ecologia de insectos y microorganismos

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UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJALa Universidad Católica de Loja

MODALIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA

MATERIAL DE USO DIDÁCTICO PARA ESTUDIANTES DE LA UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA,PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL POR CUALQUIER MEDIO

CARRERA : GestiónAmbiental

PROFESOR(A) : Ing.DiegoStalinMarínArmijos

TELÉFONO : (07)2570275Ext.2918

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TUTORÍA : Lunesde15h00a19h00

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ESCUELADECIENCIASBIOLÓGICASYAMBIENTALES

Texto Guía

Ecología de Insectos y Microorganismos

CICLO

9

OCTUBRE2007-FEBRERO2008

ECOLOGÍA DE INSECTOS Y MICROORGANISMOSTexto GuíaDiego Stalin Marín Armijos

© UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA

Diagramación, diseño e impresión:EDITORIAL DE LA UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJACall Center: 593-7-2588730, Fax: 593-7-2585977C.P: 11-01-608www.utpl.edu.ecSan Cayetano Alto s/nLoja - Ecuador

Segunda edición Tercera reimpresión

ISBN-978-9978-09-849-3

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Julio, 2007

ÍNDICE

Introducción 5

ObjetivosGenerales 6

Bibliografía 6

PRIMER BIMESTRE

ObjetivosEspecíficos 7

Contenidos 8

DesarrollodelAprendizaje 10

Capítulo 1 : LosInsectos 10

Capítulo 2:MorfologíaInterna 16

Capítulo 3:Clasificacióndelaclaseinsecta 21

Capítulo 4:EcologíadeInsectos 33

Capítulo 5:LosInsectosysuRelaciónconlosSeresHumanos 35

Capítulo 6:AplicacionesdelConocimientodeEcologíadeInsectos 41

SEGUNDO BIMESTRE

ObjetivosEspecíficos 45

Contenidos 46

DesarrollodelAprendizaje 47

Capítulo 7:LosMicroorganismos 47

Capítulo 8:ActividadesMicrobianas 57

Capítulo 9:ConversionesMicrobianasenelMedio 61

Capítulo 10:MicroorganismosenelSuelo 65

Capítulo 11:MicroorganismosenelAire 67

Capítulo 12:RelacionesentreMicroorganismos 71

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Texto Guía: Ecología de Insectos y Microorganismos

Los insectos y microorganismos son dos grupos de seres vivos de gran importancia en losecosistemas,debidoasudiversidadyalaampliagamadefuncionesquecumplenenelmedio.

De ahí la importancia de conocer su comportamiento, las relaciones de ellos con las otrasespeciesyconelserhumano.Partiendodelhechoqueensumayoríapasandesapercibidosporsutamaño.

DentrodelaCarrera,conocerlaEcologíadeInsectosyMicroorganismosproporcionarádatosbásicos e incentivará al estudiante a introducirse en este maravilloso mundo, para aprenderrespetar su función en el medio y usarlos adecuadamente para el bienestar humano. Desdetiempos antiguos los agricultores han tenido que luchar y gastar recursos para tratar dedesaparecerainsectos,hongosybacteriasconocidoscomoplagasqueaparecenconlasgrandesextensionesdecultivosocuandonoserealizanprácticasagrícolasadecuadas.

Dentrode laagriculturasustentable,elmanejodeplagas,estáconsideradocomounade lasmejoresymásaconsejablesalternativasparacultivar,entregandoaltosíndicesdeproductividaden un mundo que exige cada día más alimentos y conservando la salud humana y de losecosistemas,liberándolosdesustanciasquímicas,loqueimplicacostoselevadosalprincipioenciertoscasos,perolosresultadossonlasustentabilidadalimentariayecosistémica.

Asímismoseconocequeelserhumanosehaservidodelosinsectosymicroorganismosparasacarlesprovecho,taleselcasodelaproducciónapícola(manejodeabejas)quedatadetiemposmilenarios,tambiéndehongosparafabricacióndepan,cerveza,vino,bacteriasparaquesos.

Creemosquelamejorformadeaprenderavaloraraestosbichosesconociéndolos,estaguíaresaltaráprincipalmente la importanciadeestosennuestravida,asícomo las funcionesquetienenenlosecosistemas.

Observandolasinteraccionesdeestosconelserhumano,entreellosmismosyconelrestodelanaturaleza,loquenospermitedarnoscuentaloindispensablesquesonparanuestravida.

I ntroducción

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O bjetivo General

B ibliografía

• Altieri,M.1999.ManualPrácticodeControlBiológicoparaunaAgriculturaSustentable.España.

• Borror,D.,DeLong,D.yTriplehorn,C.1981.An Introduction to the StudyAnIntroductiontotheStudyofInsects.SaundersCollegePublishing.USA.

• Cabezas,F.1996.IntroducciónalaEntomología.EditorialTrillas.México.

• Campell,L.1987.EcologíaMicrobiana.EditorialLimusa.México.

• Coronado,R.yMarquez,A.1994.IntroducciónalaEntomología.Limusa.México.

• Curtis,H.2000.Biología.EditorialMédicaPanamericana.España.

• Davidson,R.1992.PlagasdeInsectos.Limusa.México.

• Metcalf, R. y Luckmann, W. 1990. Introducción al Manejo de Plagas deInsectos.Limusa.México.

• Speight,M.,Hunter,M.yWatt,A.1999.EcologyofInsects.BlackwellScience.USA.

• Conocer los principios fundamentales de la ecología de insectos ymicroorganismosysurelaciónconelserhumano.



