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martes, 30 de julio de 2019

¿Cuánto durará la revolución del fracking?

El Post Carbon Institute de California acaba de publicar el último informe sobre los campos de fracking de Estados Unidos realizado por el experto canadiense David Hughes. He traducido el Resumen Ejecutivo. Os lo dejo en este enlace.

Unos helechos enigmáticos: los silotos

Psilotum nudum. Detalle de las ramas bifurcadas con los esporangios triples (sinangios) de color amarillo. Foto
Una de mis primeras excursiones como aprendiz de botánico cuando era alumno interno en el departamento de Botánica de la Universidad de Granada fue a un lugar llamado la “Montera del torero”, cerca de Los Barrios, en Cádiz. Nuestro único objetivo era observar, que no recolectar, una curiosa especie de planta que era algo así como un fósil viviente, un eslabón entre las algas más evolucionadas y las plantas terrestres más primitivas, las que se conocen genéricamente como helechos, por más que formalmente se separen en grupos taxonómicos muy diferentes. 
Los Psilotum son un grupo peculiar de plantas, tan peculiares y tan raras que en España no tienen nombre común. Para no marear con el nombre científico les llamaré silotos. En los países anglosajones les llaman, les llaman “Whisk Ferns”, helechos batidores, vaya usted a saber por qué. En cuanto al nombre latino, Psilotum, deriva del griego psilotes, desnudez, en referencia a los órganos reproductores carentes de cualquier revestimiento y los tallos aparentemente desnudos de hojas, por más que las tengan, aunque de un tamaño tan pequeño que se les llama microfilos.
Psilotum nudum. Ejemplar del Parque Natural.  Los Alcornocales, Cádiz. Foto
Psilotum tiene dos especies, P. nudum relativamente mucho más común porque prospera muy bien en invernaderos, y P. complanatum menos conocida, aunque ambas aparezcan en muchas zonas intertropicales. Cuando crecen juntas, como ocurre en los invernaderos de algunos jardines botánicos, se hibridan, dando como resultado Psilotum × intermedium
Empecemos por echarles un vistazo superficial. Lo que vemos cuando observamos un siloto es un esporofito diploide. Como todos los esporofitos, su función es producir las esporas que se convertirán en nuevos silotos. Aunque en realidad son plantas vasculares, no producen hojas verdaderas. La rama bifurcada se ocupa de realizar la función fotosintética. Lo que parecen escamas diminutas en forma de hoja en realidad no contienen tejido vascular propio. En cambio, sostienen un tipo de esporangios fusionados que encierran las esporas. Cuando maduran, las esporas se volverán de color amarillo brillante.
Bajo tierra, las cosas son muy diferentes. Los silotos producen un tallo subterráneo (un rizoma) ramificado cubierto de proyecciones similares a pelos, los llamados rizoides. A falta de raíces verdaderas, estas estructuras no solo ayudan a fijar la planta en el sustrato, sino que también funcionan como aquellas, permitiendo que la planta absorba nutrientes y agua. Sin embargo, no lo hacen solos. Al igual que muchas otras plantas, los silotos se asocian con hongos micorrícicos, lo que aumenta enormemente el volumen de sustrato del que disponen para absorber lo que necesitan. A cambio, los silotos proporcionan a los hongos los carbohidratos que producen mediante de la fotosíntesis. 
