CREANDO ESPACIOS:
Lombrices de tierra y bacterias: Una historia de “invisibilidad” y asociación.
¿Qué podemos aprender los humanos de ellas?
Por: Ana Silvia Figueroa-Duarte

Imagen: Textos de divulgación, científico y artístico sobre el tema de lombrices de tierra y bacterias.
Foto de Archivo: Boletín Contactando.

 

La importancia que tienen las lombrices de tierra desde la perspectiva evolutiva y ecológica es sumamente significativa. Siendo organismos tan antiguos como los moluscos y con un genoma que ha transitado por una serie de ambientes, desde los más extremos hasta las condiciones más conservadas.

Cada vez son más los estudios que toman como modelo a estos organismos por su gran importancia biológica y las posibilidades que ofrecen en tantas aplicaciones de numerosas áreas de la ciencia.

Pertenecen al grupo de los anélidos, y no tienen esqueleto duro, es decir son invertebrados. Tienen un cuerpo dividido en segmentos y se desplazan mediante movimientos ondulatorios, estirándose y encogiéndose. Constituyen un grupo de animales celomados segmentados muy antiguo. Probablemente aparecieron hace más de 600 millones de años y se considera que para el Cámbrico se establecieron por completo en los mares de la Tierra.

 

Las lombrices de tierra y sus efectos en el suelo son conocidos desde la antigüedad. Aristóteles las llamó “los intestinos de la tierra” ya que literalmente mueven la tierra a través de sus intestinos.

Charles Darwin, reconoció el papel importante de estos organismos en los ecosistemas a los que incluso les dedicó su último libro: “La formación del mantillo vegetal por la acción de las lombrices con observaciones de sus hábitos” (1881). En éste señala:

“Las lombrices han tenido, en la historia del mundo, un aporte mucho más importante de lo que muchos puedan imaginar. A pesar de que la naturaleza fue muy mezquina al proveerlas de sentidos porque, aunque pueden distinguir entre la luz y la oscuridad, son absolutamente ciegas, son enteramente sordas y tienen muy poco olfato, solamente el tacto está bien desarrollado, y, sin embargo, nos deja perplejos al mostrar tal cantidad de habilidades en su diario vivir. Es incluso sorprendente como muestran un nivel de inteligencia resolviendo algunas situaciones como las podría resolver un ser humano, y es estupendo pensar que todo el terreno vegetal de la superficie de una extensión de pasto cualquiera, ha pasado y pasará de nuevo por el cuerpo de las lombrices. El arado es una de las más antiguas y útiles invenciones del hombre, pero mucho antes de que él existiera, la tierra era arada regular y continuamente por las lombrices. Probablemente, el hombre reconocerá un día la gigantesca obra que realizan estos anélidos” (pp:217-222)

Figura No.2 Portada de libro (izquierda). Página del texto original de 1881 (Derecha).

 

En su libro, Darwin demostró sus grandes dotes de observador y experimentador; y su gran capacidad analítica para encontrar las causas de fenómenos comúnes: causas que para la mayoría de las personas pasaron desapercibidas. En él presentó sus hallazgos sobre cómo estos animales transforman el suelo. Consideró a las lombrices como uno de los organismos más influyentes en la naturaleza debido a su capacidad para descomponer materia orgánica y formar turrículos que enriquecen la tierra.

Su trabajo revolucionó nuestra comprensión sobre el papel de estos pequeños ingenieros del suelo. Uno de sus hallazgos más destacados fue la identificación de los turrículos, pequeños montículos ricos en nutrientes formados en la salida de los túneles excavados por las lombrices. Pero éstos, son mucho más que simples montículos de tierra. Representan el trabajo incansable de las lombrices en beneficio del ecosistema. Gracias a Darwin, comprendemos cómo estas estructuras contribuyen a la salud del suelo y al equilibrio ambiental.

