Líquenes, denunciantes de la contaminación atmosférica
1993/04/01 Larrañaga, Jon Iturria: Elhuyar aldizkaria
Algunas de estas técnicas utilizan plantas, especialmente líquenes. Las plantas, al ser más sensibles que el hombre, sufren antes la contaminación atmosférica, por lo que para saber si hay contaminación atmosférica en un determinado lugar basta con analizar la situación de determinadas especies, frecuentemente seleccionadas como indicadores biológicos, o de toda la comunidad vegetal local.
Estos métodos tienen varias ventajas. Por un lado, son métodos mucho más baratos y rápidos que los métodos analíticos convencionales, y por otro lado, a diferencia de los métodos físico-químicos, permiten conocer la influencia de las combinaciones de diferentes sustancias contaminantes y su concentración y duración en los ecosistemas. Por el contrario, la utilización de indicadores biológicos no permite obtener resultados cuantitativos concretos, y si se desea conocer las concentraciones de sustancias contaminantes es necesario conformarse con estimaciones.
Líquenes, indicadores biológicos apropiados
Los líquenes toman de la atmósfera todos los nutrientes que necesitan, por lo que mantienen una estrecha relación fisiológica con el medio exterior. Asimismo, carecen de capa exterior o cutícula protectora y de mecanismos reguladores de los intercambios de gases y líquidos, y debido a las numerosas lagunas que presenta su talo, tienen una gran facilidad de almacenamiento de sustancias tóxicas. Además, son muy estenoicos, es decir, tienen exigencias ecológicas muy concretas y son muy sensibles a cualquier cambio que se produzca en el entorno.
Por todo ello, son muy sensibles a la contaminación y, en consecuencia, constituyen indicadores biológicos muy apropiados.
Son muchas las sustancias que afectan a los líquenes, entre ellas los óxidos de azufre y nitrógeno, los aldehídos, cetonas y nitratos de peroxiacilo, los fosfatos, los metales pesados, y algunos hidrocarburos, sustancias fluoradas e isótopos radiactivos, pero sin duda, el dióxido de azufre y la lluvia ácida provocada por éste son los que más influyen en la actualidad.
Todas estas sustancias hacen que los líquenes sufran alteraciones fisiológicas, morfológicas o estructurales evidentes, que frecuentemente desaparecen.
Sin embargo, la sensibilidad de los líquenes no siempre es la misma, ya que las condiciones ambientales y el estado fisiológico de los líquenes influyen mucho. En general, los líquenes jóvenes son más sensibles que los adultos, mientras que los frondosos y fruticulosos son más sensibles que los escamas y crustáceos. Por otra parte, el clima y el pH del sustrato, junto con otros factores, pueden reducir o aumentar la incidencia de la contaminación.
Métodos que utilizan líquenes
Desde 1970 el uso de líquenes ha adquirido gran fuerza y se han desarrollado diversas técnicas. Todos ellos podemos clasificarlos en tres grandes tipos.
Por un lado, los líquenes son utilizados como indicadores biológicos. Como se ha mencionado anteriormente, los líquenes normalmente crecen en condiciones ambientales muy concretas. Por ello, en zonas en las que la concentración de ciertas sustancias es elevada, no se produce un crecimiento de cualquier tipo de líquen, pero sí la presencia de determinadas especies capaces de crecer. Por ello, la presencia en el lugar de estudio de algunos de estos líquenes indica la presencia de estas sustancias. En estos casos se dice que un líquido concreto es un indicador biológico de una determinada sustancia.
Un ejemplo de ello son los líquenes nitrófilos. Estos crecen en zonas donde la concentración de sustancias nitrogenadas (amonio, nitrito y nitratos) es alta. En consecuencia, la presencia de líquenes nitrófilos en zonas que antes no tenían este tipo de líquenes indica la existencia de contaminación por sustancias nitrogenadas. Este fenómeno es relativamente común en las zonas industriales y urbanas, y sobre todo en las zonas rurales donde se utilizan fertilizantes nitrogenados, especialmente en estado gaseoso o líquido.
Algo parecido ocurre con los líquenes acidófilos (que crecen sobre sustratos de bajo pH). El crecimiento de líquenes acidófilos en sustratos básicos indica la presencia de algún factor acidificante del medio (a menudo lluvia ácida generada por el SO2 que se emite a la atmósfera).