Un rizoma de Psilotum con rizoides peludos. Foto
Cuando las esporas encuentran un lugar adecuado para germinar, crecen para completar la otra mitad del ciclo de vida del siloto, el gametofito. Con una lupa de gran aumento se observa que los gametofitos se parecen mucho a pequeños rizomas que contienen órganos reproductores masculinos y femeninos. Como viven bajo tierra, los gametofitos no realizan la fotosíntesis y dependen completamente de los hongos micorrícicos para satisfacer todas sus necesidades nutricionales. Esta situación de dependencia funcional continúa hasta que los gametofitos son fertilizados y desarrollan un nuevo esporofito. Entonces, y solo entonces, la planta comenzará a devolver a los hongos el favor de haber garantizado la nutrición de su fase más pequeña.
Fotografía al microscopio electrónico de barrido de un gametófito de Psilotum nudum. Los abultamientos más grandes son los anteridios, los más pequeños los arquegonios. Foto.
La simplificación que sufrió el cuerpo del esporófito al haberse asociado con hongos para su desarrollo, hizo creer durante mucho tiempo que los silotos eran plantas que retuvieron muchos caracteres primitivos similares a los encontrados en las primeras plantas vasculares del registro fósil como Rhynia (división Rhyniophyta), un grupo de plantas que surgieron durante el Devónico temprano, hace entre 419 a 393 millones de años), si bien no se habían encontrado fósiles que sostuvieran este argumento. Por lo tanto, habrían sido plantas que se hubieran desprendido del árbol filogenético de las plantas vasculares antes de la aparición de los helechos en sentido amplio.
Pero mirando con más atención hay diferencias anatómicas muy significativas y fundamentales entre los dos linajes, que hacen que sean tratados como divisiones taxonómicas diferentes. Además, los análisis moleculares han demostrado que los silotos encajan bien dentro del conjunto de los helechos (división Pteridophyta) y probablemente representan un grupo cercano al orden Ophioglossales. Parece que sería más adecuado considerar que los silotos representan una simplificación de un helecho "tradicional" y no tanto, como estudié yo en mi asignatura de Criptogamia hace más de cuarenta años, un superviviente, una reliquia, de los primeros días de la evolución de las plantas terrestres.
Árbol filogenético de los pteridófitos y relaciones con los demás grupos de plantas terrestres.
Lo que le falta al género Psilotum en número de especies, lo compensa con su amplia distribución. Los silotos parecen haber conquistado la mayoría de las zonas tropicales y subtropicales de la Tierra. En algunas zonas son componentes bastante comunes de la flora local, mientras que en otras se consideran raras o incluso amenazadas. Para encontrarlos en la naturaleza, hay que mirar en las grietas de las rocas o en los troncos y ramas de los árboles. Aunque ambas especies se pueden encontrar creciendo sobre los árboles, P. complanatum parece tener preferencias mayores por la vida epifítica. © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.