 

Darwin midió cómo los turrículos podían cubrir terrenos enteros con capas de suelo fértil en pocas décadas. Sus experimentos incluían colocar objetos en el suelo para observar cómo las lombrices los enterraban lentamente con los turrículos. Estas formaciones están compuestas por partículas de suelo mezcladas con mucílago y otros compuestos orgánicos, expulsados después de que las lombrices digieren la materia orgánica. Recordemos que el rol de las lombrices de tierra en la naturaleza es de seres mezcladores: mezclan materia orgánica con tierra.

Los turrículos tienen forma de torre, con un túnel abierto en el centro. Un pequeño túnel cilíndrico que atraviesa el centro de cada torre sirve a las lombrices para subir y expulsar la tierra que ha sido tragada y es de este modo que va aumentando la altura. Una estructura de esta clase no permitiría que las hojas de los alrededores fueran introducidas fácilmente dentro de las galerías.

Observó que tienen una textura fina y homogénea, lo que les permite mejorar la fertilidad del suelo. Además, sirven como un claro indicador de la actividad biológica de las lombrices, ya que reflejan su incansable trabajo excavando túneles que airean y regeneran la tierra.

Con su trabajo Darwin demostró que los turrículos cumplen múltiples funciones clave para la salud del suelo, entre otras: Mejoran la estructura del suelo: Los túneles excavados por las lombrices, junto con los turrículos, incrementan la aireación y el drenaje. Aumentan la fertilidad: Los turrículos están cargados de nutrientes esenciales como nitrógeno, fósforo y potasio, cruciales para el crecimiento de las plantas. Promueven la biodiversidad: Al enriquecer el suelo, estas estructuras benefician a microorganismos, hongos y raíces de plantas. Además de contener la microbiología interna de la lombriz, que sale al exterior a través de sus heces.

En síntesis, consideró a las lombrices de tierra un tema de interés durante toda su vida, y al final de su libro señala: “Puede dudarse de que haya muchos otros animales que hayan desempeñado un papel tan importante en la historia del mundo como estas criaturas de organización inferior” (p.222)

Finalmente, quiso hacerles ver a los seres humanos que cualquier criatura, por minúscula que fuera, podría jugar un papel importante; en otras palabras, que las lombrices eran la causa de la fertilidad de nuestras tierras y, por lo tanto, de nuestro alimento.

 

Las lombrices de tierra y su interacción con las bacterias

A las lombrices de tierra se les conoce como “ingenieros del ecosistema”, debido a la actividad que realizan en el suelo como la producción de excretas, la construcción de galerías y cámaras (bioestructuras) recubiertas por mucus cutáneo o intestinal.

Más recientemente se les ha mencionado como “ingenieros bioquímicos o químicos” por la modificación de la diversidad, abundancia y actividad de otros organismos que viven en el suelo como bacterias, hongos, nematodos, colémbolos. También por la transformación de la materia orgánica que ingieren.

Todas las lombrices de tierra tienen una interacción obligada con bacterias y algunas especies de hongos. Por lo que el tracto digestivo de la lombriz y los microorganismos simbióticos han sido comparados con un biorreactor; es decir, un sistema donde ocurren procesos de bioxidación, reducción y estabilización de la materia orgánica y del suelo.

Son estos procesos que realizan las lombrices de tierra los que se han aprovechado para la elaboración de lombricomposta, la biotecnología más conocida, con al menos 35 años de práctica en México. Además de lombricomposta, hay otras aplicaciones biotecnológicas que involucran a las lombrices, tales como bioindicadores ambientales, complementos alimenticios, paquetes biotecnológicos para el crecimiento de plántulas y remoción de metales pesados e hidrocarburos.

La diversidad de lombrices no se conoce del todo, se estima que existen alrededor de 6,000 otros autores señalan 8,000 especies en el mundo. Se clasifican en tres grupos funcionales de acuerdo con la actividad que realizan, el desplazamiento en la horizontal y los hábitos alimenticios: epigeas, endogeas y anécicas. En el primero se agrupan las lombrices de superficie, aquellas que se mantienen en los primeros centímetros del suelo y se alimentan de materia orgánica en descomposición. En este grupo se encuentran las especies de lombrices de tierra que se usan en lombricompostaje, así como aquellas que llegan a los montones de materia orgánica agrupada en los patios.

