domingo, 29 de septiembre de 2013

El papel de las lombrices de tierra en la descomposición de la materia orgánica y el ciclo de nutrientes J. Domínguez 1, M. Aira 1, M. Gómez-Brandón 1

El papel de las lombrices de tierra en la descomposición de la materia orgánica y el ciclo de nutrientes

J. Domínguez 1, M. Aira 1, M. Gómez-Brandón 1

(1) Departamento de Ecoloxía e Bioloxía Animal, Universidade de Vigo, 36310 Vigo, Spain

Recibido el 20 de febrero de 2009, aceptado el 17 de abril de 2009.


Domínguez, J., Aira, M., Gómez-Brandón, M. (2009). El papel de las lombrices de tierra en la descomposición de la materia orgánica y el ciclo de nutrientes. Ecosistemas 18(2):20-31.
Las lombrices de tierra representan la mayor biomasa animal en la mayoría de ecosistemas templados terrestres, y allí donde son abundantes pueden procesar a través de sus cuerpos hasta 250 toneladas del suelo al año por hectárea. Este inmenso trabajo influye de forma muy significativa en las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo, y otorga a estos organismos un papel crucial en la modificación de la estructura del suelo, en la aceleración de la descomposición de la materia orgánica y del reciclado de nutrientes, que tiene a su vez efectos muy importantes sobre las comunidades vegetales que viven por encima de la superficie del suelo. En este trabajo hemos querido revisar e ilustrar cómo las lombrices de tierra son verdaderos aceleradores de los procesos de descomposición de la materia orgánica y del reciclado de nutrientes a través de sus relaciones con las comunidades microbianas del suelo.

Palabras Clave: ecología del suelo, interacciones fauna-microorganismos, red trófica del suelo.

Domínguez, J., Aira, M., Gómez-Brandón, M. (2009). The role of earthworms on the decomposition of organic matter and nutrient cycling. Ecosistemas 18(2):20-31.
Earthworms represent the major animal biomass in most terrestrial temperate ecosystems and where they are abundant, they can process up to 250 tons of soil per hectare per year. This huge work significantly affect soil physical, chemical and biological properties, and gives them a key role in modifying soil structure and in accelerating the decomposition of organic matter and nutrient turnover, which at the same time have important effects on the plant communities living aboveground. Here we have reviewed and illustrated how earthworms are real accelerators of the decomposition of organic matter and nutrient cycling processes through their relationships with the soil microbial community.

Key words: soil ecology, animal-microbial interactions, soil foodweb.



Lombrices de tierra

Las lombrices de tierra son anélidos oligoquetos clitelados macroscópicos que viven en el suelo. Estos invertebrados representan la mayor biomasa animal en la mayoría de ecosistemas templados terrestres, influyen de forma muy significativa en las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo, y juegan un papel crucial en la modificación de la estructura del suelo y en la aceleración de la descomposición de la materia orgánica y del reciclado de nutrientes (Edwards y Bohlen 1996; Lavelle y Spain 2001; Domínguez et al. 2004). Se han descrito más de 8000 especies de lombrices de tierra, aunque de la gran mayoría sólo se conoce el nombre y su morfología, y se desconoce su biología y ecología. Las distintas especies de lombrices tienen estrategias vitales diferentes, ocupan nichos ecológicos distintos y se han clasificado, sobre la base de su alimentación y de la zona del suelo en la que viven, en tres categorías ecológicas: epigeas, anécicas y endogeas (Bouché 1977). Las especies epigeas viven en el horizonte orgánico, en o cerca de la superficie del suelo, alimentándose principalmente de materia orgánica en descomposición (restos vegetales, heces de animales, etc.). Suelen ser especies de pequeño tamaño, pigmentadas y con altas tasas metabólicas y reproductivas que les permiten adaptarse a las condiciones ambientales tan variables de la superficie del suelo. Producen deyecciones holorgánicas (Fig. 1) y presentan una tasa alta de consumo, digestión y asimilación de la materia orgánica, por lo que juegan un papel clave como transformadoras del mantillo.



Figura 1. Postandrilus majorcanus, especie de lombriz de tierra de considerable tamaño. A su lado se observan las deyecciones que deposita en la superficie del suelo y que son un reflejo de la intensa actividad de estos animales en los ecosistemas terrestres templados.

Las especies endogeas viven a mayor profundidad en el perfil del suelo, y se alimentan principalmente de suelo y de la materia orgánica asociada. Tienen poca pigmentación, y construyen sistemas de galerías horizontales muy ramificadas, que llenan con sus propias deyecciones mientras se mueven por el horizonte orgánico-mineral del suelo. A diferencia de las lombrices epigeas, las especies endogeas presentan tasas de reproducción más bajas y ciclos de vida más largos, y son más resistentes a períodos de ausencia de alimento. Las especies anécicas viven de forma más o menos permanente en galerías verticales, que pueden extenderse varios metros hacia el interior del perfil del suelo. Por las noches emergen a la superficie para alimentarse de hojarasca, heces y materia orgánica en descomposición, que transportan al fondo de sus galerías; depositan sus excrementos en la superficie. Normalmente estas lombrices son grandes y de color pardo oscuro. Sus tasas reproductivas son relativamente bajas (Bouché 1977; Lavelle et al. 1997; Lavelle and Spain 2001; Monroy et al. 2007).

