Buscando lombrices de tierra en la madera muerta
Figura 1: Una lombriz epigea encontrada en la madera muerta. La franja pálida (o “silla de montar”) en el extremo de su cabeza (a la derecha) nos indica que es una lombriz adulta.
Figura 2: Toma de muestras de lombrices de tierra en una parcela forestal de robles. Las líneas discontinuas de rayas blancas en la madera muerta indican las secciones que se dividieron y separaron en trozos. A toda la madera muerta en la parcela con más de 10 cm de diámetro (gris oscuro) se le midió el largo total y el diámetro medio, y se tomaron muestras de cinco trozos con descomposición media a tardía, seleccionados al azar. Se excluyeron del estudio toda la madera muerta con menos de 10 cm de diámetro o la que estaban por fuera de la parcela (gris claro). Se tomaron muestras de lombrices de tierra de cinco pozos u hoyos de suelo de 0,1 m2 (indicado con cruces).
Figura 3: Síntesis de los resultados de los estudios de lombrices de tierra del suelo y de la madera muerta en bosques de robles.
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Frank Ashwood1*, Elena I. Vanguelova1, Sue Benham1 und Kevin R. Butt2
1 Forest Research, Alice Holt Lodge, Farnham, United Kingdom
2 Earthworm Research Group, University of Central Lancashire, Preston, United Kingdom
Las ramas caídas, los troncos y los tocones de los árboles son un hábitat valioso en los bosques, al brindar alimento y refugio a muchos organismos, incluyendo a las lombrices de tierra. Desafortunadamente, la madera muerta es a menudo retirada de los bosques porque su valor no es apreciado. Nosotros, queriendo superar esto, desarrollamos un método de muestreo para las lombrices de tierra que viven en la madera muerta en los bosques. Al evaluar nuestro nuevo método de muestreo en bosques de robles, descubrimos que incluir la madera muerta en los estudios sobre lombrices de tierra mejora nuestro conocimiento sobre las poblaciones de lombrices de tierra forestales. También encontramos un mayor número de lombrices de tierra jóvenes en la madera muerta, donde las condiciones eran más cálidas y húmedas que en el suelo. Al examinar la madera muerta en búsqueda de invertebrados, como las lombrices de tierra, podemos comprender mejor el importante rol que desempeña la madera muerta de los bosques en mantener la biodiversidad.
¿LOMBRICES DE TIERRA EN LOS ÁRBOLES?
Las lombrices de tierra son importantes para mantener los ecosistemas saludables: sus túneles ayudan a que el aire y el agua entren al suelo, y descomponen material vegetal muerto, reciclando sus nutrientes, devolviéndolos al entorno. Pero las lombrices de tierra no solo viven en el suelo, se las puede encontrar en todo tipo de lugares inesperados – ¡incluso en los árboles y dentro de los troncos! A los troncos y árboles caídos se les llama madera muerta y son un importante hábitat para muchos tipos diferentes de lombrices de tierra que obtienen refugio y alimento (Figura 1). Existen tres grupos principales de lombrices de tierra: las epigeas (que viven encima del suelo), las endogeas (que excavan en el suelo a poca profundidad) y las anécicas (que excavan profundo en el suelo) [1]. En un bosque, las poblaciones de lombrices de tierra pueden afectar la rapidez a la que se descompone la madera muerta, siendo diferentes los grupos y las especies más importantes en etapas diferentes [2]. Esta madera en descomposición es fuente de nutrientes y de materia orgánica (compuestos orgánicos que son restos de organismos, como las plantas), y su descomposición es importante para mantener a los suelos forestales saludables.
LA MADERA MUERTA ES UN HÁBITAT IMPORTANTE PERO POCO ESTUDIADO
A pesar de ser una fuente clave de materia orgánica del suelo y un hábitat importante, la madera muerta a menudo se retira de los bosques cuando los árboles se cortan para generar madera y leña, dejando a muchas especies en peligro de extinción [3]. Es importante proteger la biodiversidad de los bosques. La biodiversidad es la variedad de vida en un hábitat, y dependemos de los servicios que los bosques saludables y altamente diversos nos brindan, como el almacenamiento de carbono y la protección de los suelos. Cuanto más información podamos aprender sobre la cantidad de biodiversidad presente en la madera muerta, mejor podremos entender la importancia de mantenerla en los bosques. No tenemos una completa idea de cuales lombrices de tierra viven dentro de la madera muerta porque no tenemos actualmente una forma científica de buscarlas ahí dentro. Los estudios sobre lombrices de tierra normalmente inspeccionan solo en el suelo y pueden pasarse por alto a las lombrices de tierra que viven en otros lugares. Al desarrollar formas de inspeccionar lombrices de tierra en la madera muerta, podemos aprender más sobre los ciclos de vida de las lombrices de tierra y quizás esto demuestre cuán importante es mantener la madera muerta en los bosques. El objetivo principal de nuestro estudio fue desarrollar y evaluar un método para inspeccionar la madera muerta en búsqueda de lombrices de tierra. Para evaluar si nuestro método funcionaba, comparamos nuestros resultados sobre madera muerta con resultados obtenidos de un estudio estándar de lombrices de tierra en el suelo.