Por otro lado, las endogeas viven dentro de los 30 cm de profundidad y se alimentan de materia orgánica y suelo (geofagia), construyen bioestructuras en estas profundidades, por lo que, cuando se encuentran presentes, cambian las propiedades físicas, químicas y bióticas del suelo. Finalmente, las anécicas son lombrices de tierra que tienen comportamientos de los dos grupos anteriores y se alimentan de materia orgánica en la superficie, pero son capaces de enterrarse a una profundidad de 1 m, tienen nidos y galerías permanentes y se encuentran sobre todo en zonas templadas (Fig. No.5.).

 

El papel de las lombrices de tierra es importante en el mantenimiento de la fertilidad de los suelos. Sin embargo, se sabe que en el territorio nacional la destrucción de los bosques y selvas conlleva casi siempre la desaparición de una gran parte de las lombrices de tierra nativas. Dicha situación la aprovechan las lombrices exóticas que, una vez establecidas en estos ambientes, se expanden hacia los bosques no perturbados en donde representan una amenaza para las especies nativas aún presentes.

Si se considera la destrucción continua de los ambientes naturales y el escaso conocimiento de las lombrices de tierra, es probable que la fauna nativa de lombrices esté en un alto riesgo de desaparecer.

Por otra parte, las lombrices participan en la descomposición de la materia orgánica a través, en primer lugar, de los procesos asociados al paso a través de sus intestinos, que incluyen todas las modificaciones que la materia orgánica en descomposición y los microorganismos sufren durante este tránsito. Estas modificaciones incluyen la reducción del tamaño de partícula tras el paso por la molleja, la adición de azúcares y otras sustancias, la modificación de la actividad y de la diversidad microbiana, la modificación de las poblaciones de la microfauna, la homogenización del sustrato y los procesos intrínsecos de digestión y asimilación; incluyen también la producción de moco y sustancias excretoras como la urea y el amonio, que constituyen una fuente de nutrientes fácilmente asimilables para los microorganismos.

 

La descomposición se ve también favorecida por la acción de microorganismos endosimbiontes que viven en el intestino de las lombrices. Estos microbios producen enzimas extracelulares que degradan celulosa y distintos compuestos fenólicos, aumentando la degradación del material ingerido. Otras modificaciones físicas del sustrato originadas por las actividades excavadoras de las lombrices, como la aireación y la homogeneización del sustrato, también favorecen en la actividad microbiana y por consiguiente la descomposición de la materia orgánica.

La actividad directa de las lombrices aumenta significativamente la mineralización del carbono y nitrógeno del sustrato, y tales efectos son proporcionales a la densidad de las lombrices.

 

La presencia “invisible” de las bacterias en los humanos

Las bacterias son la forma de vida más antigua del planeta incluidos los seres humanos que hemos evolucionado a partir de ellas. El periodo en que empezaron a proliferar estos microorganismos les dio la ventaja de poder distribuirse en variados medio ambientes, ya que la presencia de otras formas de vida era prácticamente ausente al ser la Tierra muy joven y las condiciones en sus superficies un reto para su desarrollo. La capacidad de adaptación de las bacterias, a pesar de su simplicidad estructural en ese periodo, les dio la posibilidad de desarrollarse en ambientes bastante adversos y carentes de oxígeno, la cual desencadenó, a su vez, en el desarrollo de más formas de vida, dando como resultado el planeta que hoy habitamos al ser responsables de aproximadamente el 20% de la atmosfera.

Las bacterias habitan el planeta desde hace millones de años. En la actualidad se consideran los organismos más abundantes del planeta. Los podemos encontrar prácticamente en todo hábitat, creciendo en el suelo o manantiales calientes, aunque también se han encontrado creciendo en condiciones extremas en la tierra. Algunos especialistas incluso manejan teorías sobre la presencia de estos organismos en el espacio exterior debido a su capacidad de adaptación.