Primer Bimestre

O bjetivos Específicos

• Conocer losprincipiosbásicosde la ecologíade insectosy supapel en lanatualeza.

• Conocerlaimportanciadelosmicroorganismosenelciclajedenutrientesysuutilidadparaelserhumano.

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C ontenidos

Capítulo 1. LosInsectos 1.1 Morfologíaexterna.

1.1.1 Cabeza. 1.1.2 Tórax. 1.1.3 Abdomen.

1.2 Metamorfosisenlosinsectos.

Capítulo 2. MorfologíaInterna 2.1 SistemaMuscular. 2.2 SistemaDigestivo. 2.3 SistemaCirculatorio. 2.4 SistemaRespiratorio. 2.5 SistemaReproductor. 2.6 SistemaNervioso.

Capítulo 3. Clasificacióndelaclaseinsecta 3.1 Collembola. 3.2 Thysanura. 3.3 Ephemeroptera. 3.4 Odonata. 3.5 Orthotera 3.6 Dermaptera 3.7 Isoptera 3.8 Plecoptera 3.9 Mallophaga 3.10 Anoplura 3.11 Thysanoptera 3.12 Hemiptera 3.13 Homoptera 3.14 Neuroptera 3.15 Coleoptera 3.16 Trichoptera 3.17 Lepidoptera 3.18 Diptera 3.19 Siphonaptera 3.20 Hymenoptera



Capítulo 4. EcologíadeInsectos 4.1 Ecosistemas 4.2 Flora 4.3 Sereshumanos

Capítulo 5. LosInsectosysuRelaciónconlosSeresHumanos 5.1 Hábitosalimenticios 5.2 InsectosParasitoides 5.3 InsectosDepredadores

Capítulo 6. AplicacionesdelConocimientodeEcologíadeInsectos 6.1 ControlBiológico 6.2 Utilidadesparalossereshumanos 6.3 Insectosdañinosparalossereshumanos

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D esarrollo del Aprendizaje

Bienvenidosalfascinantemundodelosinsectos.

Capítulo 1. Los Insectos.

Losinsectossonlosúnicosinvertebradosvoladores,pertenecenalPhylumArthropoda(patasarticuladas), sonelgrupoanimalnuméricamentedominantesobre la fazde laTierra,constituyendo4/5deél.Enlaactualidadsetienen950000especiesdescritasyseestimaqueexistenalrededorde5millonespordescubrir.

Viven en casi todos los hábitats excepto en las profundidades del mar y los cascospolares.Jueganunpapelimportantedentrodelanaturalezacomodescomponedoresdemateriaorgánica(Ejm:moscas,cucarachas)dispersoresdesemillas(Ejm:escarabajos),polinizadores (Ejm: abejas, escarabajos), controladores biológicos (Ejm: mariquitas,avispas),alimento(Ejm:hormigas,abejas).

Elconocerpartedeestosroles,permitirádesarrollartécnicasdeconservacióndeinsectosen su ambiente natural, control biológico de insectos problema y proponer algunosgruposdeinsectoscomoalimentosuplementario.

Gráfico 1.Formasvariadasdelosinsectos

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1.1. Morfología Externa.

Cuerpo:

• Elcuerpoestadivididoentresregiones:cabeza,tóraxyabdomen.

Gráfico 2.Partesdelcuerpodeuninsecto

1.1.1. Cabeza:

• Poseeunpardeantenas.• Unpardemandíbulas.• Unpardemaxilas.• Unahipofaringe.• Unlabio.

Gráfico 3.Partesdelacabeza



Enlacabezadelosinsectosseencuentranestructurasdeterminantesparalaclasificacióndelosmismos,comosonlasantenas,quesonunpardeapéndicessegmentadosmóviles(Gráfico4)ylaspiezasbucales,compuestasportrespartesnotables:lasmandíbulas,lasmaxilasyellabio.Estasestructurasformantresaparatosbucalescomoson:masticadores,lamedoresysuccionadores(Gráfico5).

Gráfico 4.Tiposdeantenas Gráfico 5.Aparatosbucales



1.1.2. Tórax:

• Eltóraxestádivididoentressegmentos;encadaunodeellosseinsertanunpardepatas.

• Enelsegundoytercersegmentoseinsertanlasalas.

Gráfico 6.Partesdeltórax

Las patas también son una estructura de clasificación de los insectos, presentandodiferentesformas(Gráfico7)ytamaños.Laformayeltamañodelaspatasdependendelaactividadydelhábitatendondeelinsectosedesarrolla.

Gráfico 7.Tiposdepatas



1.1.3. Abdomen:• Enestaparteencontramoslosórganossexuales,ovopositoresyotrasestructuras

comoloscercos,dependiendodelgrupodeinsectos.

Gráfico 8.Partesdelabdomen

1.2. Metamorfosis en los Insectos

Lamayoríadelosinsectoscambiandeformadurantesufasejuvenilhastaconvertirseenadultos,estasdiferentesformas,nosoniguales;estoseconocecomometamorfosis.Existendostiposprincipalesdemetamorfosis:incompletaosimpleycompleta.

Metamorfosis simple o incompleta,lasalas(silaspresentan)sedesarrollanexternamentedurantelosestadosinmadurosysiguenesteorden:huevo–ninfa–adulto.Porejemplo:loschinches(Hemiptera),cucarachas(Dyctioptera),grillos(Orthoptera),etc.

Gráfico 9.Metamorfosisincompletadeunchinche(Hemiptera)

Metamorfosis completa,lasalas(silaspresentan)sedesarrollaninternamentedurantelosestadosinmaduros,losinsectosquepresentanestametamorfosissigueelorden:huevo–larva–pupa–adulto.Porejemplo:escarabajos(Coleoptera),abejas(Hymenoptera),mariposas(Lepidoptera),etc.