INSPECCIONANDO MADERA MUERTA EN BÚSQUEDA DE LOMBRICES DE TIERRA
Para evaluar nuestro método, visitamos 12 bosques de árboles de roble común (Quercus robur) en Surrey, Reino Unido, y en cada bosque, marcamos parcelas cuadradas, de 10 x 10 m (Figura 2). En cada parcela, se registró el volumen total de madera muerta e intentamos determinar a qué especies de árboles pertenecía la madera muerta. También estimamos qué tan descompuesta estaba la madera muerta, en base a un sistema de clasificación de 1 a 5, donde 1 es la menos descompuesta (madera fresca recién caída) y 5, la más descompuesta (madera muerta completamente descompuesta en el suelo). Como las pequeñas ramas tienen muy pocas lombrices de tierra, seleccionamos 5 trozos de madera muerta que tuvieran más de 10 cm de diámetro y se encontraran en un estado medio a tardío de descomposición (corteza suelta y madera comenzando a ablandarse). Analizamos la madera muerta al colocarla en una hoja y midiendo su largo y diámetro, para poder calcular su volumen. La temperatura de la madera muerta se midió insertando un termómetro digital de cocina debajo de la corteza blanda. Luego retiramos todo musgo y corteza blanda y los inspeccionamos en búsqueda de lombrices de tierra, y la madera remanente se separó e inspeccionó. Luego que todas las lombrices de tierra se colectaron, la madera muerta se devolvió a su ubicación original, recolocando los musgos y cortezas blandas lo mejor posible.
ANÁLISIS DEL SUELO EN BUSCA DE LOMBRICES DE TIERRA
También tomamos muestras de suelo para buscar lombrices de tierra utilizando un método estándar. Este implicó excavar hoyos en el suelo (de 30 x 30 cm de ancho y 10 cm de profundidad) en 5 ubicaciones en la parcela (Figura 2). Primero, colocamos el suelo en hojas para clasificar las lombrices de tierra a mano, y luego vertimos 5 L de agua con mostaza (25 g de mostaza en polvo mezclada con 5 L de agua) en cada hoyo de suelo para extraer las lombrices de tierra que excavan profundo, ¡algunas de las cuales pueden excavar hasta 2 m de profundidad! Este polvo de mostaza irrita la piel de las lombrices de tierra y provoca que salgan a la superficie. También se tomaron medidas de humedad y temperatura del suelo. Una vez que se colectaron todas las lombrices de tierra, se volvió a colocar la tierra en los hoyos. Todas las lombrices de tierra de la madera muerta y del suelo se conservaron en alcohol y se pesaron, luego se identificó cada especie utilizando un microscopio y una guía de identificación de lombrices [4].
¿QUÉ REVELÓ EL ESTUDIO?
En total, encontramos 1012 lombrices de tierra y 13 especies diferentes de lombrices de tierra. El número de especies de lombrices de tierra fue diferente entre el suelo y la madera muerta, con siete especies encontradas en la madera muerta y 12 especies en el suelo (Figura 3). Una especie, Eisenia fetida, se encontró únicamente dentro de la madera muerta. Esta es una lombriz epigea que se encuentra a menudo en las pilas de compost. Seis especies se encontraron solo en el suelo: 2 epigeas, 3 endogeas y una anécica. Todas las restantes especies de lombrices de tierra se encontraron tanto en la madera muerta como en el suelo. Se encontraron mucho más lombrices de tierra juveniles (jóvenes) en la madera muerta que en el suelo, y la madera muerta fue más húmeda y alrededor de 1°C más cálida que el suelo.