domingo, 28 de julio de 2019

Palmeras, murciélagos y ácaros autoestopistas

Calyptrogyne ghiesbreghtiana. Izquierda porte y hojas. Derecha, infrutescencia. Foto.
Viajando por las faldas de la Sierra Madre de Chiapas hace más tiempo del que me gustaría, di con una pequeña palmera en flor. En una selva tropical en la que abundan árboles majestuosos, helechos gigantes, lianas, bromeliáceas, orquídeas y otras maravillas florales de formas caprichosas y colores abigarrados, la verdad es que la palmera enana pasaba casi desapercibida. Lo que cautivó mi atención fue el poderoso olor a ajo que emanaba de sus inflorescencias alargadas cubiertas de flores blancas y carnosas. 
La observé un rato, tomé unas notas, encontré su nombre en mi guía de campo, busqué un artículo donde se hablaba de ella y esperé a mejor ocasión para ocuparme ella. De eso hace ya dieciséis años. Hace unos días la lectura de aquel artículo de la revista Biological Journal of the Linnaean Society me ha enseñado la asombrosa polinización de esta palma. Gracias a esta lectura veraniega he descubierto también a qué se debía el olor a ajo que provocó mi curiosidad.
La palma coligallo (Calyptrogyne ghiesbreghtiana) vive en el sotobosque de los bosques tropicales de Mesoamérica, desde México a Panamá. Es una palma tan modesta que prácticamente carece de tallo, o, como mucho, los ejemplares más viejos muestran un tallo corto y grueso de la altura de un hombre que no juegue en la NBA. Las hojas son de dos tipos, unas enteras y otras pinnadas con 3-9 foliolos, con el terminal de extremo bifurcado. Las flores se producen durante todo el año en inflorescencia monoicas verticales; dependiendo del ejemplar, uno podrá encontrar flores con estambres o flores con pistilos, porque hay separación temporal de las fases masculina y femenina. 
Inflorescencia masculina. Foto
Si se observa un ejemplar a lo largo del tiempo, se puede comprobar que primero surgen las inflorescencias masculinas y más tarde las femeninas. Es lo que se llama proterandria, un mecanismo encaminado a evitar la autopolinización. Al separar las flores masculinas y femeninas en el tiempo, cada planta puede asegurar que su propio polen no se depositará en sus propios estigmas. El hecho de que florezca durante todo el año significa que siempre habrá una planta receptiva en algún lugar del bosque.
Después de que las flores masculinas hayan arrojado el polen, hay un período de unos cuantos días en que deja de florecer. Luego, después de 3 a 4 noches sin flores, emergen flores femeninas listas para recibir el polen. Cada flor se abre solo por la noche y no dura más que una noche. 
Por lo que se sabe hasta ahora, la coligallo es la única palmera que es quiropterófila, es decir, que se poliniza gracias a los murciélagos, en concreto por quirópteros de la familia Phyllostomidae. Las flores masculinas y femeninas están cubiertas por un tubo pulposo y dulce que debe eliminarse para que las partes fértiles queden al descubierto y la polinización tenga éxito. La extracción del tubo es lo que realmente expone los órganos reproductores y permite que ocurra la transferencia de polen. Los murciélagos de varias especies de esa familia son los que hacen el trabajo. Se han observado distintas especies visitando las inflorescencias. Aparentemente, el color brillante y el fuerte olor de las flores actúan como reclamo para los murciélagos que se alimentan de los tubos florales, cuya pulpa dulzona recuerda a las de algunas frutas de las que se alimentan los murciélagos frugívoros. 
Dos especies de murciélagos que visitan las inflorescencias de la palmera coligallo: A) Un murciélago del género Artibeus encaramado alimentándose de flores masculinas y B) un murciélago del género Glossophaga alimentándose de flores femeninas mientras se cierne. Foto.
Curiosamente, el mecanismo de alimentación de cada especie de murciélago es diferente. Algunos se ciernen sobre la inflorescencia como los colibríes, mordiendo el tubo carnoso de las flores a medida que se desplazan. Otros prefieren encaramarse en la inflorescencia y arrastrarse sobre ella mientras comen. Estos comportamientos diferentes producen diferentes tasas de polinización. Aunque ambos dan lugar a la formación de semillas, los murciélagos que se encaraman parecen ser los polinizadores más efectivos. Eso se debe a que los que se encaraman pasan más tiempo en la inflorescencia y sus cuerpos entran en contacto con muchas más flores mientras se alimentan. Los murciélagos que se ciernen solo logran contactar con su hocico en unas pocas flores a la vez. 
El papel de los murciélagos que se posan no termina con la polinización. También juegan un papel crucial en la dispersión de ciertos ácaros que viven en las flores de la palmera. Los ácaros de las flores consumen pequeñas cantidades de polen y néctar. Como se puede imaginar, su pequeño tamaño hace que para ellos sea increíblemente difícil encontrar nuevos lugares de alimentación. Aquí es donde los murciélagos entran en juego.
Se ha descubierto que, además del polen, los murciélagos que se posan también llevan cargas considerables de ácaros florales viajando como autoestopistas en su pelaje. Los ácaros se arrastran sobre el murciélago mientras visita una inflorescencia y se apean cuando visitan otra. Los ácaros no dañan a los murciélagos, pero son esenciales para su propio ciclo de vida porque gracias a sus transportistas voladores pueden alcanzar nuevos lugares de alimentación lejos de su palma original. Aunque se sabe poco acerca de estos ácaros, se piensa que los que viven en la palma coligallo son exclusivos de esta especie y probablemente no se alimentan de ninguna otra planta.
Como tantas veces sucede en la vida, no faltan los gorrones que no aportan nada. Se ha observado que la pulpa dulzona de los tubos florales también le encanta a algunos saltamontes de la familia Tettigoniidae y a otros insectos herbívoros que no contribuyen a la polinización y se zampan las flores completas. 
Así es la vida: unos esquilan y otros se llevan la lana. © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.