Gráfico 10.Metamorfosiscompletadeunmosco(Diptera)

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A utoevaluación

Resumen.

Enestaprimerapartehemosvistocomoseencuentranconstituidosexternamente losinsectos: en la cabeza, se encuentra toda la parte sensible, dada por las antenas y elsentidodelgusto;enlasegundaparte,eltórax,estálapartedelocomocióndelosinsectos,elcaminaryelvuelo;enlaterceraparte,elabdomen,tenemoslapartereproductiva,encontrándoselosórganossexuales.

1. Colecte un insectos cualquiera y obsérvelo detenidamente; ahora trate deidentificarsuspartes.

2. Luegodelaobservaciónlesurgiránciertasdudas,plantéesecincoinquietudes,yresuélvalasatravésdeconsultasbibliográficasoconsulteasuprofesor.

3. Establezca20característicasdelosinsectos.

4. Pongaenuncuadrolosórdenesdeinsectossegúnsumetamorfosis(completaeincompleta).

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Capítulo 2. Morfología Interna.

2.1. SistemaMuscular.

Elsistemamuscularconsisteencientosdemúsculoscompuestosdefibrasmuscularesestriadas,divididasentrespartesdeacuerdoasufunción:

1. Músculos esqueléticos,queseconectanalapareddelcuerpo,moviendovariaspartesdelmismoincluyendolosapéndices.

2. Músculos viscerales,rodeanórganoscomoelcorazón,elcanalalimenticioylosductosdelsistemareproductivo,producemovimientosperistálticosquemuevenlosproductosalolargodeesostractos.

3. Músculos de los apéndices, mueven parte de las maxilas, pretarsos, cercos,etc.,elmovimiento(extensión)deéstospuedenserrealizadosporlapresiónsanguínea.

En cuanto a la fortaleza de los músculos de los insectos existen muchas evidencias,muchosdeellospuedenlevantarveinteomásvecessupropiopeso(Ejm:lashormigasllevando sus presas o alimento, escarabajos llevando alimento o contrincantes porcompetenciasexual)ysaltarigualomásvecesellargodesucuerpo(Ejm:saltamontes,grillos,pulgas,escarabajos)

Gráfico 11.Sistemamuscular



2.2. Sistema Digestivo.

Losinsectossealimentandecasitodasustanciaorgánicaencontradaenlanaturalezaysusistemadigestivopresentaconsiderablesvariaciones,perotodostienencaracterísticasencomún.Elcanalalimenticioesuntuboqueseextiendedesdelacavidadoralhastaelano,existiendotrespartesdiferentes:

1. Estomodeo o estómago anterior, comprende faringe, esófago, buche y elproventrículo;enestaparteserealizapartedelprocesodedesdoblamientodelalimentoyseregulaelpasodelmismo.

2. Mesenterón o estómago medio, tiene forma de una bolsa cubierta por unamembranapermeablequepermiteelpasodeenzimasyproductosdigestivosparaserabsorbidos.

3. Proctodeo o estómago posterior,seiniciaenelmesenterónyseprolongahastaelano,lasparedesestáncubiertasdeunamembranapermeablealagua.

LosinsectosposeenunamodificaciónensusistemadigestivoqueestadadaatravésdelosTubosdeMalpighi,quesontubosexcretoresloscualesseoriginanenelproctodeosufunciónprincipalesabsorberelácidoúricoproducidoporlascélulascorporalesquesepresentanenlasangreparaluegodescargarloenelinteriordeéste,yluegoserforzadohaciaelproctodeoyevacuadoporelano.

Gráfico 12.Sistemadigestivo



2.3. Sistema Circulatorio.

Elsistemacirculatoriodelos insectosesabiertocomparadoconeldelosvertebradosqueescerrado.Elórganoprincipaleselvasodorsalqueseextiendepordetrásdeltubodigestivoalolargodeltóraxyabdomen.

Gráfico 13.Sistemacirculatorio

2.4. Sistema Respiratorio.

El sistema es básicamente un intercambio de gases, el cual consiste en aprovechar eloxígeno del medio, cómo es distribuido a los tejidos y la eliminación del bióxido decarbono.Latransportacióndegasesenlosinsectosesunafuncióndelsistematraqueal.

Elsistematraquealconsisteentubosllamadostráqueas,queseabrenexternamenteenlosespiráculoseinternamenteseramificanyseextiendenatravésdelcuerpo,terminandoenmuyfinasramificacionesllamadastraqueolas,loscualespenetranenvariostejidos.

Gráfico14.Esquemadeunatraquea

Aberturaextremaoespináculo



2.5. Sistema Reproductor.

Lareproduccióndelosinsectosescasisiempresexual,existiendoenmuchasespeciesla reproducción asexual. Los aparatos reproductores se encuentran separados en losinsectos.

Gráfico 15.Órganoreproductor Gráfico 16.Órganoreproductor femenino masculino

2.6. Sistema Nervioso.

Losinsectostienendosmecanismoscuyafunciónescoordinardiversasactividades:

1. Sistema nervioso,quecoordinalaactividaddelosinsectosconsuambienteinternoyexterno.

2. Sistema endocrino,queregulalassecrecioneshormonales,importantesenelcrecimientoyeldesarrollo.

Elsistemanerviosoestáconstituidoporunsistemacentralyunsistemaestomodeicovisceral.

Gráfico17.Estructuradeuncerebro



Resumen.