Red trófica del suelo

El suelo sostiene una red trófica muy compleja cuyo funcionamiento resulta en último término en el reciclaje de la materia orgánica y el ciclo de nutrientes. Los consumidores primarios de esta red trófica son los microorganismos (bacterias y hongos) que descomponen y mineralizan sustancias orgánicas complejas (ver Gallardo et al. 2009) . Los microbios son con muchísima diferencia los miembros más abundantes y diversos de esta red trófica, y así por ejemplo en un gramo de suelo puede haber entre 5000 y 10000 especies de microorganismos (Torsvik et al. 2002). Los consumidores secundarios y de niveles superiores son los protozoos y muchos animales de tamaño variado que cohabitan con los microbios, alimentándose de ellos y dispersándolos a través del suelo. La manera más simple de clasificar a los animales del suelo es hacerlo en función del tamaño de su cuerpo. La microfauna incluye a los invertebrados más pequeños (ancho del cuerpo < 0,2 mm), fundamentalmente nematodos y la mayoría de los ácaros, que o bien ingieren microorganismos o metabolitos microbianos o forman parte de redes tróficas de microdepredadores. La mesofauna (invertebrados de tamaño medio, con una anchura corporal entre 0,2 y 10 mm) es muy diversa taxonómicamente (incluyendo muchos anélidos, insectos, crustáceos, miriápodos, arácnidos y otros artrópodos) que funcionan como transformadores del mantillo vegetal, e ingieren una mezcla de materia orgánica y microorganismos. Además de digerir parte de este material generan importantes cantidades de heces que sufrirán un ataque microbiano posterior debido a las condiciones favorables de humedad y al mezclado intenso que tuvo lugar durante su paso a través del intestino. Posteriormente, otros invertebrados pueden reingerir estas deyecciones (coprofagia) y asimilar una nueva serie de sustratos que han quedado disponibles como consecuencia de la reciente actividad microbiana. En ocasiones estos depósitos fecales pueden acumularse y llegar a formar el horizonte H de algunos tipos de humus. Por último la macrofauna, formada por los invertebrados más grandes (ancho corporal > 1 cm), incluye fundamentalmente a las lombrices de tierra, junto con algunos moluscos, miriápodos y distintos grupos de insectos.

Todos estos organismos ocupan varios niveles tróficos, de forma que algunos se alimentan fundamentalmente de microbios (microbívoros), otros de materia orgánica en descomposición (detritívoros), otros de una mezcla de materia orgánica y microbios (microbi-detritívoros), mientras que otros son carnívoros o pueden ocupar varios niveles tróficos (Fig. 2, Sampedro y Domínguez 2008). Algunos autores han propuesto que en las redes tróficas detríticas existe un rango continuo de estrategias de alimentación que va desde la microbivoría pura hasta la detritivoría pura (Scheu 2002), aunque su estructura trófica y la utilización específica de los recursos en ellas todavía no se conocen bien. Por ejemplo, todavía no sabemos con certeza dónde obtienen la energía las lombrices (materia orgánica en descomposición, microorganismos, microfauna o una combinación de todos ellos). Las lombrices pueden utilizar diferentes estrategias de alimentación, desde mecanismos no selectivos en los que engullirían todo el suelo hasta estrategias selectivas de apacentamiento (grazing), y parece que tienen la capacidad de obtener energía tanto de fuentes de carbono vivas como muertas (Domínguez et al. 2003; Aira et al. 2008).



Figura 2. Cambio en el δ15N (expresado como D ‰) de algunos componentes de la micro y la mesofauna junto con la lombriz de tierra Eisenia fetida en una pila de estiércol de vaca en el campo con respecto al sustrato en el que viven. Las diferentes letras denotan diferencias significativas a a = 0,01, Tukey HSD test. (Modificado de Sampedro y Domínguez 2008).

Por otra parte, las interacciones bióticas entre los descomponedores y la fauna del suelo incluyen procesos de competencia, mutualismo, depredación, y facilitación (esta última, quizás menos conocida, es una relación entre individuos de especies diferentes dentro de un ecosistema donde alguna de las especies se beneficia de vivir y crecer junto a otra).

Las lombrices de tierra y la descomposición de la materia orgánica

La descomposición es un proceso en cascada en el que la materia orgánica muerta experimenta una sucesión de transformaciones físicas y químicas en el suelo que conducen a la mineralización de una parte del recurso y al depósito de compuestos resistentes en forma de humus (Swift et al. 1979). Los microorganismos producen las enzimas responsables de la descomposición bioquímica de la materia orgánica, pero donde son abundantes, las lombrices son elementos clave del proceso e influyen en él a través de efectos directos e indirectos (Fig. 3). Las lombrices de tierra modifican la biomasa microbiana y su actividad de forma directa a través de la estimulación, digestión y dispersión de los microorganismos (Fig. 4) e interaccionan con otros componentes biológicos del sistema del suelo, afectando en consecuencia a la estructura de las comunidades de la microflora y de la microfauna (Fig. 3) (Domínguez et al. 2003; Lores et al. 2006). Los efectos indirectos derivan de los directos e incluyen procesos de envejecimiento y mezclado de materiales modificados por las lombrices con otros sustratos orgánicos no modificados por ellas (Fig. 3). Como consecuencia de toda esta cascada de procesos, la materia orgánica del suelo conforma una matriz espacial y temporalmente heterogénea con características diferentes resultantes de las distintas tasas de degradación que tienen lugar durante la descomposición (Moore et al. 2004).



