Resulta que si les das más agua, las cianobacterias expanden activamente la corteza del suelo en las duras condiciones del desierto y así intentan convertirla en una capa más fértil.
Un nuevo estudio publicado en The Innovation ha revelado la microestructura y el mecanismo de expansión de las costras biológicas del suelo (BSC) dominadas por cianobacterias.
Utilizando tomografía computarizada con rayos X a microescala (microCT de rayos X), investigadores dirigidos por el profesor Zhang Yuanming del Instituto de Ecología y Geografía de Xinjiang (XIEG) de la Academia de Ciencias de China visualizaron las reacciones estructurales internas de las BSC dominadas por cianobacterias con un detalle sin precedentes.
Las costras biológicas del suelo son esenciales en las regiones áridas de todo el mundo y desempeñan un papel clave en la estabilización del suelo, el ciclo de nutrientes y la regulación del agua.
Las cianobacterias son los principales organismos de estas costras, que utilizan sus tricomas y las sustancias poliméricas extracelulares (SPE) secretadas para fijar las partículas del suelo. Su capacidad para desplazarse a través de las capas del suelo está estrechamente relacionada con la formación y expansión de las costras.
Los investigadores descubrieron que Microcoleus vaginatus , una especie de cianobacteria típica del BSC, crea estructuras microscópicas similares a túneles dentro de la corteza utilizando EPS secretados. Estos túneles de EPS conectan los tricomas de M. vaginatus, ubicados aproximadamente a 300 μm por debajo de la superficie, con la superficie de la corteza.
Una vez húmedo, el Microcoleus vaginatus comienza a migrar a la superficie en cuestión de minutos, moviéndose como mechones de tricomas dentro de estos túneles de EPS. Esto permite que las cianobacterias se fijen a las partículas del suelo y prosperen en condiciones secas.
Sin embargo, los investigadores también descubrieron que, durante un corto período de humectación, el EPS existente en la superficie del BSC es insuficiente para anclar firmemente las partículas de suelo recién depositadas. Esto probablemente se deba a la limitada superficie de contacto entre el EPS y las partículas de suelo, lo que resulta en una adhesión débil. Tras un largo período de humectación, los tricomas móviles se extienden por toda la capa de suelo, uniendo las partículas no solo mediante el entrelazamiento, sino también a través del EPS recién secretado.
Por lo tanto, la expansión de las costras del suelo dominadas por cianobacterias depende de largos períodos de humedad, como durante el deshielo semanal y las lluvias ocasionales de una hora. Cabe destacar que, en comparación con los líquenes y los musgos, las cianobacterias aseguran un desarrollo de la costra mucho más rápido.
«La incorporación de largos períodos de humedad en los enfoques de restauración ecológica basados en costras cianobacterianas puede acelerar significativamente el desarrollo de dicha cobertura del suelo y su estabilización», afirmó Li Tong, primer autor del estudio.
Este estudio arroja luz sobre cómo las costras biológicas del suelo dominadas por cianobacterias sobreviven en las duras condiciones del desierto y destaca el importante papel de las cianobacterias en la expansión de este tipo de bioprotección de los suelos del desierto.
Fuente: Academia China de Ciencias. Autor: Zhang Nannan. DOI: 10.1016/j.xinn.2025.100947
La imagen del título muestra una microtomografía computarizada de rayos X de costras biológicas del suelo con predominio de cianobacterias. Amarillo: arena; Azul: sustancias poliméricas extracelulares; Gris: poros llenos de gas; Verde: tricomas.