Flores del inframundo

Un murciélago neozelandés de cola Mystacina tuberculata sobrevuela una población de la flor del inframundo Dactylanthus taylorii. Foto de David Mudge.  
Nueva Zelanda tiene una naturaleza muy original de la que me he ocupado en algunos artículos de este blog (1, 2, 3). Es asombroso ver lo que puede producir una isla libre de los principales depredadores terrestres. Desgraciadamente, desde que llegaron los humanos, sus ecosistemas han pagado un doloroso tributo a la civilización. La que voy a contar es una de las interacciones de plantas y animales más singulares del mundo que solo se puede encontrar en este archipiélago. Durante cuánto tiempo es la pregunta.
En el Pérmico (hace más de 250 millones de años) todas las masas continentales estaban reunidas en un único supercontinente, al que llamamos Pangea. Hace unos 200 millones de años Pangea se había partido en dos supercontinentes: Laurasia, al norte y Gondwana, al sur. Los separaba entonces el océano Tethys, que se extendía desde el sur de Asia, por la actual cuenca del Mediterráneo, hasta la actual América, a su vez separada en dos, porque Norteamérica estaba unida a Europa y Sudamérica a África.
Durante el Jurásico y el Cretácico Gondwana fue escindiéndose y dio lugar a las masas continentales de las actuales Sudamérica, África, Australia, Zealandia (el continente sumergido del que emergen Nueva Zelanda y Nueva Caledonia), el Indostán, la isla de Madagascar y la Antártida, un proceso de fragmentación y alejamiento que continuó durante el Cenozoico y permanece aún activo.
Nueva Zelanda se separó del supercontinente Gondwana hace más de 80 millones de años, cuando todavía los dinosaurios dominaban la Tierra. Estas islas, al quedarse separadas del resto de los continentes, tuvieron una evolución biológica que tomó un rumbo distinto al resto del mundo donde los mamíferos tuvieron mucho éxito. En esta tierra de los pájaros, las aves colonizaban los nichos ecológicos que ocupaban los mamíferos en otros lugares de la Tierra.
En esa Nueva Zelanda ancestral, ya geográficamente aislada, la flora y la fauna continuaron adaptándose y evolucionando independientemente de sus congéneres que vivían en lo que se convertiría en Sudamérica, Australia, Nueva Guinea y la Antártida. 
Un murciélago de cola corta con el hocico impregnado de polen de la flor del inframundo. Foto
Debido a su aislamiento anterior a la aparición de los mamíferos, en Nueva Zelanda no hay mamíferos terrestres. La historia que voy a contarles está relacionada con una especie de murciélago. De hecho, este murciélago pude considerarse el único mamífero terrestre autóctono de Nueva Zelanda.
No, no me equivoco. Dije terrestre. El pequeño murciélago de cola corta de Nueva Zelanda (Mystacina tuberculata) emplea aproximadamente el 40% de su tiempo buscando insectos en el suelo. Tiene muchas adaptaciones especializadas en las que no voy a entrar aquí, pero la parte más interesante es que estos murciélagos, además de cazar insectos en vuelo, se alimentan en grupos que remueven insectos de la hojarasca con un frenesí tal que recuerda al de las pirañas. Además de usar la ecolocalización, también tienen un sentido del olfato altamente desarrollado. Esto es importante para elsegundo protagonista de esta historia forestal.
Dactylanthus taylorii. Dibujo original de Joseph Dalton Hooker. Transactions of the Linnean Society, vol. 22, 189. 
Veamos ahora a Dactylanthus taylorii. Esta planta es un miembro de la familia tropical Balanophoraceae. Es una planta parásita. No produce clorofila y vive la mayor parte de su vida bajo tierra, envuelta alrededor de las raíces de su árbol huésped. De vez en cuando, un pequeño grupo de flores que surgen de una parte hinchada y tuberosa del tallo subterráneo atraviesa la tierra y emerge un poco por encima de la hojarasca. Por eso, los maoríes la llamaban pua reinga, que se traduce como flor del inframundo. Las flores emiten un olor a almizcle dulce que atrae a los murciélagos mientras se alimentan.
Los murciélagos son uno de los únicos polinizadores que quedan para la flores del inframundo. Olfatean las flores y cenan el néctar, mientras sus hocicos se espolvorean con polen. Recientemente, se ha descubierto que el loro gigante terrestre de Nueva Zelanda, el kakapo Strigops habroptilus (en maorí kākāpō, que significa ‘loro nocturno’), también se cree que es un polinizador de esta planta. Lamentablemente, el kakapo solo sobrevive en algunas de las islas más pequeñas del archipiélago. 
Tanto Dactylanthus taylorii como Mystacina tuberculata se consideran en peligro de extinción. Cuando los europeos llegaron a estas islas y las colonizaron, trajeron consigo el habitual conjunto de mamíferos invasores como ratas, perros, gatos y cerdos, todos los cuales están cobrándose un alto precio en los ecosistemas nativos. Las plantas y los animales de Nueva Zelanda no han compartido una historia evolutiva con los mamíferos invasores y, por lo tanto, no tienen adaptaciones para hacer frente a su presencia. El futuro de la flor del inframundo, del murciélago de cola corta y del kakapo, junto con muchas otras especies únicas de Nueva Zelanda, es muy incierto.

sábado, 27 de julio de 2019

Yes, mosquitoes really do like you better, and here’s why


Your body heat, the microbes on your skin, and even your clothes are determining factors when it comes to your attractiveness level for the tiny insects.