Figura 3. Efectos directos e indirectos de las lombrices de tierra en la descomposición de la materia orgánica (MO). Se muestran las dos rutas de interacción que funcionan durante el proceso: la ruta mediada por las lombrices (líneas negras) y la ruta microbiana (líneas grises). Ambas rutas incluyen estados intermedios de descomposición (aquí llamados transformados –trans-) que dan como resultado la materia orgánica final. Las líneas continuas representan los efectos directos y las discontinuas los efectos indirectos.



Figura 4. Efectos positivos (+) y negativos (-) de las lombrices de tierra sobre los microorganismos. Los microorganismos son dispersados fundamentalmente a través de las deyecciones de las lombrices.

La descomposición de la materia orgánica incluye dos fases diferentes en relación a la actividad de las lombrices de tierra, (i) una fase activa o directa, durante la cual las lombrices procesan la materia orgánica, modificando sus propiedades físicas y su composición microbiana (Lores et al. 2006), y (ii) una fase de maduración o indirecta durante la que los microbios asumen el control de la descomposición del material previamente procesado por las lombrices (Domínguez 2004). La duración de la fase activa no es fija, y depende de la especie y de la densidad de lombrices, así como de sus tasas de ingestión y procesado de materia orgánica (Aira y Domínguez 2008).

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 (PAIs), que incluyen todas las modificaciones que la materia orgánica en descomposición y los microorganismos sufren durante ese tránsito (Fig. 5). 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 homogeneización 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 la actividad microbiana y por consiguiente la descomposición de la materia orgánica (Domínguez 2004). La actividad directa de las lombrices aumenta significativamente la mineralización del carbono y nitrógeno en el sustrato, y tales efectos son proporcionales a la densidad de lombrices (Aira et al. 2008). Otros autores han encontrado respuestas similares en organismos detritívoros involucrados en la descomposición de la materia orgánica (Aira et al. 2002; Vetter et al. 2004).



Figura 5. Las lombrices participan en la descomposición de materia orgánica a través de procesos asociados al intestino (PAIs), que incluyen todas las modificaciones que la materia orgánica en descomposición y los microorganismos sufren durante el tránsito a través del intestino de las mismas, y de procesos asociados a las deyecciones (PADs), más relacionados con procesos de envejecimiento, con la acción de la microflora y la microfauna presente en el sustrato y con la modificación física de los materiales excretados.

Una vez finalizados los procesos asociados al intestino (PAIs) las deyecciones de las lombrices, es decir los materiales excretados por las mismas sufrirán los procesos asociados a las deyecciones (PADs), más relacionados con procesos de envejecimiento, con la acción de la microflora y la microfauna presente en el sustrato y con la modificación física de los materiales excretados (Fig. 4); estos procesos pueden variar en duración de semanas a meses (Aira et al. 2005). Durante estos procesos los efectos de las lombrices son indirectos y derivados de los procesos asociados al intestino (PAIs).

Estimulación y aceleración de la descomposición por la acción de las lombrices de tierra

La mineralización de nutrientes está gobernada directamente por las actividades de las bacterias y de los hongos. Pero estas actividades están muy influenciadas por la fauna del suelo que vive junto a los microorganismos, y también por distintas interacciones de la red trófica que determinan la transferencia de nutrientes a través del sistema. En este sentido, las deyecciones de las lombrices de tierra juegan un papel muy importante en la descomposición porque contienen nutrientes y microorganismos que son diferentes a los contenidos en el material orgánico antes de la ingestión (Brown y Doube 2004; Aira et al. 2006b; Aira y Domínguez 2009). Esto permite una mejor explotación de los recursos remanentes ya sea por la aparición de nuevas especies de microbios en los sustratos frescos a procesar o por la misma presencia de un conjunto de compuestos más fácilmente asimilables en las deyecciones.

Existen claras evidencias de que las lombrices de tierra aceleran la tasa de descomposición de la materia orgánica (Fig. 6) (Atiyeh et al. 2000; Domínguez et al. 2003; Domínguez 2004; Aira y Domínguez 2008, 2009; Aira et al. 2006a, 2007a, 2007b, 2008). Aunque las lombrices pueden asimilar carbono de las fracciones más lábiles de los restos orgánicos, su contribución a la respiración heterotrófica total es muy pequeña debido a su baja capacidad de asimilación.


Figura 6. Pérdida de carbono (representada como % del C inicial) después de un mes de actividad de las lombrices de tierra (Eisenia andrei) en estiércol de vaca. Los valores son medias ± ES. El control es estiércol de vaca sin lombrices de tierra.

La mineralización de nitrógeno está regulada básicamente por la disponibilidad de nitrógeno orgánico disuelto y amonio, la actividad de los microorganismos y sus requisitos relativos de carbono y nitrógeno. Las lombrices de tierra también tienen un gran impacto en las transformaciones del nitrógeno a través de modificaciones de las condiciones ambientales y de sus interacciones con los microorganismos; así su actividad en los restos orgánicos produce condiciones que favorecen la nitrificación, que resulta en la conversión rápida del nitrógeno amoniacal en nitratos, aumentando la mineralización de nitrógeno (Fig. 7) (Atiyeh et al. 2000; Domínguez 2004; Lazcano et al. 2008; Aira et al. 2008; Aira y Domínguez 2009).