La abundancia total de lombrices de tierra (número de individuos) y la biomasa (masa de todas las lombrices de tierra) fue mucho mayor en el suelo que en la madera muerta (Figura 3). En promedio, el análisis de la madera muerta contribuyó con 81 lombrices de tierra adicionales y 209 g de biomasa de lombrices de tierra por cada 10 m2 de parcela forestal.
LOS BENEFICIOS DE LOS ANÁLISIS DE LA MADERA MUERTA
Al agregar a la madera muerta en nuestros análisis de lombrices de tierra forestales, descubrimos una mayor abundancia y más especies de lombrices de tierra que las que habríamos encontrado si solo hubiésemos hecho análisis del suelo. Hubo una mayor proporción de lombrices de tierra juveniles dentro de la madera muerta, donde las condiciones de temperatura y humedad eran más favorables. Las lombrices de tierra son muy sensibles a la temperatura y humedad extremas, por lo que estar protegidas en la madera en descomposición les permite mantenerse activas todo el año, especialmente durante las condiciones secas del verano o las heladas del invierno. El retiro de la madera muerta de los bosques podría tener entonces un efecto negativo en la mayoría de las especies de lombrices de tierra que dependen de ella para refugiarse y alimentarse. Basados en nuestros resultados, podemos decir que la investigación en lombrices de tierra forestales que no incluye a la madera muerta probablemente subestime las poblaciones de lombrices de tierra, y que los bosques sin madera muerta tendrán menos lombrices de tierra. Con más desarrollo, nuestro método de análisis podría ser utilizado para estudiar otros invertebrados importantes que viven en la madera muerta, como los insectos [3]. Esperamos poder utilizar esta información para mejorar las prácticas de gestión forestal, para lograr que la madera muerta sea mantenida en el lugar para proteger la biodiversidad de los bosques.
GLOSARIO
Madera muerta
En los bosques, es el material leñoso que ya no vive, incluyendo ramas caídas, troncos, tocones y árboles en pie muertos.
Endogeas
Lombrices de tierra que producen túneles horizontales poco profundos y se alimentan del suelo.
Epigeas
Lombrices de tierra que viven en la superficie del suelo en hábitats ricos en materia orgánica, como la hojarasca.
Anécicas
Lombrices de tierra que construyen túneles verticales y profundos y se alimentan de materia orgánica de la superficie del suelo.
Materia orgánica
Materia compuesta de sustancias orgánicas que provienen de restos de organismos, como plantas y animales.
Biodiversidad
La variedad de vida en un hábitat, un nivel alto de biodiversidad es normalmente deseable.
Biomasa
La masa de un organismo o comunidad de organismos en un área o ecosistema.
Abundancia
El número de una especie o comunidad en un ecosistema, como el número de individuos por área.
ARTÍCULO ORIGINAL
F. Ashwood, E.I. Vanguelova, S. Benham, et K.R. Butt, 2019, “Developing a systematic sampling method for earthworms in and around deadwood,” Forest Ecosystems, 6(1), pp. 1-12.
REFERENCIAS
[1] Hendrix, P. F. 1996. “Earthworms, biodiversity, and coarse woody debris in forest ecosystems of the southeastern U.S.A,” in Proceedings of the Workshop on Coarse Woody Debris in Southern Forests: Effects on Biodiversity (Athens, GA). p. 43–8.
[2] Bouché, M. B. 1977. “Strategies lombriciennes,” in Organisms as Components of Ecosystems, eds U. Lohm and T. Person (Stockholm: Ecological Bulletin). p. 122–32.
[3] Cálix, M., Alexander, K. N. A., Nieto, A., Dodelin, B., Soldati, F., Telnov, D., et al. 2018. European Red List of Saproxylic Beetles. Brussels: IUCN.
[4] Sherlock, E. 2018. Key to the Earthworms of the UK and Ireland. 2nd Edn. Telford: Field Studies Council.
EDITADO POR: Malte Jochum
CITA ORIGINAL: Ashwood F, Vanguelova EI, Benham S and Butt KR (2020) Looking for Earthworms in Deadwood. Front. Young Minds 8:547465. Doi: 10.3389/frym.2020.547465
MENTORA CIENTÍFICA: Anna Klamerus-Iwan
CONFLICTO DE INTERÉS: Los autores declaran que la investigación se realizó en ausencia de cualquier relación comercial o financiera que se pudiera interpretar como un potencial conflicto de interés.