Otro método es el de la estimación. Cuando en un lugar aparecen sustancias contaminantes, la flora licénica local sufre una serie de alteraciones. Por un lado, los líquenes altamente sensibles a estas sustancias contaminantes desaparecen, quedando sólo los más resistentes. Además, cuanto más alta sea la concentración de contaminantes o más sostenibles sean, más serán las especies que desaparecen y menos las que quedan. Por otro lado, al analizar el método de la estimación se ha visto que en algunos casos aparecerán nuevas especies capaces de soportar altas concentraciones de estas sustancias.
Por tanto, analizando la flora licénica de un determinado lugar y comparándola con la flora de emplazamientos con condiciones ecológicas similares pero sin contaminación, podemos conocer bastante bien el grado de contaminación del área de estudio.
Para poder utilizar este método es necesario realizar numerosos inventarios exhaustivos de la flora licénica, para lo que es imprescindible conocer bien la taxonomía de los líquenes. Sin embargo, tiene una serie de ventajas, ya que es muy sensible y permite conocer los efectos de la contaminación siguiendo la evolución de la flora licénica. Sin embargo, presenta un inconveniente importante, es decir, la necesidad de realizar numerosas observaciones de gran trabajo que permitan estimar con precisión el grado de contaminación utilizando inventarios de flora licénica.
El tercer y último método es el de la bioacumulación. Elementos y moléculas tóxicas por diferentes líquenes (compuestos que contienen fluoros, metales pesados, elementos radiactivos, etc.) los acumula en su talo. Por ello, frecuentemente se utilizan para conocer la presencia o no de estas sustancias tóxicas y la evolución de la contaminación causada por estas sustancias (dirección de dispersión, alcance, concentración de sustancias en cada lugar, etc.) También para conocerlo.
En este campo han sido muy importantes los trabajos realizados en las regiones arcaicas europeas. La base de la ganadería de estos territorios es el caribú. Este animal se alimenta de líquenes y, entre otras cosas, es utilizado como alimento por el hombre. Por ello, es muy importante conocer qué sustancias y concentraciones acumulan los líquenes, que pasan de los líquenes al caribe y de ahí al ser humano. Las sustancias más estudiadas han sido el cesio 137 por ensayos nucleares y 90 por estroncio, cuya concentración ha disminuido desde 1965.
En las márgenes de las carreteras se han realizado trabajos similares con el fin de analizar la contaminación que produce el plomo que desprenden los automóviles. Como consecuencia de estos trabajos, los líquenes que crecen en las proximidades de las carreteras acumulan gran cantidad de plomo, y a medida que nos alejamos de la carretera la concentración de plomo acumulada por los líquenes disminuye considerablemente. Además, la proximidad a carreteras de los líquenes que crecían lejos de las carreteras ha permitido medir la velocidad a la que se acumula este metal pesado.
Este tipo de trabajos tienen especial importancia para el ser humano. Algunas plantas utilizadas para el consumo humano acumulan plomo y otros metales pesados, cuyo consumo continuado puede causar graves problemas de salud. Debido a que los líquenes son mucho más sensibles, los trabajos con líquenes pueden ayudar a controlar este tipo de contaminación.
¿Qué son los líquenes?
Los líquenes son la simbiosis de dos organismos (asociación permanente de dos organismos de distintas especies), uno de cuyos componentes es el hongo ( micobionte ) y el otro el alga ( ficosinbionte ).
El hongo suele ser basidiomicotino, y normalmente es el que da al cuerpo del líquen ( talo ) su aspecto característico. Tiene capacidad para reproducirse sexualmente, desarrollando para ello cuerpos fructíferos, y para vivir es imprescindible estar en simbiosis con algas.
Suele ser alga, clorofícea (alga verde) o cianofícea (alga verde-azul), normalmente situada entre los filamentos del hongo (hifen). A menudo es unicelular y no tiene capacidad de reproducción sexual, pero sí de libertad.
Es difícil explicar en qué consiste el éxito de este tipo de simbiosis.
El hongo aprovecha los glúcidos que produce el alga durante la fotosíntesis, aprovechando unos hifas especiales que se introducen en el interior de la algas para su absorción. Estas hifas pueden ser de dos tipos. Algunos, denominados roturadores, penetran hasta el citoplasma de la alga, donde absorben los glúcidos. Los otros, llamados apresorios, no llegan hasta el citoplasma, pero se encuentran estrechamente unidos alrededor del alga y a menudo atraviesan la pared celular de éste. En cualquier caso, para el hongo es imprescindible que las algas se sirvan de los glúcidos producidos, por lo que no es conveniente que el alga sufra daños excesivos.