Figura 7. Efecto de las lombrices de tierra (Eisenia andrei) en la mineralización de nitrógeno después de un mes de actividad en estiércol de vaca. Los valores son medias ± ES. El control es estiércol de vaca sin lombrices de tierra.

Aunque ya habíamos comentado que todavía no está claro el nivel trófico que ocupan las lombrices de tierra, es muy probable que combinen hábitos detritívoros y microbívoros. En este sentido, los efectos de la fauna microbívora sobre la actividad microbiana y la mineralización de nutrientes son generalmente positivos. La estimulación de la mineralización del carbono se debe al aumento de la actividad de las poblaciones microbianas y de la tasa de reposición de las poblaciones microbianas consumidas, mientras que el aumento de la mineralización de N se debe fundamentalmente a la excreción directa del exceso de N. En general, los microbívoros tienen eficiencias de asimilación más bajas que los microbios sobre los que “pastan”, y por eso excretan los nutrientes excedentes en formas biológicamente disponibles (así por ejemplo los protozoos bacterívoros liberan alrededor de un tercio del N consumido (Bardgett 2005)). Esta liberación de nutrientes constituye de hecho una removilización de aquellos nutrientes que estaban secuestrados en la biomasa microbiana, y se conoce como “bucle microbiano” (Clarholm 1994).

Efectos de las lombrices de tierra en la estructura de las comunidades microbianas

Las técnicas de análisis de los ácidos grasos de los fosfolípidos (PLFAs, phospholipid fatty acids) (Zelles 1999) han revelado que las lombrices tienen un gran impacto en la estructura y en la función de las comunidades microbianas. En este sentido, experimentos realizados por los autores han mostrado que la presencia y la actividad de las lombrices reduce hasta cuatro o cinco veces la biomasa microbiana viable de la materia orgánica en descomposición, medida como el contenido total de ácidos grasos de los fosfolípidos (PLFAs), después un mes de actividad en comparación al control sin lombrices (Fig. 8a). La actividad de las lombrices también redujo la proporción de PLFAs de hongos / PLFAs de bacterias (Fig. 8b) lo que indica que la disminución de PLFAs fúngicos fue proporcionalmente mayor que la de PLFAs bacterianos.



Figura 8. Impacto de las lombrices de tierra (Eisenia andrei) en las comunidades microbianas después de un mes de actividad en estiércol de vaca: (a) PLFAs totales, una medida de biomasa microbiana, y (b) la relación de PLFAs fúngicos: PLFAs bacterianos, una medida de los cambios en la abundancia relativa de hongos y bacterias dentro de la comunidad microbiana. Los valores son medias ± ES. El control es estiércol de vaca sin lombrices de tierra.

Algunos de estos PLFAs específicos se pueden utilizar como biomarcadores para determinar el efecto de las lombrices en la presencia y la abundancia de determinados grupos microbianos; así hemos escogido la suma de los PLFAs característicos de bacterias Gram-positivas (PLFAs ramificados iso y anteiso), bacterias Gram-negativas (PLFAs monoinsaturados y con grupos ciclopropil) y de actinomicetos (PLFAs ramificados 10Me) para representar la biomasa bacteriana; y el biomarcador fúngico 18:2ω6,9 para determinar la biomasa fúngica (Frostegård y Bååth 1996; Zelles 1997). Encontramos que la abundancia tanto de bacterias como de hongos se vio drásticamente disminuida por la acción de las lombrices después de un mes de actividad (Fig. 9). Las lombrices pueden reducir la biomasa microbiana directamente mediante consumo selectivo de bacterias y hongos (Schönholzer et al. 1999) o indirectamente acelerando drásticamente la reducción de recursos para los microbios.



Figura 9. Efecto de las lombrices de tierra (Eisenia andrei) en las comunidades microbianas después de un mes de actividad en estiércol de vaca: (a) Biomasa bacteriana, calculada como la suma de los siguientes PLFAs bacterianos: i14:0, i15:0, a15:0, i16:0, 16:1w5, 16:1w7, i17:0, a17:0, 10Me18:0, 18:1w7, cy17:0 and cy19:0 y (b) PLFA 18:2ω6,9, una medida de biomasa fúngica. Los valores son medias ± ES. El control es estiércol de vaca sin lombrices de tierra.