Los insectos al igual que todos los seres vivos poseen seis sistemas, con ciertasmodificaciones,queloshaceespecialesyrelativamentecomplejos.

1. Indiquealmenos10insectosquesereproduzcanasexualmente.

2. Cómorespiranlosinsectosacuáticos.

3. Enuncielostiposdereproducciónenlosinsectos.

4. ParaquelesirvenalosinsectoslostubosdeMalpighi.

A utoevaluación



Ahora vamos a conocer como se encuentran divididos los grupos de insectos en la Clase Hexápoda.

Capítulo 3. ClasificacióndelaClaseHexápoda.

Lamismaseencuentradivididaenórdenes,estaclasificaciónsebasaprincipalmenteenlasestructurasdelasalas,partesbucales,metamorfosisyotrascaracterísticasquelasvamosarevisaralolargodelprimerbimestredeestaguía.

SubclaseApterygota(insectosprimitivossinalas)

Protura Thysanura* Collembola* Microcoryphia DipluraSubclasePterygota(insectosalados)

DivisiónExopterygota (insectosconmetamorfosisincompleta)

Ephemeroptera* ZorapteraOdonata* PsocopteraOrthoptera* Mallophaga*Dermaptera* Anoplura*Isoptera* Thysanoptera*Embioptera Hemiptera*Plecoptera* Homoptera*

DivisiónEndopterygota(insectosconmetamorfosiscompleta)

Neuroptera* Lepidóptera*Coleoptera* Diptera*Strepsiptera Siphonaptera*Mecoptera Hymenoptera*Trichoptera*

(*) Son los órdenes que vamos a revisar en esta guía.

Ahoraprestemosatenciónalascaracterísticasdelosórdenesdeinsectos.



3.1. Collembola.

Insectosprimitivos,carecendealas,poseendosestructurascaracterísticaslaprimeraalfinaldelabdomenllamadofúrculaqueledalafacultaddesaltar,lasegundaenlaparteventralentreeltóraxyelabdomen,elcolóforo,poseenpiezasbucalesmasticadoras.Lospodemosencontrarenlugareshúmedos,eneljardín,algunossoninofensivos,ayudandoa descomponer materia orgánica y otros se convierten en plagas principalmente deplantasornamentales.Algunoslosllamansaltarines.

Gráfico 18.PartesprincipalesdeunCollembola

3.2. Thysanura.

Soninsectospequeños,carecendealas,sucuerpoestaformadoporsegmentosamaneradeplacas,tienenpiezasbucalesmasticadoras,poseentresapéndiceslargosalfinaldelabdomen.Porlogeneralselosencuentraenlugareshúmedoscomosótanos,bodegas,etc.Ellosayudanadescomponerlamateriaorgánicamuerta:hojas,maderamuerta,perotambiénestánasociadosanuestroshogaresalimentándosedelibrosviejos,cortinas,ropa,alimentossobrantes,vegetales,entreotros.Conocidoscomúnmentecomopececillosdeplata.

Gráfico 19.Thysanura

3.3. Ephemeroptera.

Lasmoscasdemayocomotambiénselasconoce,soninsectospequeñosdecuerposuave,poseendedosatrescolasfiliformes alfinaldelabdomen,sonmuycomunesencontrarlosenestanques,quebradasyríos,losadultostienendosparesdealasmembranosas.Losestados inmaduros (ninfas) son acuáticos pudiendo ser reconocidas por las agallasplumosasa ladosdelabdomeny treso raramentedoscolasal finaldelabdomen,sealimentandealgasydetritos,lamayoríasonmásactivosenlanoche.



Lasninfasporlogeneralsedesarrollanentreunoydosaños,perolosadultosquienesposeenpiezasbucalesvestigiales,esdecirnosealimentan,solovivendeunoadosdías,únicamenteparareproducirse.

Algocuriosoquemencionareselusoquelesdanaestosinsectosenlapescaartesanalutilizándoloscomocarnada,einclusivelosanzuelosparapescartienenlaformadelosadultos.

Estosinsectossonutilizadoscomoindicadoresdecalidadambiental,yaquesonmuysensibles a contaminantes externos y son específicos en cuanto al requerimiento delhábitat.

Gráfico 20.Ephemeropteraencópula

3.4. Odonata.

Laslibélulas,ocaballitosdeldiablocomoselosconocecomúnmente,soninsectosdecuerporelativamentelargo,decoloresllamativos.Losestadosinmaduros(ninfas)sonacuáticos,losadultossonencontradoscercadelaguaambosestadossondepredadores.Losadultosposeendosparesdealasmembranosasmuyvenadas,losojossonbastantegrandes ocupando toda la cabeza, antenas cortas (cetáceas), el abdomen es largo ydelgado, poseen piezas bucales masticadoras. Las ninfas se alimentan de pequeñosorganismosacuáticoseinclusivedepecespequeños.

Sonconsideradosindicadoresdecalidadambientalporcuantolasninfassedesarrollanenaguasnocontaminadas.Ylashembrasadultastiendenaovopositarencuerposdeaguanocontaminados.

Gráfico 21.AdultoyninfadeOdonata



3.5. Orthoptera.

Sonlosgrillos,saltamontesyfalsospalos,lamayoríadeellossealimentandeplantas,convirtiéndoseenunproblemapara losagricultores,algunosgrupossonomnívoros,cavadoresydepredadores.Puedenseralados(cuatroalas)osinellas,en lasespeciesaladas, las primeras son un tanto duras (tegminas) y las segundas membranosas enforma de abanico, algunas hembras poseen el ovopositor visible, de piezas bucalesmasticadoras.Realizansonidosporestridulación,generalmenteporel rozamientodepatasoalas,cadaespecietienesupropiosonido,locualesutilizadoparaidentificarlos.