Read more: https://elpais.com/elpais/2019/07/24/inenglish/1563978338_857212.html

El olor del miedo


Coccinella semptempunctata. Foto.
Si te gustan las plantas, alguna vez habrás tenido que lidiar con pulgones. Los pulgones son unos pequeños insectos hemípteros pertenecientes a la familia Aphididae (castellanizado áfidos) que, provistos de un aparato bucal chupador a modo de aguja de jeringuilla, drenan la savia elaborada de las plantas; haciéndolo, no solo las debilitan, sino que son también la vía de transmisión de fitopatógenos que provocan graves enfermedades. 
Las plantas deben enfrentarse a la amenaza de la infestación de áfidos y para ello han desarrollado algunas defensas increíbles. De una de ellas, basada en el mimetismo, me ocupé en una ocasión anterior. En un artículo que se acaba de publicar hace unos días en el número 223 de New Phytologist, se ha descrito una forma fantástica de defensa contra los pulgones que ha desarrollado una especie de piretro, Tanacetum cinerariifolium, que consiste en oler como una colonia de pulgones asustados.
Antes de entrar en materia, hay que decir que los piretros del género Tanacetum y sus parientes cercanos los crisantemos (género Chrysanthemum) producen unas sustancias insecticidas, las piretrinas, que se usan para controlar una amplia variedad de insectos (mosquitos, orugas, escarabajos, etc.) en el ámbito doméstico o en invernaderos. No se pueden usar en el exterior porque se degradan con relativa facilidad por la acción de la luz. 
Tanacetum cinereaiifolium
Como a todos los insectos, a los pulgones no les gustan las piretrinas, pero pánico, lo que se dice, pánico, el que les provoca su predador más voraz: la mariquita de siete puntos Coccinella septempunctata, un coleóptero de aspecto tan simpático para nosotros como terrorífico para los pulgones. Si tu jardín tiene pulgones, ya sabes, cría mariquitas.
Cuando los pulgones detectan la presencia de algún peligro, y para ellos las mariquitas son la peor amenaza, producen sus propias feromonas de alarma. Como forman colonias grandes y clonales, estas feromonas avisan a sus parientes de una muerte inminente. Al captar esas señales de alarma, cualquier pulgón que se precie pondrá tierra por medio alejándose de las plantas en la que sus colegas están siendo atacados. Los áfidos tampoco son los únicos que detectan estos olores. Sus depredadores y parásitos también utilizan esos compuestos para localizar las colonias de sus víctimas potenciales.
La presión selectiva ejercida por los áfidos en las plantas es tan fuerte que parece que al menos una especie de Tanacetum, T. cinereaiifolium, ha desarrollado un mecanismo para producir estas feromonas. Tanacetum es un miembro de la familia Asteraceae bastante común en el sur de Eurasia. Como todas las plantas con flores, estas son sus órganos más preciados. Son la clave para llevar sus genes a la siguiente generación y, por lo tanto, protegerlos del daño de los herbívoros es de suma importancia.
Se ha descubierto que los piretros producen una feromona de alarma del áfido llamada (E)-β-farneseno o EβF, para abreviar. La feromona no se produce en todos los tejidos de la planta, sino que se concentra cerca de la inflorescencia. Además, la producción de feromonas no es constante durante la floración. Los investigadores descubrieron que su producción alcanza su punto máximo justo antes de que se abra la inflorescencia.
La producción de EβF en la planta parece cumplir una doble función. Primera, la reducción de la infestación de áfidos durante las primeras etapas de la floración. Cuando comienza el ataque inicial del áfido, estos insectos consumen algo de EβF a medida que se alimentan y lo liberan excretándolo en sus exudaciones azucaradas. Otros pulgones que detectan la EβF en la excreción evitarán posarse, probablemente debido a la percepción de que los áfidos que se alimentan allí ya están pasándolas canutas.
Pulgón alado del  melocotonero, Myzus pérsica. Foto.
Eso no significa que no se encuentren depredadores. De hecho, el otro beneficio de producir EβF en la inflorescencia es que parece atraer a las mariquitas. Las mariquitas son capaces de detectar EβF en el aire y acudirán de todas partes con la esperanza de propinarse un sabroso festín a costa del pulgón. Los investigadores encontraron que las mariquitas se presentaban con mayor frecuencia durante las primeras etapas del desarrollo floral, lo que sugiere que la producción de EβF en los tejidos florales es el principal atrayente.
Una mariquita se dispone a devorar pulgones. Foto.
Curiosamente, se ha encontrado que la producción constante de EβF es menos eficaz para disuadir a los áfidos que su producción intermitente. Se piensa que, al igual que los humanos pueden acostumbrarse a ciertos niveles de olor de fondo, también lo pueden hacer los pulgones. Si los áfidos están expuestos a altos niveles de EβF durante largos períodos de tiempo, lo reconocerán como el nivel de fondo seguro y continuarán alimentándose. Eso puede explicar por qué las plantas de piretro solo producen EβF durante un corto período de tiempo durante las etapas más cruciales del desarrollo floral. 
Investigaciones como esta no solo mejoran nuestra comprensión de las innumerables formas en que las plantas se defienden, sino que también nos ofrecen nuevas vías para investigar formas más naturales de defender a las plantas de las que dependemos de las plagas. © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.