En los mismos experimentos estimamos las tasas de crecimiento bacteriano mediante la incorporación de [metil-3H]-leucina (Leu) según el método de microcentrifugación (Bååth et al. 2001) y el crecimiento fúngico midiendo la incorporación de [1,2-14C]-acetato en la molécula de ergosterol ((Bååth 2001). Encontramos que la actividad de las lombrices produjo una gran disminución de la tasa de crecimiento bacteriana y no afectó a la tasa de crecimiento fúngico después de un mes de actividad (Fig. 10). Los estiércoles animales son ambientes ricos en microorganismos en los que las bacterias constituyen la fracción más grande, con los hongos presentes principalmente en forma de esporas; además, las primeras fases de la descomposición en estos residuos orgánicos están dominadas primordialmente por las bacterias debido a la disponibilidad de agua y sustratos fácilmente descomponibles. Por lo tanto, es esperable que la actividad de las lombrices afecte a la tasa de crecimiento bacteriano en mayor grado que al crecimiento fúngico. Además, la disponibilidad de carbón es un factor limitante para el crecimiento de las lombrices y se ha señalado que las lombrices y los microorganismos pueden competir por el carbono (Tiunov y Scheu 2004). La actividad de las lombrices pudo haber reducido la cantidad de recursos disponibles para las comunidades microbianas, y consecuentemente la tasa de crecimiento bacteriano. Sin embargo cabría esperar que la tasa de crecimiento fúngico disminuya posteriormente, durante la etapa de maduración, una vez que los recursos menos recalcitrantes se hubiesen agotado.



Figura 10. Impacto de las lombrices de tierra (Eisenia andrei) en el crecimiento microbiano después de un mes de actividad en estiércol de vaca: (a) Tasa de crecimiento bacteriano, estimada utilizando la incorporación de leucina marcada, y (b) Tasa de crecimiento fúngico, estimada utilizando la incorporación de acetato marcado en el ergosterol. Los valores son medias ± ES. El control es estiércol de vaca sin lombrices de tierra.

Efectos de las lombrices sobre la actividad de las comunidades microbianas

Como se ha discutido en párrafos anteriores, hay bastantes evidencias que sugieren que las lombrices y otros animales microbívoros del suelo aumentan la actividad microbiana en primer término. Como consecuencia, la actividad de las lombrices reduce la disponibilidad de recursos para las comunidades microbianas, y posteriormente y de forma consecuente su actividad. Así encontramos que la actividad microbiana medida como respiración basal disminuyó después de un mes de actividad de las lombrices (Fig. 11a).



Figura 11. Efecto de las lombrices de tierra (Eisenia andrei) en la función de las comunidades microbianas después de un mes de actividad en estiércol de vaca: (a) Respiración basal, una medida de la actividad microbiana y (b) coeficiente metabólico, estimado como la cantidad de CO2 liberado de la muestra por unidad de biomasa. Los valores son medias ± ES. El control es estiércol de vaca sin lombrices de tierra.

El carbono orgánico consumido por las comunidades microbianas heterótrofas se reparte entre la producción de biomasa microbiana, la excreción de metabolitos y la respiración. La proporción de carbono del sustrato retenido como biomasa microbiana en relación al carbono respirado como CO2 depende de la eficiencia del crecimiento microbiano (es decir, la eficiencia con la que los sustratos son incorporados como biomasa bacteriana y fúngica o transformados en subproductos), así como del grado de protección de la biomasa microbiana en el suelo y de la tasa de descomposición de los subproductos bacterianos y fúngicos por otros microorganismos. Cuanto más baja sea la eficiencia de crecimiento microbiana o menos protegida esté la biomasa, mayor será la cantidad de carbono perdido como CO2. Así, el cociente metabólico o actividad específica de la biomasa microbiana (qCO2; respiración microbiana por unidad de biomasa) se puede usar como una medida de eficiencia microbiana, de forma que valores más altos de qCO2 indican que las comunidades microbianas están bajo condiciones de mayor estrés, y que destinarán menos energía metabólica a procesos de biosíntesis, mientras que se gastará una porción importante en el mantenimiento de las células (que se perderá como CO2). En este caso nos encontramos con que la actividad de las lombrices redujo el cociente metabólico después un mes de actividad (Fig. 11b), lo que indica que las comunidades microbianas utilizaron la energía disponible más eficazmente en presencia de lombrices. Como consecuencia, el sistema funciona mucho mejor, como se muestra por el incremento abrumador en la tasa de descomposición de materia orgánica (Fig. 6) y en la tasa de mineralización de nitrógeno (Fig. 7).

Agradecimientos"

En Centroamérica se conocen popularmente como papalotillas (del náhuatl papalotl, que significa mariposa)

Phlebotominae

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Papalotillas
Phlebotomus sp 01.jpg
Phlebotomus sp.
Clasificación científica
Reino:Animalia
Filo:Arthropoda
Clase:Insecta
Orden:Diptera
Suborden:Nematocera
Infraorden:Psychodomorpha
Familia:Psychodidae
Subfamilia:Phlebotominae
Género
Los flebotomos y flebotominos (Phlebotominae) (del griego phlebos, vena y tomos, cortar) son una subfamilia de dípteros nematóceros de la familia Psychodidae. Sonhematófagos (se alimentan de sangre) y su picadura es el medio de transmisión de laleishmaniasis, de la bartonelosis y de algunos arbovirus. Incluye, entre otros, losgéneros Phlebotomus y Lutzomyiavector de la leishmaniasis. En Centroamérica se conocen popularmente como papalotillas (del náhuatl papalotl, que significa mariposa), en Suramérica también se conocen como chitre, palomilla, manta blanca, quemador, pringador, jején, entre otros. Son de pequeño tamaño, y prefieren los ambientes húmedos; su color varía del pajizo claro al marrón oscuro.
Los Phlebotominae fueron considerados durante largo tiempo como una familiaindependiente con el nombre de Phlebotomidae.