El ser humano no es la excepción en cuanto a presencia de bacterias, pues posee una gran cantidad de éstas en la piel y el tracto digestivo. El sistema inmune hace que la mayoría de estas bacterias no sean perjudiciales, siendo incluso benéficas para la salud; sin embargo, algunas bacterias patógenas aún pueden causar enfermedades como son cólera, sífilis, lepra, tifus y difteria, entre otras. Si bien no todas resultan ser dañinas, es importante ampliar nuestro conocimiento sobre ellas.

Estos seres microscópicos son responsables de todo, desde la digestión de los vegetales que ingerimos hasta la regulación del oxígeno de la atmósfera. En nuestro cuerpo se encuentran en diferentes órganos cumpliendo funciones esenciales para nuestra vida, como la piel, pulmones, estómago, intestino, garganta. Intervienen en la nutrición y mantienen nuestras defensas altas para hacer frente a las enfermedades. También tienen un rol fundamental en la naturaleza, como la absorción de dióxido de carbono, la fijación de nitrógeno en los suelos y la descomposición de la materia orgánica. Sin los microbios la vida en el planeta se detendría.

La microbiota humana comprende más de un millón de millones de microbios que están sobre y dentro de nuestro cuerpo. Tenemos igual o más microorganismos en el cuerpo que células. Por lo que el ser humano es parte del ecosistema gigante del planeta, pero también es habitado por un ecosistema interior del organismo. La microbiota se refiere a la comunidad de microorganismos dentro o sobre nuestro cuerpo e incluye bacterias, virus y seres microscópicos. El microbioma es la comunidad de microorganismos (como los hongos, bacterias y virus) que existen en un entorno en particular.

En los seres humanos, el término se utiliza con frecuencia para describir los microorganismos que viven en o sobre una zona particular del cuerpo, como la piel o el tracto gastrointestinal. Estos grupos de microorganismos son dinámicos y cambian en respuesta a una variedad de factores ambientales, como el ejercicio, la dieta, la medicación y otras exposiciones.

De acuerdo con Frank (2023) físico mexicano, fue gracias a una técnica genómica desarrollada a inicios del Siglo XXI que se descubrió la existencia de millones de bacterias que viven en los seres humanos y que abrieron la puerta al universo interior del organismo. “Estos microorganismos habitan todas las partes del cuerpo, sobre los ojos, por ejemplo, hay grandes cantidades que ayudan a que funcionen bien los lagrimales y, en general, están en la boca, los oídos o las huellas digitales que tienen microbiomas únicos y permiten identificar a los individuos”.

 

Aunque se ha generado el concepto de Holobionte para describir esta interacción, el doctor Frank prefiere llamarla Ecología interna del organismo, que se refiere al bosque interior que tienen los seres humanos, es decir al conjunto hospedero-microorganismos visto como una sola entidad sujeta a la selección evolutiva. Sostiene que la microbiota y los seres multicelulares han evolucionado juntos por millones de años: “dependen de nosotros y nosotros de ellos, es un nuevo paradigma, la Tierra y sus organismos son comunidades simbióticas y complejas que albergan a múltiples elementos. Esto cambia la concepción de lo que constituye un organismo individual y un sistema vivo que se acerca más a un sistema complejo: “No somos individuos, sino complejas comunidades genéticas que interactúan entre sí y con las comunidades exteriores, no somos un árbol, somos un bosque”.

Sin embargo, a pesar de ser imprescindibles para la vida, en la cotidianidad poco se habla de ellas, o bien se tiene una imagen negativa. Se les ha relacionado solamente con enfermedades y muerte, cuando en realidad estos organismos “invisibles” son muy beneficiosos para la vida en armonía de todos los que habitamos el planeta, incluso como señalan Margulis y Sagan (2002) pueden representar el factor causativo fundamental en los orígenes de las especies en el planeta.

Referencias

 

Páginas en Internet (imágenes)