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E
l sustrato es un factor ecológico que pone de manifiesto la gran
variedad de superficies y materiales sólidos sobre y dentro de los
cuales viven los animales y las plantas. La naturaleza del sustrato
regula la distribución y el crecimiento de las diferentes especies.
Y es, en parte, el resultado de las influencias biológicas y al mismo tiempo
responsable de su existencia.
El sustrato es soporte, abrigo y alimento para el organismo y tiene importancia en determinados casos por servir de camuflaje y protección de una
gran diversidad de animales frente a sus depredadores, es decir, su coloración y estructura son elementos esenciales para proporcionar resguardo en
la naturaleza.
Lázaro-Chávez, E. (2010). Sustratos acuáticos: las viviendas bajo el
agua [Versión electrónica], Ciencia Compartida, 2, 30-36. Recuperado
el (día) de (mes) de (año), de (dirección electrónica).
En las comunidades naturales se observan muchas clases de sustratos. Todos los
objetos son un sustrato potencial: tan pronto como un objeto es abandonado por el
hombre, diversas especies de animales o
plantas se establecen para su desarrollo y
crecimiento. En este sentido, la Naturaleza
es inexorable en reducir los artefactos humanos a las condiciones naturales.
Variedad de casas para variedad de
huéspedes
El hallazgo de un sustrato adecuado es
de importancia capital para la vida de una
gran diversidad de plantas y animales, por
lo que en el transcurso de la evolución se
ha observado la aparición de diferentes
procedimientos para dar cumplimiento a
esta necesidad. Por ejemplo, la dispersión
de esporas, semillas o larvas en cantidades considerables asegura que algunas de
ellas caigan en terreno fértil. De la mayoría
de las plantas terrestres sólo una pequeña fracción de semillas alcanza un terreno
apropiado para su desarrollo, suficiente
para la perpetuación de la especie.
Una gran diversidad de organismos sedentarios es incapaz de continuar su desarrollo
si no cuenta con un sustrato apropiado. En
los esteros, las larvas de las ostras deben
disponer de superficies duras y limpias para
obtener un buen rendimiento y asegurar su
existencia. En el campo de la ostricultura,
los ostricultores lanzan por la borda de sus
embarcaciones cargamentos completos de
conchas vacías o de otros materiales como
sustrato artificial, y lo hacen en cantidad
suficiente en el momento crítico de la reproducción para la fijación de las larvas y así
obtener como resultado un cultivo óptimo.
Pero un sustrato no necesariamente es una
superficie dura. La película de la superficie del
agua es usada como sustrato por una variedad de organismos que viven sobre y debajo
de ella, la cual se denomina neuston. Muchas
algas y ciertas plantas superiores como la
lenteja de agua (Lemna), los “patinadores” y
coleópteros “giradores” que viven en los estanques se apoyan sobre la fina película de
agua debido a la tensión superficial de ésta,
misma que constituye su sustrato habitual.
Por su parte, los gusanos planos y caracoles
pulmonados utilizan como sustrato la cara inferior de esta película. Y cuando el agua está
en reposo, se observa el desplazamiento de
estos organismos por la interfase entre el aire
y el agua, la cual representa un excelente
campo para la alimentación. Algunas larvas
de mosquitos utilizan la adaptación de sus
órganos bucales para obtener su alimento y
hacen que las partículas que se encuentran
más alejadas se aproximen al lugar donde se
despliega su actividad.
Las construcciones de madera que se encuentran sumergidas en algunos puertos son
el sustrato predilecto para algunas clases de
hongos, así como para la “broma” Teredo
navalis (molusco bivalvo) y otras especies
que tienen gran importancia económica. Los
cascos de los buques y las superficies de
las estructuras sumergidas son rincones especiales en el ambiente marino y se utilizan
como puntos de fijación por un sinfín de organismos que los invaden: algas, cirripedios
o percebes, mejillones y gusanos tubícolas. La fijación de estos organismos sólo se
puede evitar recubriendo los cascos de los
buques con pinturas que liberan iones de cobre u otras substancias tóxicas para dichos
organismos.