Características[editar · editar código]

Su longitudes es de aproximadamente 2,5 mm, son de color gris amarillento o amarillo pálido, el cuerpo es peludo y recuerda al de una polilla, las antenas largas y delgadas, la probóscide o trompa es más larga que la cabeza. Donde más veces lo podemos encontrar es en los cuartos de baño, por la humedad y los surcos de las paredes.
Su ciclo de vida tiene 4 estados, huevolarvapupa y adulto, y puede tardar en completarse unos dos meses en condiciones favorables. Los huevos son alargados y de color marrón brillante. La larva, semejante a una oruga, es diminuta, de unos 0,5 mm de longitud. La pupa es de color amarillo pálido y tiene la cutícula vieja de la larva pegada al extremo del abdomen.

Biología y ecología[editar · editar código]

Se reproduce en suelos arenosos húmedos y protegidos, en las bases de las paredes, la mampostería deteriorada, las grietas húmedas, los suelos contaminados por animales, etc. Busca refugio en los cuartos oscuros y frescos y en los corrales. El insecto adulto tiene una vida corta, rara vez superior a 2 semanas; la hembra pone 40-60 huevos; es activo durante el atardecer y la noche, y evitan el viento y la luz. Busca su alimento a 50 m a la redonda de los lugares donde se reproduce.
Los flebotomos de las zonas de selva tropical de Yucatán desaparecen en los pocos meses de sequía y aumentan en época de lluvias, por lo que infectan a los chicleros de esta zona. Los flebotomos no se ven durante el día, reposando en oquedades del terreno. Al posarse colocan sus alas en ángulo de 45°. La distancia de vuelo es muy corta, lo realizan en tramos muy cortos, a saltos de pocos centímetros de distancia y parece que saltara; rara vez sube más allá de la planta baja de los inmuebles.
Las campañas contra las larvas de estos insectos no son fáciles de llevar a cabo porque se encuentran en el suelo, el hábitat es muy disperso, son muy ubicuos. Los flebotomos son muy sensibles al DDT y a otros insecticidas. Los insecticidas residuales controlan totalmente la población de los flebotomos adultos intradomiciliares.

Enlaces externos

Grasas parda y beige, esperanza contra la obesidad al quemar la energía extra

Grasas parda y beige, esperanza contra la obesidad al quemar la energía extra
El Congreso Mundial de Nutrición de Granada entra en su recta final. Se han presentado diversos estudios, entre ellos, grasas que pueden ayudar contra la obesidad; nueces frente a las enfermedades cardiovasculares; y nutrición y ejercicio para la memoria relacional.
FUENTE | Agencia EFE29/09/2013
 
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La grasa parda o tejido adiposo marrón y la recién descubierta grasa beige o brillante pueden quemar la energía extra que se genera con la comida, aunque todavía no se conoce todo su potencial como arma contra la obesidad, ni cómo regular su presencia en el cuerpo humano.

La investigación sobre estos tipos de grasa, diferentes a la grasa común o blanca que almacena energía y provoca aumento de la masa corporal, ha sido uno de los temas estrella presentado en sesión plenaria en el XX Congreso Internacional de Nutrición, a cargo del profesor Jan Nedergaard del Wenner-Gren Institute de laUniversidad de Estocolmo (Suecia). 

El investigador ha explicado que hace cinco años se descubrió que el ser humano tiene gran cantidad de grasa parda o tejido adiposo marrón, que se localiza en la zona clavicular e intervertebral, hasta el punto de considerar que se trata de "un órgano más". 

Además, se creía que solo los recién nacidos tenían esa grasa marrón, que les ayuda a mantener la temperatura corporal frente al frío, pero ya se ha constatado que el adulto también la contiene en cantidad importante y que está relacionada con el peso. 

"No podemos decir con seguridad que los individuos delgados tengan más tejido adiposo pardo, es una correlación, pero el hecho es que los individuos obesos tienen menos", ha precisado el profesor sueco. 

Ese tejido graso pardo es el responsable, cuando se activa, de disipar energía en forma de calor, así cuando ingerimos determinados alimentos, quienes tienen más tejido adiposo pardo pueden disipar más calor, ha indicado el experto. La investigación actual se centra en cómo hacer actuar a ese tejido pardo para que permanezca activo cuanto más tiempo mejor y gaste energía, contribuyendo por consiguiente a mantener el peso. "Todavía no tenemos forma de modificar la cantidad de este tipo de grasa en humanos con un fármaco, por ejemplo", ha matizado. 

Nedergaard ha afirmado que, aunque no se sabe por qué se llega a ser obeso, al depender de varios factores como la genética, "sí que la cantidad de grasa parda podría explicar en parte las razones por las que un individuo es más obeso que otro". 

EL ÁCIDO ALFA-LINOLÉNICO PREVIENE LAS ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES
El consumo de ácido alfa-linolénico, un ácido graso omega 3 de origen vegetal presente en las nueces, soja y aceites de colza y linaza, puede prevenir las enfermedades cardiovasculares dentro de un estilo de vida saludable, según otro de los estudios. 