jueves, 25 de julio de 2019

Los musgos que salvaron miles de vidas en la Primera Guerra Mundial

Sphagnum squarrosum. Foto.

Las mismas propiedades extraordinarias que hacen de los musgos unos "ingenieros constructores de ecosistemas" sirvieron para curar las heridas de miles de soldados durante la Primera Guerra Mundial.
Antes de entrar en materia, permítanme que introduzca brevemente dos términos técnicos. En lo que se refiere a la regulación de su contenido en agua, las plantas pueden adscribirse a dos grandes tipos: homeohidras y poiquilohidras. Homeohidro sirve para designar al conjunto de organismos con la capacidad de retrasar o evitar la desecación. Las plantas más evolucionadas, con raíz tallo y hojas, pertenecen a este tipo.
La poiquilohidria es la condición de los organismos que carecen de un mecanismo para regular el contenido de agua en sus tejidos y prevenir la desecación, como ocurre, entre otros, con los musgos. En general, estos organismos no son capaces de vivir en ausencia de agua durante mucho tiempo y se desecan rápidamente, por lo que suelen vivir en ambientes húmedos o acuáticos. Como tienen una gran capacidad de absorción, cuando disponen de agua se hidratan a tope. Su capacidad de absorción es tal que se conocen casos de musgos que han resistido 1.500 años desecados para luego recuperarse como si tal cosa una vez hidratados. Entre los musgos, los esfagnos (Sphagnum) son los campeones de la absorción.
La mitad de los humedales del mundo son turberas. Su superficie es una capa de turba, que está compuesta por material vegetal que se ha acumulado durante miles de años sin descomponerse del todo porque el ambiente está saturado de agua. La turba es un material orgánico, de color pardo oscuro y rico en carbono. Está formado por una masa esponjosa y ligera en la que aún se aprecian los componentes vegetales que la originaron.
Las turberas se originan cuando el material orgánico depositado excede al descompuesto en un humedal. De esta manera la laguna o pantano puede terminar por rellenarse de material orgánico y partes considerables de la turbera pierden contacto con el agua subterránea por lo que pasan a abastecerse principalmente de agua de lluvia, lo que equivale a un régimen ombrotrófico para el ecosistema. Cuando esto ocurre se ven favorecidas especies como los musgos del género Sphagnum que sobreviven en aguas de pocos nutrientes.

Las turberas son áreas bajas, generalmente deprimidas y anegadas o inundadas (situadas permanentemente o casi permanentemente bajo el nivel freático) en las que se produce la acumulación de restos vegetales. Son zonas encharcadas con escasa circulación de aguas y en las que existe una mayor tasa de acumulación de materia orgánica que de destrucción. La condición para que una turbera pueda formarse es que exista un equilibrio entre un aporte y el gasto de agua (lluvias, evapotranspiración, flujos entrantes o salientes). Un déficit conlleva a la exposición de la turba y en función de la duración del proceso puede traducirse en la oxidación parcial de la turba, con la generación de horizontes distintivos, o en su degradación y desaparición. Inicialmente, en estas zonas encharcadas, poco profundas, la luz penetra en el agua permitiendo que se desarrolle vegetación en el fondo, lo que a la larga incrementa el aporte de restos orgánicos en profundidad (Fig. 1 y 2). El incremento de vegetación va provocando una gran cantidad de residuos vegetales que se van acumulando. En un principio se produce un fuerte incremento de la población bacteriana encargada de la descomposición de los restos orgánicos, al amparo de un medio muy rico en nutrientes. La colmatación de la charca va favoreciendo la implantación de una flora más extensa, que realiza una fuerte exportación de nutrientes del agua, así como de un fuerte consumo de oxígeno. El medio acuático se va empobreciendo en nutrientes y, sobre todo, en oxígeno, por lo que la actividad microbiana se reduce y se comienza a producir una fuerte acumulación de residuos orgánicos sin transformar que terminan colmatando la charca y creando un enorme cumulo de material orgánico (Fig. 3). El conjunto de procesos de descomposición de los restos vegetales se conoce como humificación y lleva a su transformación en turba. Posteriormente, el desarrollo arbóreo aumenta la evapotranspiración y desecado (Fig. 4).