Los sustratos utilizados por la gran diversidad de plantas y animales no se limitan a
objetos inanimados; también las superficies
de otros organismos son invadidas por los
organismos fijadores. Tal es el caso de las
epifitas, plantas que crecen sobre las superficies exteriores de otros organismos sin
obtener de ellos ningún tipo de alimento;
un ejemplo típico es el de las bromelias y
orquídeas. El equivalente animal de las bromelias son los epizoos, animales que se fijan
o refugian sobre otros organismos sin utilizar
los tejidos del huésped para su alimentación;
un buen ejemplo de ellos son los crustáceos
que se fijan sobre el dorso de las ballenas.
Sin embargo, los seres que se fijan y obtienen alimento del huésped reciben el nombre
de ectoparásitos.
Hogares subacuáticos
En el medio acuático, no obstante la gran variedad de materiales que sirven de sustrato,
las rocas y sus derivados dominan el panorama. La distribución de la gran diversidad
de organismos acuáticos, así como la regulación de su crecimiento, varía profundamente si el sustrato está formado por rocas lisas,
piedras sueltas, arena o barro. La diferencia
en las texturas y el grado de estabilidad del
material así como una gran variación en el
contenido de materia nutritiva ejercen una
acción selectiva importante.
En las aguas someras, las diferencias en
la fauna y en la flora de un fondo rocoso, una
playa de arena o un fondo blando de barro
son evidentes. En una costa marina, un sustrato rocoso es el soporte característico para
un gran número de algas pardas, verdes y
rojas -fijas mediante órganos especiales- y
para una gran variedad de caracoles, moluscos bivalvos, anémonas, estrellas de mar
y muchos otros invertebrados, afianzados
por medio de mecanismos adhesivos diferentes. Algunos de estos animales, al mismo
tiempo que utilizan el sustrato rocoso para
su fijación, obtienen de él las substancias
alimenticias que requieren. Los caracoles
arrancan fragmentos del barro que se forma
sobre las superficies sumergidas, y cuando
lo ingieren aprovechan las bacterias y algas
contenidas en él.
En la superficie o en el interior de arenas
estables, en especial si están mezcladas con
barro, se encontrará una población de moluscos abundante, gusanos y crustáceos, si
en ella concurren otros factores ambientales
favorables. Sobre los fondos de barro, donde
el agua permanece tranquila, crecen plantas
con raíces como Zostera y sus pobladores
más comunes son los pepinos, estrellas y
erizos de mar, así como un gran número de
gusanos. No obstante, si en el hábitat fangoso se agota el oxígeno y se forma sulfuro de
hidrógeno, la población bentónica se reduce
de modo considerable.
En las zonas alejadas de la costa no es fácil observar lo que sucede. En los dragados
de los fondos de barro y grava conchífera procedente de lugares separados por sólo unas
cuantas millas en el canal de la Mancha se
ha encontrado una diversidad de formas animales, lo cual influye sobre las poblaciones
de peces que se alimentan de dichas especies bentónicas. Investigaciones realizadas
con la ayuda de la cámara submarina han
revelado la naturaleza de los materiales del
fondo y de los organismos que allí viven en
condiciones inalteradas.
Las dimensiones de los accidentes del
fondo marino -como son los rizos de arena
producidos por el agua- y la distribución espacial de los habitantes se puede expresar
de modo cuantitativo. En la zona abisobentónica del océano (fondos oceánicos a
profundidades mayores a 4.000m.), el material es de barro blando, en el que sólo los
animales provistos de patas largas, amplios
apoyos u otras adaptaciones especiales
pueden moverse sin asfixiarse. A la profundidad de 2600 m., la cámara submarina ha
registrado un cohombro (pepino de mar) de
60 cm. deslizándose sobre un fondo de barro.
Estas holoturias y otros tipos de animales del
fondo hacen circular el barro a través de su
intestino para extraer de él las substancias
orgánicas que contiene. Para tales formas,
el valor nutritivo del sustrato tiene mayor importancia ecológica que su naturaleza física.
Vándalos marinos
Cómo se construyen los sustratos
Es de gran importancia señalar cómo algunos
organismos ejercen una profunda influencia
sobre el sustrato. Incluso las rocas más sólidas pueden ser taladradas y destruidas por
algunos de los animales que viven en ellas.