Esta es una de las evidencias registradas en las investigaciones de la doctora Penny Kris-Etherton, especialista en nutrición en la Universidad de Pensilvania (Estados Unidos), bajo el paraguas de la California Walnut Commision

Las nueces son los frutos secos que contienen este ácido en cantidades suficientes para el objetivo de estas investigaciones. Lo aconsejable es consumir 30 gramos de frutos secos diarios (15 de nueces, 7,5 almendras y 7,5 avellanas). El ácido alfa-linolénico (AAL) es un importante nutriente y para evitar su carencia las organizaciones internacionales recomiendan que desde 0,6 a 2 por ciento de las calorías diarias provengan de ácidos grasos omega 3. 

Además, las evidencias epidemiológicas demuestran resultados similares del ácido alfa-linolénico en la protección contra enfermedades cardiovasculares en relación a los ácidos omega 3 EPA y DHA, presentes en los pescados azules. 

La doctora Kris-Etherton comentó que el aceite de oliva, propio de la dieta mediterránea, es muy sano pero no es una fuente principal de este ácido alfa-linolénico y comentó que en España existe una gran cultura de consumo de frutos secos, como las nueces en las ensaladas. 

NUTRICIÓN Y EJERCICIO PUEDEN INFLUIR EN LA CAPACIDAD DE MEMORIA RELACIONAL
La capacidad del individuo de adquirir memoria relacional, aquella que procede del aprendizaje diario, depende en parte de la alimentación adecuada y del ejercicio físico, según el director del nuevo Centro de Nutrición, Aprendizaje y Memoria de la Universidad de Illinois (Estados Unidos), Neal Cohen. Este especialista ha intervenido en el Congreso para explicar sus investigaciones en este campo. 

El profesor ha señalado que es en el hipocampo la zona del cerebro donde se generan nuevas neuronas (proceso denominado neurogénesis), fenómeno probablemente relacionado con los procesos de aprendizaje. 

Las investigaciones se centran en cómo puede la nutrición y el ejercicio influir en este proceso de neurogénesis, especialmente en los periodos vitales de mayor cambio cerebral, como es la infancia y la adolescencia. 

Así, un estudio citado por Cohen, con niños de 8 a 10 años, refleja que los que tienen peor forma física tienen un menor desarrollo del hipocampo y, por tanto, menor capacidad para adquirir nuevo conocimiento. 

PISTACHOS PARA COMBATIR LA DIABETES
Otro estudio, en este caso de la Unidad de Nutrición Humana de la Universidad Rovira i Virgili (URV) de Tarragona, ha revelado que los pistachos ayudan a combatir la diabetes porque mejoran la resistencia a la insulina. 

El estudio ha sido realizado por la doctora Mónica Bulló y su equipo de investigación de la Unidad de Nutrición Humana de la URV y promovido por la empresa American Pistachio Growers (APG), una agrupación de productores de pistachos de California, Arizona y Nuevo México. 

La investigación se ha llevado a cabo con una muestra de 50 personas pre-diabéticas, compuesta por hombres y mujeres de edades comprendidas entre los 25 y los 65 años y que se han sometido a nueve meses de pruebas. 

Según ha explicado Mónica Bulló, todos los frutos secos tienen efectos beneficiosos en la patología de la diabetes, sin embargo "la composición nutricional de los pistachos los hace especialmente susceptibles de jugar un papel relevante dado que son ricos en fibra, beta carotenos y otras sustancias antioxidantes". 

MEJOR RENDIMIENTO COGNITIVO GRACIAS A LOS MULTIVITAMÍNICOS DEL GRUPO B
¿Qué partes del cerebro se activan al tomar vitaminas y minerales? Otro estudio científico presentado en el Congreso concreta los beneficios de los multivitamínicos del grupo B, vitamina C, calcio, magnesio y zinc en el rendimiento cognitivo. 

Para disfrutar de una salud de hierro es necesario tomar vitaminas y minerales. Una de sus ventajas es la mejora de los procesos celulares y fisiológicos, lo que se traduce en un buen rendimiento físico y mental. Así lo han afirmado varios expertos internacionales en el simposio Micronutrientes para una salud óptima, organizado por Bayer. El doctor australiano Andrew Scholey, catedrático del Centro de Psicofarmacología, ha presentado este estudio sobre mapeo cerebral que permite ver cómo se comportan las ondas cerebrales a través de gráficas y dibujos. También es posible localizar las partes del cerebro que han activado los micronutrientes durante tests cognitivos. 

Los resultados muestran que la ingesta de productos multivitamínicos del grupo B que incorporan guaraná incrementan tanto la actividad nerviosa como la velocidad de procesado. Esto se hizo patente al aumentar la activación en las regiones encefálicas, parietal y frontal. 