Las turberas dominadas por Sphagnum desempeñan un papel importante en el ciclo global del carbono (C), porque que pueden almacenar el doble de carbono que toda la biomasa de los bosques de la Tierra. Las turberas en el hemisferio norte almacenan entre 270 y 370 Pg C (Pg, petagramo = 1015 gramos o mil millones de toneladas) en forma de turba, lo que representa entre el 34 y el 46% del dióxido de carbono que se conserva actualmente en la atmósfera). Además, este ecosistema secuestra aproximadamente el 12% de las emisiones humanas actuales.
Desesperados por conseguir algo estéril que mantuviera las heridas desinfectadas, los médicos militares que atendían los hospitales de campaña durante la Primera Guerra Mundial aguzaron la creatividad. Con éxito desigual, intentaron de todo, desde rezar a San Pantaleón, pasando por irrigar las heridas con soluciones de cloro, hasta confeccionar apósitos impregnados con ácido carbólico, formaldehído o cloruro de mercurio. Pero el final siempre era el mismo: simplemente no había suficiente algodón, un producto que tenía una gran demanda para confeccionar uniformes y para emplearlo junto con el ácido nítrico como explosivo, el decimonónico piroxilo.
Explotación de una turbera de esfagnos para la elaboración de güisqui en Escocia. Las barras de turba se utilizan para tostar la malta. Foto
Un par de escoceses, el uno cirujano y el otro botánico, dieron con la tecla: rellenar las heridas con musgo. No eran musgos cualquiera: eran esfagnos, los formadores de turba en climas fríos y húmedos como los de las Islas Británicas y el norte de Alemania. Hoy en día, estas pequeñas plantas con forma de estrella son conocidas por su uso en horticultura y biocombustible, pero también se han usado durante al menos 1.000 años para ayudar a curar heridas.
Las narraciones épicas gaélico-irlandesas cuentan que tras la batalla de Clontarf del Viernes Santo de 1014, los guerreros usaban musgo para empapar y desinfectar sus heridas. Los musgos también fueron utilizados por los nativos norteamericanos, que los usaban a guisa de pañal natural para acolchar las cunas de los bebés. Continuó usándose esporádicamente durante las guerras napoleónicas y franco-prusianas, pero hasta la Primera Guerra Mundial los médicos no se dieron cuenta de todo el potencial de estas plantas.
Al comienzo de la guerra, el eminente botánico Isaac Bayley Balfour y el cirujano militar Charles Walker Cathcart identificaron las dos especies que funcionaban mejor para detener las hemorragias y ayudar a curar las heridas: Sphagnum papillosum y Sphagnum palustre, que abundaban en Escocia, Irlanda e Inglaterra. Cuando ambos preparaban un artículo para la sección "Ciencia y naturaleza" de The Scotsman en el que ponían por las nubes las virtudes medicinales de ambos musgos, supieron que ya eran ampliamente utilizados en Alemania. Pero a tiempos desesperados medidas desesperadas. O, como escribieron citando a Ovidio: «Fas est et ab hoste doceri» (Uno debería aprender de los enemigos).
Los experimentos de laboratorio confirmaron sus observaciones: los Sphagnum pueden almacenar hasta veintidós veces su propio peso en líquido, el doble de la capacidad absorbente del algodón. Esta extraordinaria capacidad esponjosa proviene de la estructura celular de los Sphagnum. El caulidio o tallo está formado generalmente por células epidérmicas y subepidérmicas pequeñas de paredes gruesas, células de parénquima de paredes delgadas y células conductoras. Las células conductoras incluyen hidroides y leptoides, que son funcionalmente análogos al xilema y al floema de las plantas vasculares. Mientras que los leptoides, que son como células de un floema primitivo, conducen metabolitos elaborados. Como sucede con las tráqueas del xilema, los hidroides maduros están muertos y conectados por perforaciones que permiten el paso del agua.
Los filidios (hojas) suelen tener una capa de células de grosor, excepto las nervaduras centrales y los márgenes, que pueden tener múltiples capas de células diferenciadas. Las células de los filidios tienen clorocitos fotosintéticos e hialocitos células muertas y huecas, comunicadas con el exterior mediante poros y que presentan elaborados engrosamientos de la pared celular.
