciones bioquímicas de la comunidad. Llegan al suelo con las precipitaciones, en tejidos enfermos, aguas negras.

También se pueden clasificar según su grupo funcional en:

Bacterias amonificadoras: descomponen las sustancias orgánicas nitrogenadas y las transforman en amonio o en sales amoniacales.

Bacterias nitrificadoras: oxidan el amoníaco hasta nitrato.

Bacterias fijadoras de nitrógeno: toman el N atmosférico (N2) y lo transforman en compuestos aprovechables por las plantas.

Bacterias celulolíticas: degradan la celulosa. Es el grupo más numeroso por ser este compuesto el más abundante en los residuos vegetales.

Bacterias pectinolíticas: degradan la pectina y sus derivados. El género más abundante es Arthrobacter.

Con respecto a la fuente de energía y de carbono que necesitan para reproducirse se pude diferenciar tres grupos:

Heterotróficas o quimioorganotroficas: los cuales requieren de compuestos orgánicos de C, que le sirvan como fuente de energía y para crecer. Fotoautotroficas: crecen al usar como fuente de energía de la luz del sol. Quimiolitotroficas: que se multiplican al oxidar elementos o compuestos inorgánicos, estas dos últimas fijan CO2 como fuente de carbono.

Entre los géneros más comunes de Bacterias se encuentran Acinetobacter, Agrobacterium, Alcaligenes, Arthrobacter, Bacillus, Burkholderia, Brevibacterium, Caulobacter, Cycloclaticus , Cellulomonas, Clostridium, Corynebacterium, Flavobacterium, Hyphomicrobium, Metallogenium, Micrococcus, Mycobacterium, Pedomicrobium, Pseudomonas, Sarcina, Staphylococcus, Streptococcus Rasltonia y Xanthomonas. La presencia de algunos de estos géneros son bioindicadores de algunas propiedades de los suelos como fertilidad, humedad, aireación, pH, etc.

Actinomicetos

Son un grupo de bacterias gran positivas que se asemejan a los hongos por tener micelio aéreo ramificado, están distribuidos en diferentes hábitats suelo, estiércol, fango, etc., en su mayoría son aérobicas y son menos sensibles a los bajos porcentajes de humedad del medio.

Son heterótrofos, en su mayoría utilizan la quitina como fuente de carbono. En general son saprófitos. Los suelos ricos en materia orgánica les benefician por el carbono aprovechable. Su actividad también se ve favorecida por la presencia de restos vegetales, estiércol, y derivados proteicos. No tienen gran capacidad competitiva, por lo que escasean relativamente en las etapas iniciales de la descomposición de los vegetales. Su densidad y actividad se incrementan en la etapa final de la degradación, luego de actuar hongos y bacterias, cuando los nutrientes se van haciendo limitantes y la presión de los competidores disminuye. La densidad oscila entre 105 y 108 en suelos templados. El género más abundante es Streptomyces. Producen metabolitos antimicrobianos entre ellos 50 antibióticos de uso común.

Se clasifican según el manual de Bergey 2000 en las siguientes familias:

 Streptomycetes, tiene hifas no fragmentadas, un micelio aéreo extenso, los géneros representativos son: Streptomyces, Microeliobosporia, Sporichthya.

 Nocardia, poseen hifas fragmentadas con pequeñas estructuras redondeadas o alongadas, el subgrupo 1 que producen ácido micólico; el subgrupo 2 representado por lo género pseudonocardia; el subgrupo 3 por los géneros Nocardioides y Terrabacter; el subgrupo 4 por Promicronospora.

 Actinoplanetes, tiene esporas en esporangios, el diámetro de las hifas es de 0.2 a 2 µ; los géneros típicos son Streptosporagium, Actinoplanes, Planobispora, Dactylosporangium forman hifas no fragmentadas; con conidias aisladas, o de cadena corta los géneros como Micromonospora, Microbispora, Micropolyspora, Thermomonospora, Thjemoactnomices, Actinobifida.

 Géneros con esporangios diversos, los fragmentos de hifas se dividen para dar estructuras redondas, móviles, el típico es Geodermatophilus. Mientras Frankia es un simbionte que fija nitrógeno molecular en árboles no leguminosas del género Alnus, cuando forma nódulos en sus raíces por ello se fabrican inoculantes con base en ese género que se cultiva en el laboratorio.

 Madurromycetes tienen filamentos estables con una espora o de cadena corta, los géneros representativos son Microtetraspora, Actinomadura, otros producen esporas móviles como Planobispora, Planomonospora, Spirillospora o bien aquel que tiene esporas inmóviles Streptosporangium.

 Thermomonospora, tienen filamentos estables producen esporas sencillas como el género Thermomonospora o en cadena como Actinosynnema, Nocardipsis, o aquel con una estructura parecida a un esporangio representado por el género Streptoalloteichus.

 Thermoactinomycetes, forman filamentos estables con una espora, todas las especies son termófilas como Thermoactinomyces.

Aunque los Actinomicetos se encuentran en menor número que las Bacterias y los Hongos también participan activamente en procesos como:

1. Mineralizan algunos polisacáridos del tejido animal y vegetal, no de igual manera que bacterias y hongos pero si se ocupan de aquellos compuestos difíciles de mineralizar.

2. Participan en la formación de humus al sintetizar moléculas complejas que son básicas en la formación de este.

3. Se encuentran frecuentemente en procesos de mineralización de abonos verdes ya que algunos géneros toleran elevadas temperaturas, se evidencian por emitir una coloración blanca o gris típica de la actividad de estos (Thermoactinomyces,Streptomyces).

4. Algunos son patógenos vegetales, por ejemplo los que causan la roña de la papa, y la viruela del camote (Streptomyces scabies y S. ipomoeae).

5. Promotores de crecimiento vegetal (Frakia), quienes asociados con raíces de árboles fijan N2. Son usados en procesos de reforestación y degradación de praderas.

Hongos

Son organismos que representan un gran porcentaje de la biomasa por su tamaño, se caracterizan por ser los principales descomponedores en medios ácidos. En contraste con las bacterias, los hongos pueden diferenciarse en forma efectiva en base a su morfología. Poseen un micelio ramificado formado por hifas independientes, septadas o no, y diversas estructuras reproductivas que pueden formar esporas sexuales o asexuales. Muchos géneros forman estructuras de resistencia (o de supervivencia) que les permite soportar períodos de condiciones adversas relativamente largos. En medio de cultivo el micelio suele ser incoloro y las esporas coloreadas.

Todos los hongos son heterótrofos y una de las principales actividades es la degradación de moléculas complejas. Utilizan como fuente de carbono el almidón, pectina, disacáridos, celulosa, ácidos orgánicos, lignina (difícil de degradar por bacterias). Toman el nitrógeno del amonio o nitrato, proteínas, ácidos nucleicos, etc. Por ser heterotróficos dependen de la disponibilidad de sustratos carbonados oxidables. Al incorporar substratos carbonados se incrementa la población y también varía el dominio relativo de géneros

...