Juan Camilo Gómez Posada y los interruptores de la vida

Juan Camilo Gómez Posada y los interruptores de la vida

El colombiano y neurocientífico Juan Camilo Gómez Posada trabaja en Gotinga con canales iónicos, unas proteínas que pueden ser dianas claves en la búsqueda de nuevos fármacos.
Juan Camilo Gómez Posada posa en su laboratorio del Instituto Max Planck de Medicina Experimental, en Gotinga.
Juan Camilo Gómez Posada posa en su laboratorio del Instituto Max Planck de Medicina Experimental, en Gotinga.
Juan Camilo Gómez Posada se encuentra realizando un trabajo postdoctoral en el Departamento de Biología Molecular de Señales Neuronales del Instituto Max Planck de Medicina Experimental en la ciudad universitaria de Gotinga, situada en el Estado federado de Baja Sajonia. El interés general del grupo de investigación en el que trabaja es “el estudio de canales iónicos y cómo estos influyen en el desarrollo y comportamiento de las células”, cuenta el investigador. Los canales iónicos son unas proteínas que se encuentran en las membranas de las células y que regulan, a modo de compuerta, la entrada y salida de iones a la misma. El joven científico colombiano estudia cómo se abre y se cierra un canal iónico de potasio activado por voltaje, al que se refiere como KV10.1.
Hace aproximadamente quince años sus jefes, el también colombiano Walter Stühmer y el español Luis Pardo, descubrieron que existe una alta expresión de KV10.1 en el 70-75 % de los cánceres humanos y creen que esa sobreproducción puede jugar un papel importante en el desarrollo de la enfermedad. A partir de ahí, el objetivo principal de los investigadores ha sido “entender cómo funciona la proteína que puede estar implicada en el cáncer”, cuenta el colombiano. Es decir, se trata de estudiar cómo se produce KV10.1, dónde se localiza dentro de la célula o cómo se activa y se desactiva. A largo plazo los conocimientos científicos adquiridos serán claves para que otros grupos de investigación o empresas farmacéuticas consigan la cura contra el cáncer.
Canales iónicos: diana terapéutica muy interesante
Los canales iónicos son muy importantes porque regulan las corrientes eléctricas en el ser humano. Todo nuestro organismo funciona por impulsos nerviosos y eso significa que llevamos corriente eléctrica. En un robot, por analogía, la corriente eléctrica es el flujo de electrones que circula por los cables de cobre cuando hay un voltaje. En nuestro organismo todas las células tienen un voltaje, bastante más pequeño que en un robot pero que también produce una corriente eléctrica. El movimiento de electrones en el ser humano está representado por iones o sales, como el sodio o el potasio, que fluyen a través de los nervios. Y “los canales iónicos serían los interruptores de electricidad que controlan ese flujo de iones”, explica el investigador. Existen más de 300 canales iónicos diferentes y cada uno de ellos está relacionado con uno o varios procesos del organismo. Por ejemplo, algunos regulan la frecuencia cardíaca, otros la respiración o la visión. Hay interruptores para todo, tanto en los seres humanos como en los animales y en las plantas. Los investigadores intentan descubrir cómo funciona cada uno de esos interruptores. “Cuando lo consigamos, podremos empezar a encender y apagarlos y controlar lo que pasa en el organismo”, cuenta Juan Camilo Gómez. Los canales iónicos son por este motivo un objetivo clave en la búsqueda de nuevos fármacos.
El proyecto del neurocientífico empezó buscando las diferencias entre KV10.1 y su proteína hermana KV10.2. Estas dos proteínas, de la misma familia, son similares en un 75 %, sin embargo, la primera se sobreexpresa en el 75% de los cánceres humanos, mientras que la segunda no. “Pensábamos que entendiendo en qué radican las diferencias, podríamos identificar qué fragmento de la proteína era el responsable de producir el cáncer”, cuenta el científico. Con ese conocimiento se podría regular y modificar la proteína para que funcionara como uno quiere. En el futuro la información sobre el entendimiento de proteínas podrá aplicarse en el tratamiento individual de pacientes, dando lugar a una medicina más personalizada. Estos avances, sin embargo, requieren decenas de años: “Tras 25 años de trabajo, aún no ha salido al mercado ningún fármaco específicamente diseñado contra algún canal iónico de potasio”, cuenta el investigador. Sin embargo, gracias a esos años de investigación, algunos de los medicamentos ya disponibles encuentran nuevas aplicaciones como modificadores de estas proteínas.
El joven neurocientífico Juan Camilo Gómez Posada disfrutando de un paseo con su familia en el aeródromo de Northeim, a 20 km al norte de Gotinga.El joven neurocientífico Juan Camilo Gómez Posada disfrutando de un paseo con su familia en el aeródromo de Northeim, a 20 km al norte de Gotinga.
De Medellín a Gotinga, con escala en Bilbao
El joven colombiano, de la ciudad de Medellín, llegó a Gotinga en marzo de 2011 tras haber pasado por la Universidad del País Vasco en Bilbao, España, donde realizó su doctorado. Los dos primeros años de postdoc ha estado financiado por una beca del Gobierno Vasco y en la actualidad por el laboratorio alemán. Eligió Alemania por su calidad científica y porque no quería irse muy lejos de España. Le atraía el país y la posibilidad de aprender un idioma nuevo. Al Instituto Max Planck llegó siguiendo los pasos de su esposa polaca, también investigadora, a la que habían ofrecido un trabajo en el centro. Está contento con la calidad de vida germana, pero se queja de la inestabilidad laboral. En España se aprobó una ley para que los doctorandos obtuvieran un contrato laboral en su dos últimos años de tesis. “En Alemania yo no encontré lo mismo y a los 32 años me convertí de nuevo en becario”, cuenta con decepción. Le gusta su trabajo porque es original, multidisciplinar y le permite seguir aprendiendo, sin embargo, reconoce que ahora que tiene familia no se contenta con las mismas condiciones laborales que siendo recién licenciado. “A corto plazo me gustaría probar suerte en el sector industrial, en alguna compañía del área “bio”, cuenta con entusiasmo.


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