Gráfico 22.Orthopteraadulto

3.6. Dermaptera.

Las tijeretas de cuerpo alongado, delgado y algo aplastado, siendo su característicaprincipalloscercosenformadetijerasalfinaldelabdomen.Adultospuedenonoteneralas, las formasaladasposeendospares, lasprimerascortasyduras;y las segundasmembranosas.Poseepiezasbucalesmasticadoras.

De hábitos nocturnos, se alimentan de materia orgánica vegetal en descomposición,ocasionalmentedeplantasvivasypocasespeciessondepredadoras.

Gráfico 23.Dermapteraadulto

3.7. Isoptera.

Lastermitassonpequeñasyvivenengrupossociales,decuerpoblando,puedenonoteneralas,lasalassonennúmerodecuatro,totalmentemembranosasyconvenaciónreducida,depiezasbucalesmasticadorasymetamorfosissimple.



Algunastermitasvivenenhábitatssubterráneosyotrasenhábitatssecos,sealimentandeexubias,deheces,deindividuosmuertosymaterialvegetalcomomadera.

Gráfico 24.Dermapteracolonia

3.8. Plecoptera.

Lasmoscasdelapiedrasondetamañomedianoapequeño,decuerpoblandoaplastadoselasencuentraenpiedrascercaderíosolagunas,poseencuatroalasmembranosas,depiezasbucalesmasticadoras,enalgunosadultossonvestigiales (nosealimentan),poseen metamorfosis simple, el estado ninfal lo realizan dentro del agua, las ninfastienenagallasblanquéaleseneltórax,selasencuentradebajodepiedras.

Lasninfas sondepredadorasuomnívoras, sonconsideradascomobioindicadorasdecalidaddeagua.

Gráfico 25.Plecopteraadultoyninfa



3.9. Mallophaga.

Sonlospiojosparásitosdeavesymamíferos,siendolasaveslasmásafectadas,tienenpiezasbucalesmasticadorasysealimentandepedazosdepelo,plumasopiel,noseconocesobreataquesalserhumano.

Son pestes de animales domésticos causándoles irritación, lo que puede ocasionarposteriormenteseriasinfecciones.

Gráfico 26.Mallophagahábitatyadulto

3.10. Anoplura.

Los piojos que poseen piezas bucales succionadoras alimentándose de sangre, sonparásitosexternosdemamíferosincluidoelserhumano.Ocasionanirritaciónalapielysonimportantesvectoresdeenfermedadesytienenmetamorfosissimple.

Gráfico 27.Anopluraadultos

3.11. Thysanoptera.

Los trips son pequeños insectos de cuerpo blando y delgado. Las alas pueden o noestarpresentes,sonennúmerodecuatro,largasyangostasconpocasvenasyposeenvellosidadesamanerade flecos.Depiezasbucalesmasticadoras.Lametamorfosisescombinadasimpleycompleta.



Los trips se alimentan de plantas atacando flores, hojas, frutos y brotes tiernos, sonvectoresdeenfermedades,llegandoaconvertirseenserioproblemaparalosagricultores.Algunasespeciessealimentandeesporasdehongos,otrassondepredadorasdeotrospequeñosartrópodosypocasespeciespodríanpicaralserhumano.

Gráfico 28.Thysanópteraadultoyjuveniles

3.12. Hemiptera.

Loschinchescomoselosconocecomúnmente,sucaracterísticaprincipalsonsusalas,poseencuatro,lapartebasal(cercadelacabeza)delprimerparesengrosadaycoriácea,y la parte apical (por el abdomen) membranosa, este tipo de ala se la conoce comohemielitro,elsegundopardealassontotalmentemembranosos,poseenpiezasbucalessuccionadorassealimentandesavia,hemolinfa(sangre)deotrosinsectosyunaspocasespecies,delasangredelserhumano.Algunasespeciesposeenglándulas odoríferas,ytienenmetamorfosissimple.

Gráfico 29.Hemipteraadultos



3.13. Homoptera.

Todossealimentandeplantasytransmitenenfermedades,pocossonbenéficosporsusutilidadescomolacasycolorantes.Laspiezasbucalessonsuccionadoras,tienencuatroalasmembranosas.Poseenmetamorfosissimple.

Gráfico 30.Homopteraadultos

3.14. Neuroptera.

Son insectos de cuerpo blando con cuatro alas membranosas con muchas venas. Laspiezasbucalessonmasticadorasyposeenmetamorfosiscompleta.

Laslarvassoncampodeiformescongrandesmandíbulas,lamayoríasondepredadoras,alimentándosedelosfluidoscorporalesdesuvictima,utilizadosdentrodecampañasdecontrolbiológicodeinsectosproblema.

Gráfico 31.Huevo,larvayadultodeNeuroptera



3.15. Coleoptera.

Eselordenmásgrandedeinsectos,lacaracterísticasobresalientesonsuscuatroalas,lasprimeras sonanchas,durasamaneradeestuchequeprotegeun segundopardealasmembranosasconlascualesrealizaelvuelo.Lasprimerasalassonllamadasélitros.Poseenpiezasbucalesmasticadorasytienenmetamorfosiscompleta.

Laslarvassondevariostipos:campodeiformes,scarabiformes,platiformes,elateriformesy vermiformes. Estos son encontrados en casi todos los hábitats (tierra, agua) y sealimentandetodoslostiposdeplantasyanimales.Muchasespeciessonconsideradasplagasytambiéncontroladorasbiológicas.