El noventa por ciento de las células en un ejemplar de esfagno son hidroides, que parecen células muertas, pero que en realidad están diseñadas para estar vacías y poder llenarse con agua. Desde tiempos inmemoriales curanderos, sanadores y médicos aprovecharon esa extraordinaria capacidad de absorción de líquidos para absorber sangre, pus y otros fluidos corporales.
Los Sphagnum también tienen propiedades antisépticas. Las paredes celulares de la planta están compuestas por moléculas de polímeros especiales que crean un halo electroquímico alrededor de todas las células y carga negativamente las paredes celulares. Esas cargas negativas hacen que los iones de nutrientes cargados positivamente (como el potasio, el sodio y el calcio) sean atraídos por el esfagno. El musgo absorbe del suelo todos los nutrientes cargados positivamente y libera iones cargados negativamente que producen a su alrededor un medio ácido.
En las turberas, la acidez tiene efectos limitantes notables porque solo pueden vivir especies altamente especializadas capaces de tolerar ambientes hostiles y faltos de nutrientes. Para los heridos, el resultado es que los vendajes de Sphagnum producen ambientes estériles al mantener bajo el nivel de pH alrededor de la herida, lo que inhibe el crecimiento de las bacterias.
A medida que avanzaba la guerra, la cantidad de vendajes necesaria para atender a los heridos se disparó; los esfagnos proporcionaron materia prima para más y más de ellos. En 1916, la Cruz Roja Canadiense en Ontario, utilizando los esfagnos de Columbia Británica, Nueva Escocia y otras regiones oceánicas canadienses, suministró más de un millón de vendajes, casi dos millones de compresas y un millón de apósitos para los soldados heridos en Europa. En 1918, se enviaban mensualmente un millón de vendajes desde Gran Bretaña a hospitales en Europa continental, Egipto e incluso en Mesopotamia.
Grupos de voluntarios del Reino Unido y Norteamérica organizaban expediciones para recolectar esfagnos destinados a satisfacer la demanda de vendajes. Los periódicos locales anunciaban "Moss drive" y eso bastaba para que acudieran como voluntarios mujeres de todas las edades y niños. A los voluntarios se les enseñaba a llenar tres cuartas partes de los sacos, arrastrarlos hasta el terreno duro más cercano y luego bailar sobre ellos para extraer el mayor porcentaje posible de agua.
Los esfagnos eran también muy utilizados en el lado germano. Alemania era más activa que cualquiera de los aliados en la utilización de los esfagnos, porque las turberas del noreste de Alemania y Baviera proporcionaban suministros aparentemente inagotables. Los civiles e incluso prisioneros de guerra aliados eran reclutados para recolectarlos. Cada país tenía su propio método para fabricar los vendajes, pero todos estaban de acuerdo en una cosa: los vendajes de musgo funcionaban. Su capacidad de absorción era sobresaliente y no se enmohecían. Por si ello fuera poco, los esfagnos eran un recurso renovable que crecía sin mucha dificultad.
Si es tan bueno, ¿por qué no se siguen usando vendas de esfagno? En buena medida, debido a la inmensa cantidad de mano de obra requerida para recolectarlos. Aunque algunos fabricantes estadounidenses experimentaron su uso para elaborar unas compresas higiénicas llamadas Sfag-Na-Kins, abandonaron el negocio porque no resultaba rentable. Que no lo sea es una buena noticia, porque el valor real de estas plantas va mucho más allá de los vendajes.
Además de ser ecosistemas ricos de por sí por la presencia de plantas carnívoras, juegan un gran papel como reguladoras del cambio climático global. Las turberas lde Spaghnum y de otros musgos pasan miles de años acumulando carbono en sus capas subterráneas. Si se descongelan o se secan, el carbono se escapará a la atmósfera. Y aunque no se estén recogiendo para vendajes, los científicos temen que la agricultura y la industria puedan drenar los pantanos o que la turba se use como biocombustible. ©ManuelPeinado Lorca. @mpeinadolorca.