DERECHOS DE AUTOR/COPYRIGHT © 2020 Ashwood, Vanguelova, Benham and Butt: Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de Creative Commons Attribution License (CC BY). Se permite el uso, la distribución o reproducción en otros foros, siempre que los autores originales y los propietarios de los derechos de autor sean acreditados y reconocidos, y que la publicación original en esta revista sea citada, de acuerdo con la práctica académica aceptada. No se permite el uso, la distribución o reproducción que no cumplan con estos términos.
JÓVENES REVISORES
MARIA, EDAD: 14
Hola, mi nombre es Maria y soy de Polonia. Me encanta la biología y, en especial, resolver tareas de genética y metabolismo celular. En mi tiempo libre disfruto leyendo libros y jugando con mi gato Roxi. Soy amante del ballet. Entreno de forma regular en el Conservatorio de danza. ¡Realmente me encanta!
AUTORES
FRANK ASHWOOD
Una pasión por la naturaleza me animó a estudiar Biología en la universidad, donde fui voluntario en proyectos de investigación sobre ecología de invertebrados en Escocia y México. Luego de trabajar como consultor ambiental por algunos años, regresé a la Universidad e hice un doctorado (Ph.D.) estudiando las lombrices de tierra en sitios de restauración de vertederos. Ahora tengo un gran trabajo como ecólogo de suelos para Forest Research, donde estudio la biodiversidad del suelo en los bosques del Reino Unido. En mi tiempo libre soy tutor de biología de suelos y hago macrofotografía (tomo fotos de animales diminutos que viven en el suelo). *francis.ashwood@forestresearch.gov.uk
ELENA I. VANGUELOVA
Siempre he sido una persona a la que le gustan las actividades al aire libre, y cuando niña, pasé mucho tiempo en las montañas en Bulgaria. En la Universidad estudié Ingeniería forestal pero no estuve del todo feliz hasta que hice mi doctorado sobre los impactos de la contaminación atmosférica en los ecosistemas forestales. Luego me di cuenta de que lo que me gusta realmente es el lado ambiental de la silvicultura y del suelo. Trabajo para Forest Research como biogeoquímica (un poco de todo: biología, geología y química) e investigo los efectos de la deforestación, la gestión forestal y los cambios ambientales en la biogeoquímica del suelo forestal.
SUE BENHAM
Siempre me ha gustado la naturaleza y pasé mi niñez trepando árboles y observando el mundo natural en los bosques alrededor de mi hogar. Ahora soy una científica en Forest Research ¡y me pagan por hacer lo mismo! Paso mi tiempo trabajando en entender como crecen nuestros bosques y qué efecto tiene el cambio climático sobre ellos. Para ello, estudio todos los aspectos del entorno de un árbol, desde el suelo alrededor de sus raíces hasta el aire alrededor de sus hojas y los animales que dependen de él.
KEVIN R. BUTT
Kevin es un ecólogo en la Universidad Central de Lancashire. Ha estudiado a las lombrices de tierra por más de 30 años y está interesado en saber cómo estos ingenieros del ecosistema son capaces de ayudar a la humanidad con sus actividades diarias, como la excavación de túneles y la alimentación de materia orgánica. Ha estudiado a las lombrices de tierra de toda Gran Bretaña e investigado a lo largo de Europa y Estados Unidos. En uno de sus proyectos actuales examina la acción de las lombrices de tierra en la finca de Charles Darwin, recreando los experimentos del gran científico, mientras que en otro investiga las lombrices gigantes de las montañas de Alemania.
TRADUCTORA
MARÍA A. MOREL REVETRIA
A María le han gustado las plantas desde que tiene memoria. Durante sus estudios de biología en la Universidad, descubrió su interés por la microbiología, y desde entonces, ha trabajado con plantas y bacterias sin parar. Sus principales intereses son las bacterias del suelo y su relación con la productividad vegetal y la salud del suelo. Además, le encanta la idea de llevar las ciencias al público no científico. Es miembro de ComicBacterias, un proyecto de divulgación de la Microbiología a través de caricaturas. El turismo en familia es una de sus aficiones favoritas. †orcid.org/0000-0002-9064-5675
FINANCIAMIENTO (DE LA TRADUCCIÓN)
El equipo Translating Soil Biodiversity agradece el apoyo al Centro alemán para la investigación integrativa en biodiversidad (iDiv) Halle-Jena-Leipzig financiado por la Fundación Alemana de Investigación (DFG FZT 118, 202548816).