Gráfico 32.Coleopteraadultos

3.16. Trichoptera.

Estosinsectossondetamañomedianoapequeño,enestadoadultotienenlaaparienciaalaspolillas(mariposasnocturnas).Tienencuatroalasmembranosasconvellosidades,depiezasbucalesmasticadoras,losadultossealimentanprincipalmentedelíquidos,laslarvassonacuáticasyposeenmetamorfosiscompleta.

Algunas larvas construyen casas portátiles que las adhieren a su cuerpo con sedasecretadaporellas,estascasassonfabricadasconpiedrasoconmaderadellugardondesedesarrollan.Enestadolarvalsonconsideradasbioindicadorasdecalidaddelagua.

Gráfico 33.Trichopteraadulto



3.17. Lepidoptera.

Lasmariposasypolillassoninsectoscomunesybastanteconocidos.Sonreconocidosporlapresenciadeescamasensusalas.Sonconsideradosdegranimportanciaeconómica.Laslarvasdelamayoríadeespeciessonfitófagassiendoplagaspotencialesdecultivosimportantes.Losadultosporsuscoloressonmuyapetecidosporloscoleccionistas,loquehaocasionadoquealgunasespeciesesténenpeligrodeextinción.Enlosadultoslaspiezasbucaleshansidomodificadasaunaproboscisenrolladalacualutilizasparalamer líquidoscomo:agua,néctar,etc., las larvas tienenpiezasbucalesmasticadoras.Losindividuosdeesteordentienenmetamorfosiscompleta.

Gráfico 34.Lepidopteralarvayadulto

3.18. Diptera.

Estos insectos poseen un par de alas membranosas visibles (primer par de alas), elsegundopardealasestánreducidasapequeñasalas llamadasbalancinesohalterios,cuyafuncióneselequilibrio.Lamayoríadedípterossonrelativamentepequeñosydecuerposuave.Sonconsideradosdeimportanciaeconómicaporeldañoqueocasionanen los cultivos, otros se alimentan de sangre convirtiéndose en un problema para elserhumanoyanimales,nosoloporsupicadurasinotambiénporquesonvectoresdeenfermedades como la malaria, dengue, fiebre amarilla, etc. También existen gruposdeinsectosquesonimportantesporserpredadores,parasitoidesypolinizadores.Laspiezasbucalessondeltiposuccionador–chupador.Estosinsectossondemetamorfosiscompleta.

Gráfico 35.Dipteraadultos



3.19.Siphonaptera.

Las pulgas son insectos pequeños sin alas que se alimentan de sangre tanto de avescomo mamíferos, algunas especies son vectores de enfermedades. Los adultos sonaplanadoslateralmente,tienenlafacultaddesaltardepiezasbucalessuccionadoras,lametamorfosisescompleta.

Gráfico 36.Siphonapteraadultoylarva

3.20. Hymenoptera.

Aesteordenpertenecenalasabejas,avispasyhormigas.Esteordenesconsideradoelmás beneficiosos, por su valor como parasitoides, predadores, polinizadores y comofuente de alimento directo e indirectamente por los productos que se puede obtenerdeelloscomolamiel,cera,polen,etc.Algunossonconsideradosplagatantoporquesealimentandirectamentedelaplantaoporsuovoposiciónenlostejidosdelasplantas,ocasionando agallas. Estos insectos tienen organización social. Poseen cuatro alas eltenerlas o no, depende del rol que cumplan dentro de grupo. Tienen piezas bucalesmasticadoras,algunasabejas lashanmodificadopartede suestructurabucalenunalargalenguaquelesirveparalamerelnéctardelasflores.Algunosgrupossonpeligrososporsupicadura.Elovopositoresusualmentevisible.Poseenmetamorfosiscompleta.

Gráfico 37.Hymenopteraadultos



Resumen.

Todos estos grupos cumplen un papel importante dentro del ecosistema como:descomponedoresdemateriaorgánica,controladoresbiológicos,indicadoresbiológicos,etc. Por esta razón es necesario conocer los órdenes de insectos para reconocerlosrápidamente en el campo y asociarlos con diversas actividades: depredadores,descomponedores, bioindicadores, plagas, pueden picar, e inclusive nos sirven comoalimento.

Los insectos son utilizados en las Evaluaciones de Impactos Ambientales como unaherramientaparalatomadedecisiones,muyutilizadosparadeterminarlasanidadencultivosyecosistemas.

1. Salgaaljardíndesucasaoaunparque,observelaentomofaunapresenteeidentifiqueloshastaorden.

2. Separe en una tabla los órdenes de insectos con utilidades como:bioindicadores,depredadoreseinsectosproblema(plaga).

A utoevaluación



Capítulo 4. Ecología de Insectos.

Importancia de los Insectos.

4.1. Ecosistemas.

• Reciclamientodenutrientes:hojarasca,degradacióndelamadera.

• Dispersión de hongos, descomposición de carroña, excremento y aireación delsuelo.

• Propagacióndelasplantas:polinizaciónydispersióndesemillas.

• Mantenimiento de la composición y estructura de las comunidad de plantas víafitofagia.

• Mantenimientodelaestructuradelacomunidadanimalvía:transmisióndeenfermedades a animales, depredación y parasitismo a animales. Alimento parainvertebrados insectívoros, desde peces a mamíferos. Variedad de historias devida, dominan las cadenas y redes tróficas, tanto en masa como en riqueza deespecies.