En la costa de Oregón se ha comprobado que
los erizos de mar excavan verdaderos cráteres en la arenisca para guarecerse. Y lo más
sorprendente es la habilidad de los moluscos
bivalvos de la familia Pholadidae para perforar
el gneis (roca metamórfica compuesta por los
mismos minerales que el granito) y el hormigón (concreto resultante de la mezcla de cemento). Las conchas vacías que en algunas
regiones son la mayor parte del sustrato son
destrozadas por la esponja Cliona. La parte
basal de este animal produce una secreción
ácida que acelera la desintegración de las
conchas. En algunos casos la destrucción
completa del sustrato por parte de un organismo ha sido causa de su desaparición: al
carecer éste de un sustrato apropiado, es eliminado del hábitat.
Una gran diversidad de organismos acuáticos desempeña un papel importante en la
construcción del sustrato. Las algas calizas
y muchos tipos de coralarios (pólipos alcionarios como el coral) forman el depósito de
carbonato de calcio en sus tejidos o alrededor de los mismos y, a consecuencia de ello,
se originan diferentes clases de formaciones
calizas en los océanos tropicales por la actividad de los arrecifes. En las aguas dulces
algunos organismos generan de manera
semejante la deposición de carbonato de
calcio. Los depósitos margosos que se crean
de esta manera son los principales componentes del sustrato en lagos y charcas.
En algunos casos el sustrato nuevo producido por la actividad de los seres vivientes se
crea en la superficie de los propios organismos. Algunos mejillones pueden fijarse a las
rocas aisladas esparcidas sobre un fondo de
arena o barro. Durante la siguiente estación,
los mejillones jóvenes se fijaran a las conchas
A veces la actividad de la fracción viviente
del sistema ecológico aglutina las partículas
sueltas del material del fondo y origina un
sustrato firme en áreas cubiertas antes por
arena suelta o barro. Las zosteras que prevalecieron a lo largo de la costa atlántica de los
Estados Unidos desempeñaron este papel
importante en una gran mayoría de bahías y
estuarios. Después de que esta planta desapareciera a consecuencia de una epidemia
a principios del tercer decenio de nuestro
siglo, grandes cantidades de materiales de
fondo fueron barridos en muchas zonas de
la costa al ser arrastradas por las mareas,
las arenas y barro carentes de protección,
lo cual contribuyó a la desaparición de una
gran diversidad de plantas y animales que
poblaban aquellas zonas, alterando con ello
la textura de toda la comunidad ecológica
(Stauffer, 1957).
de los primeros y así de modo sucesivo hasta formar una alfombra de moluscos que se
extiende por toda el área que estaba recubierta por materiales blandos inapropiados
para el desarrollo de una población de esta
especie. La formación de estas alfombras
de mejillones a veces tiene consecuencias
económicas, porque puede llegar a asfixiar
cultivos de almejas que quedan recubiertos.
Otra manera en que los organismos modifican el sustrato es mediante la acumulación
de sus restos. La arena de la playa Rosada
(Pink Beach) en las Bermudas está formada
por fragmentos de corales. En las profundidades marinas, los depósitos de barro están
conformados por las partes esqueléticas de
los organismos planctónicos (Sverdrup, Johnson y Fleming, 1942). Dos tipos de depósitos
silícicos importantes son los formados por la
acumulación de las partes duras de los radiolarios (protozoarios) y diatomeas. El barro
de los radiolarios se encuentra en algunas
aguas tropicales, mientras que el barro de las
diatomeas es propio de aguas más frías.
Los organismos acuáticos pueden actuar sobre su propio sustrato e incorporar
a éste materia orgánica. En una turbera, el
contenido en materia orgánica del sustrato
es del 100%, como consecuencia de la acumulación de materia vegetal (Welch, 1952).
En las aguas continentales y en el mar, los
fragmentos de organismos se acumulan en
el fondo como detritos orgánicos. Las algas
y animales costeros muertos y desprendidos
por el oleaje contribuyen en gran parte a la
formación de estos materiales; mientras, lejos de la costa, el plancton vegetal y animal
es el causante principal de la acumulación
de materia orgánica en el agua. Estos detritos tienden a depositarse en los lugares
donde la corriente se debilita. Los excrementos de los gusanos, lamelibranquios
(moluscos) y varios crustáceos llegan a formar hasta el 40% del material fino del barro
del estuario del Clyde, situado en la costa
occidental de Escocia. Todas estas substancias orgánicas se incorporan gradualmente
al sustrato y nutren a la gran diversidad de
animales bentónicos que se alimentan de
barro (Twenhofel, 1939).