Dado que los cianofíceos son capaces de fijar el nitrógeno atmosférico y sintetizar sustancias que contienen grupos de nitrito, nitrato o amonio, en los líquenes que contienen este tipo de ficosinbionte, el hongo también obtiene sustancias nitrogenadas.
El beneficio que recibe el alga no está tan claro. Probablemente toma agua y minerales de los tejidos del hongo y, además, se encuentra entre hifas del hongo, protegido de una iluminación excesiva o de otros factores ambientales.
Sin embargo, la principal ventaja podría ser otra. Los líquenes crecen a menudo en lugares que deben soportar condiciones ambientales muy duras (cambios bruscos de temperatura, largos periodos de tiempo sin humedad, etc.). En estos lugares sólo el hongo no podría obtener comida y el clima, u otro factor externo, podría destruir el alga. Conviviendo, sin embargo, pueden ocupar estos espacios ecológicos inadecuados para otras plantas.
En varios líquenes, formados por algas verdes, se encuentran a menudo estructuras especiales denominadas cefaloides. Como se ha mencionado anteriormente, estas algas son capaces de fijar el nitrógeno atmosférico y producir sustancias nitrogenadas, por lo que los hongos también aprovechan estas sustancias. A veces hay un segundo hongo, que a menudo vive como un auténtico parásito.
Como hemos dicho, los hongos tienen capacidad para reproducirse sexualmente y para ello desarrollan los cuerpos fructíferos (llamados por su forma apotecios, peritecios o pseudotecios). En estos cuerpos de fruta se desarrollan esporas y generalmente no hay algares. Por ello, cuando las esporas adultas se dispersan por el aire no llevan algares con ellas y cuando se enfrían es imprescindible encontrar un alga para formar un nuevo liquen.
Esta forma de dispersión de las esporas no es muy adecuada, ya que si el hongo no encuentra alga no puede vivir. Sin embargo, en unos pocos líquenes, el cuerpo fructífero también contiene algas, por lo que al desarrollar y soltar las esporas se dispersan junto con las algas, facilitando notablemente la formación de un nuevo líquen.
La reproducción sexual genera muchos problemas, por lo que a menudo resulta mucho más apropiado llevar a cabo una reproducción asexual. Para ello, algunos líquenes desarrollan estructuras singulares llamadas silencios. Estas estructuras se separan activamente formando un nuevo liquen al alejarse del talo del líquen. Otros líquenes no desarrollan estructuras especiales y realizan esta forma de reproducción a través de fragmentos que se separan casualmente del talo del líquen.
El crecimiento de Liken es muy lento. Los que más crecen (algunos líquenes amarillos) se alargan entre 1 y 2 cm/año, pero normalmente sólo crecen unos pocos mm/año. La duración de la vida también es muy diferente entre los líquenes. Por ejemplo, los líquenes epifitos de los trópicos, durante un año de vida, pueden vivir cientos o miles de años de crustáceos de varios líquenes que crecen en el Arcaico o en los goimendes.
Por otro lado, crecen en cualquier lugar y son muy abundantes, calculándose que cubren el 8% de la superficie terrestre. Son muy abundantes en las selvas tropicales y bosques templados montañosos de las regiones montañosas, donde la alta humedad atmosférica hace que crezcan fácilmente en las ramas y troncos de los árboles. Abundan también en la tundra, que a menudo es la principal planta de la zona. Sin embargo, como ya se ha indicado, no crecen cerca de zonas industriales o urbanas, donde hay un exceso de dióxido de azufre. En general, aunque crecen en cualquier parte del mundo, sólo predominan en zonas inapropiadas para plantas superiores. En total se han clasificado unas 20.000 especies.
Diferentes tipos de talos
La forma del cuerpo del líquen (talo) no tiene en la actualidad gran importancia en la clasificación de los líquenes, pero es de gran ayuda en la identificación de los líquenes. Como ya se ha indicado en la mayoría de los casos, el principal componente del líquen es el hongo, que es el que delimita la forma del talo. Esto puede variar mucho de un líquen a otro, pero se pueden distinguir varios modelos generales:
No obstante, como siempre ocurre, existen formas que no pertenecen a estos modelos generales, como los líquenes gelatinosos, y líquenes con características propias de varios grupos.
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