4.2. Flora.

• Paraalgunasplantas,laentomofiliaresultómáseficientequelapolinizaciónporviento, por tanto, cuanto más atractivas fuese la planta para los insectos, másfrecuentementeseríanvisitadas,polinizadasymássemillasproducirían.Estograciasaquelosinsectostomanelnéctaropolendelasflorescomoalimento.Lasplantasmodificaronalgunaspartescomocarpelosynectarios,asegurandoasísuprotecciónypolinización.

• Lospolinizadorespromuevenelentrecruzamientodeplantas,esdecirlamezcladematerialgenético.Porlogeneralexistenpolinizadoresespecialistasygeneralistas,siendomásbeneficiososparalasplantas,losprimeros.

• Como insectospolinizadoresprincipalesencontramosa: lasmoscas,mariposas,abejasypalomillas.

4.3. Seres Humanos.

• Comoproductoresdealimentoso tinturas:Hymenoptera (mieldeabeja, jalea,cera,etc.),Homoptera(tintes).



• Alimentodirecto:Hymenoptera(hormigasculonasenlaAmazoniadelEcuador),Coleoptera (catzos en la Provincia de Pichincha), Orthoptera (chapulines enMéxico),etc.

• Mejoran los cultivos, al colaborar con la polinización y mediante el controlbiológico.EselcasodelasmariquitasColeoptera:Coccinellidae.

1. Realiceuncuadroconlasimportanciasdelosinsectosparalosecosistemas,florayserhumanodiferentesadescritasenestaguía.

2. Emitaunconceptosobreecologíadeinsectos,máximocincolíneas.

3. Ensuhogar,queusosobeneficiospercibedelosinsectos.

A utoevaluación



Capítulo 5. Los Insectos y su Relación con los Seres Humanos.

Tipos de insectos de acuerdo a la relación con el ser humano y su medio ambiente

Tipo de actividad Efectos

Dañinos

Plagasde:Plantascultivadasyanimalesprincipalmentedomésticos.Importanciamédica.Productosalmacenados.MaderasysubproductosInvernaderos.

Reducciónenlacalidaddelproducto,valornutricionalyestético,asícomodeterioroaceleradodeellos.Transmisióndeenfermedadesenplantasyanimales.

Benéficos

Enemigosnaturalesdeespeciesplaga,queincluyetantomalezascomoinsectosplaga.Polinizadoresdeplantascultivadas.Productoresdematerialesútiles.

Polinizanmuchasplantascultivadas,especialmentehortalizas.Produccióndemiel,sedayproductosútilescomotintesnaturales.

Neutrales

Componentesesencialesdeecosistemasnaturalesymodificados

Favorecenopromuevendiversosprocesosbiológicoscomodescomposicióndemateriaorgánicaylaalimentacióndelosinsectosbenéficos.

Cuadro 1.Relacionesdelosinsectosconelecosistema.

5.1. Hábitos alimenticios.

Para realizar un diagnóstico de los problemas causados por insectos plaga en los cultivo; serequiereconoceralgunascaracterísticasdeestosinsectosdañinos.Esnecesarioconocereltipodeinsectoydesuspartesbucales,quetipodedañorealiza,elestadodedesarrolloenquelorealizayqueplantasataca.

Una clasificación de los hábitos alimenticios de las diferentes plagas de los cultivos puederesultarmuycompleja,sinembargodemanerapráctica,sepuedendividiralosinsectosporlascaracterísticasdelaparatobucalde!insectoquecausadaño.Losinsectostienendiferentestiposdeaparatosbucalespormediodeloscualesrealizansualimentaciónsinembargo,el90%deldañoa lasplantascultivadasescausadopor insectosque tienenunaparatobucalchupador



obienmasticador.Elaparatobucalchupador,estáadaptadoparapenetrarlostejidosconun«estileteopico»,pormediodelcual,elinsectosuccionalosjugosdelostejidosdelasplantascultivadas.Elaparatobucalmasticador,estádiseñadopara«mascar»lostejidosdeplantas,atravésdeunpardefuertesmandíbulasconlascualeshacengrandescortesalfollajeocualquierotrapartedelaplanta.

Laalimentacióndelosinsectosdependedesumorfologíaynichoqueocupaenelmedio,losquenosinteresanenmayormedidasonlosquecausanbeneficiosodañosalossereshumanos,enestecasonosreferiremosalosqueafectanenlaagricultura.

5.1.1. Insectos Chupadores.

Poseenunaparatobucal,armadodeunestilete,queesintroducidoeneltejidovegetalcomolosdelosórdenesHomoptera(áfidos,chicharritas,moscablanca,etc.),Hemiptera(chinches),Thysanoptera(trips)yenafecciónenanimalesyserhumanotenemosalosDiptera(mosquitos),Hemiptera(chinche).

Los daños causados pueden ser: clorosis (marchitamiento de la planta), deformaciones ytransmisióndeenfermedades.

Enlaclorosisocurrelapérdidapaulatinadelcolorverde,turgenciadealgunaspartesydelvigordelaplanta.

Lasdeformacionessoncambiosenlaformanormaldeldesarrollonormaldealgunaspartesdelaplanta,comorespuestaalataquedelinsecto(agallas).

Ademáslosinsectossonvectoresdebacteriasyvirusquecausanenfermedadesenlaplanta,consíntomascomoamarillamiento,mosaicoyenrollamientodelashojasyotros.

5.1.2. Insectos Masticadores.

Poseenunaparatobucalarmadodemandíbulas,queconsumenlostejidosvegetalesde:follaje,raíces,plántulas,tejidosdetallosyramas,floresyfrutos.

