Bacterias y hongos en los ecosistemas acuáticos

Una vez que hemos dado un repaso al tema de los ciclos de la materia en el mar (producción/descomposición de la materia) y al papel que en ellos desarrollan los microorganismos marinos, podemos hacer una serie de pequeñas digresiones temáticas relacionadas con la presencia de bacterias y hongos en los ecosistemas acuáticos.

Un ecosistema constituye un complejo universo de relaciones entre los seres vivos y el medio inorgánico en el que viven. Esta complejidad está absolutamente abierta a las influencias externas, pero a su vez es capaz de un alto grado de autorregulación. El equilibrio de estos sistemas es siempre dinámico ya que los factores que interactúan en ellos (luz, temperatura, nutrientes, etc) experimentan continuamente oscilaciones más o menos amplias. Sumemos a ello la intervención humana.

Bacterias y hongos son parte fundamental de cualquier ecosistema. Según Ellemberg, los microorganismos C-heterótrofos ocupan un lugar entre los "desintegradores" (aquí "mineralizadores"), pero también los encontraremos entre los "simbiontes" o los "parásitos".Un ecosistema puede comsiderarse completo sólo cuando cuenta con organismos C-autótrofos suficientes que obtienen la mayor parte de la energía que necesitan a través de la fotosíntesis, o sea, que son capaces de tranformar en parte en energía química la energía luminosa que les suministra el sol. En el agua, está función corresponden sobre todo a las algas del fitoplancton y las bacterias fotosintéticas sólo tienen un papel importante en casos muy especiales.

Según Winogradsky los microorganismos pueden clasificarse dentro de los ecosistemas en dos grandes grupos: autóctonos (los seres originarios del ecosistema en cuestión que se encuentran siempre en él sin necesitar recibir determinados principios del exterior; son especialistas adaptados en gran parte genéticamente a las condiciones de su hábitat) y cimógenos (o alóctonos, pertenecen a ese ecosistema de forma transitoria y necesitan que se les suministren determinados nutrientes).

El estudio de los denominados microcosmos nos revela cantidad de datos sobre las interrelaciones de los microorganismos en los ecosistemas: cadenas alimenticias o parte de ellas, relaciones parásito/huésped, ciclos de la materia, flujos de energía, etc

Concedamos a las cadenas alimenticias la posición dominante que tienen en los ecosistemas naturales. Comprender perfectamente su funcionamiento es imprescindible para comprender el funcionamiento de los ecosistemas.

Un ejemplo práctico (y antropocéntricamente egoista) podemos verlo en el caso de la pesca. Dado que el paso de un escalón de la cadena alimenticia al siguiente implica pérdidas de un 80 a 90% de la energía contenida en un ser vivo, dada la escasez y el hambre en el mundo actual, es importante capturar no los últimos eslabones de esa cadena, sino, siempre que sea factible, los anteriores para poder aprovechar mejor esa energía. Por ejemplo, intentar capturar consumidores de plancton y no peces predadores del último escalón para obtener mayor rendimiento en lo que se refiere a proteínas.

Bacterias y hongos pueden utilizan materia orgánica en concentraciones muy bajas y así aprovechan la disuelta en el agua y que procede en su mayor parte de los productores primarios (fitoplancton), de animales y de la tierra firme cercana al litoral (sustancias alóctonas). Por este motivo, esta materia orgánica, que de otra forma se perdería, entra de nuevo en el ciclo de la nutrición.

Es muy importante por ejemplo la actividad de los hongos sobre la materia vegetal residual ya que son capaces de despolimerizar la celulosa y la pectina, con lo cual ablandan y ayudan a la descomposición de dicho material haciéndolo accesible para otros invertebrados que pueden así devorarlo.

Así pues, la importancia de las bacterias y los hongos C-heterótrofos está en que no sólo son capaces de transformar para nutrientes propios las sustancias alóctonas sino que utilizan materia de desecho procedente de todos los eslabones de la cadena alimenticia.

Las bacterias y los hongos sirven también directamente como alimento a variados animales representantes de los diversos escalones de la cadena alimenticia en el mar.

La energía ingresa en el ecosistema en forma de radiación solar y es fijada por los productores primarios en forma de energía química como sustancia celular propia para ser cedida a continuación, en gran parte, a la cadena alimenticia.

Los sedimentos marinos están poblados de bacterias y hongos hasta las profundidades abisales y los microorganismos están generalmente adsorbidos a las partículas del sedimento. Los estudios con microscopio electrónico demuestran que estos microorganismos viven preferentemente sobre surcos y agujeros de los granos de arena, donde tienen mayor protección contra las acciones mecánicas del movimiento. Las bacterias han desarrollado mecanismos de fijación muy eficaces (formas planas de las células, filamentos mucosos y fimbrias, etc).

Aquí representan, como en el agua, un gran papel al participar en la remineralización de los compuestos orgánicos y en la nutrición de la fauna de los fondos marinos. Las cifras más altas de bacterias y hongos se dan generalmente en las capas más altas del sedimento (a pocos cm de profundidad)

Sobre la zona arenosa es frecuente la formación de la llamada franja coloreada que en su caso más frecuente consta de 4 capas: la arena blanca de la superficie, la zona verde de cianofóceas y algas, la roja de bacterias púrpuras y debajo la negra de sulfuricación en la que, sobre todo las especies del género Desulfovibrio, producen ácido sulfídrico.

Se llama Bioturbación a la mezcla que provocan entre diversas zonas los animales que viven en los sedimentos. Los intercambios de agua y oxígeno que a causa de este fenómeno se producen entre los poros del sedimento y la capa de agua pueden afectar notablemente a la actividad vital de los microorganismos ya que puede darse una rápida renovación de nutrientes y oxígeno, lo cual aceleraría la actividad de los microorganismos y el recambio material.