Puedencausarpequeñosygrandesorificiosa travésde lahoja, túnelesygalerías.Dentrodeéstosseencuentranlosórdenes:Coleoptera(Curculionidae,Scolydae,Platypodidae),Diptera(Agromizidae,Anthomyiidae,Chloropidae),Lepidoptera(Noctuidae,Pyralidae,Tortricidae).

Losinsectosfitófagospuedenatacaralasplantasbienseaenlaparteexternaointerna.

Lamayoríadeinsectosplagatienenunadiversidaddeorganismosquelosatacanyconsumen,entreellosseencuentraninsectosyarañas;muchosvertebradoscomopájaros,lagartijas,pecesyranas;asícomo:nemátodos,virus,bacteriasyhongos.Atodosesosorganismosselesconoce



comoenemigosnaturalesde los insectosoentomófagos.Deéstos, los insectosentomófagosestán agrupados en 200 familias incluidas en 15 órdenes, divididos según sus hábitos enparasitoidesydepredadores.

5.2. Insectos Parasitoides.

Éstossealimentanydesarrollandentroosobreelcuerpodeuninsectohospederoodentrodeloshuevosdeéste.LamayoríadelosparasitoidespertenecenalordenHymenoptera(avispas)yaunaspocasfamiliasdeDiptera,ysecaracterizanporatacarprincipalmenteainsectosdelosórdenes Lepidoptera, Homoptera y Diptera. Presentan una metamorfosis completa, es decir,pasanporestadoslarvalesqueincluyenunestadopupalysusalassedesarrollaninternamente.Losestados inmaduroso larvassonmuydiferentesa losadultosen:estructura,necesidadesalimenticias y hábitat. Las hembras de muchos parasitoides antes de poner sus huevos sealimentandenéctardeflores,polenodeinsectoshospederos.

PARASITOIDESNOMBRES COMUNES DE LAS

PLAGAS PARASITADAS

DIPTERATachinidae, Bombillidae,Cryptochetidae,Sarcophagidae,Pipunculidae

Larvas y pupas de palomillas,mariposas, chicharritas, avispas yescarabajos, huevos de chapulines,langostasyarañas.

HYMENOPTERABethyloidea (la mayoría de lasfamilias) Chalcidoidea (masde 30 familias), incluyendo:Trichogammatidae, Mymaridae,Aphelinidae,Eupelmidae,Encirtidae,Pteromalidae, Spalangiidae,TorymidaeIchneumonoidea,(cientosde especies, incluyendo Braconidaee Ichneumonidae). Procíotrupoidea(algunas familias, incluyendoPlatygasteridaeyScelonidae)

Larvas de palomillas, mariposas,escarabajos, avispas, moscas,chicharritasyescamas

Cuadro 2.Insectosparasitoidesysuspresas.

5.2.1. Tipos de Parasitoides.

Losparasitoidespuedenserclasificadosbasándoseensumododeataquey tipodehospedero,muchashembras«pican»yparalizanasushospederosantesdedepositarsuhuevoenelcuerpodelavíctima.



• Las hembras endoparasíticas depositan sus huevos dentro del cuerpo desushuéspedes,enelinteriordelcualcompletasuciclodedesarrollohastaelestadopupal.Sinembargo,enalgunoscasosemergendeellosparapuparenformadecocun.

• Losectoparasitoidesdepositansushuevossobrelasuperficiedesushospederos,endondesedesarrollansusestadosinmaduros.Estosinsectos,antesdeovipositaryparaimpedirqueelhospederoquitesushuevos,generalmentelosparalizanoadormecenconvenenos.

• Losparasitoidesvaríanenelgradodeespecificidaddehospedero;algunasatacansolounas pocas especies relacionadas y son considerados como monófagos. Otros soncapacesdedesarrollarseenunampliorangodehospederosysonllamadospolífagos.Algunosparasitoidesatacansoloinsectosfitófagos;mientrasqueotrosseespecializanenatacarotrosparasitoides,locualseconocecomohiperparasitismooparasitismomúltiple.

PA

RA

SIT

OID

E

ECTOPARASITOIDE ENDOPARASITOIDESIMPLE O

PRIMARIOMULTIPLE

Depositan sus huevossobre la superficie desushospederos

Depositan sus huevosdentrodelcuerpodesuhuésped

Eldesarrollodeunasolaespecieaexpensasdeunhuésped

Cuandodosomásespeciesdeparastoidesprimariosatacanunsolohuésped

SOLITARIO GREGARIOSi de cada huéspedse desarrolla un soloparasitoide

Se desarrolla más deun parasitoide de unaespecie en un solohuésped

Cuadro 3.TiposdeparasitoidesI.

PA

RA

SIT

OID

E

SIMPLE O PRIMARIO

SECUNDARIO MONOFAGO OLIGOFAGO POLIFAGO

Losqueatacaninsectosquenosonparasitoides

Cuandosuhuéspedesuninsectoparasitoideprimario

Atacaaunasolaespeciedeinsecto

Atacaaunnúmeropequeñodeinsectos

Atacaamuchasespeciesdiferentes

Cuadro 4.Parasitoides.



Todoslosestadosdedesarrollodelosinsectosplagasestánsujetosalataqueporparasitoides.Algunosparasitoidesatacanhuevosdeotros,larvas,algunaspupasysolamenteunospocosparasitanadultos.Losindividuosdeunaespeciedeinsectoenparticular,puedenseratacadosendiferentesestadosdesudesarrollopordiferentesespeciesdeparasitoides.Algunashembrasde parasitoides adultos se alimentan de sus hospederos sin matarlos, para obtener suficienteproteínaparadepositarsushuevos,mientrasqueotrosparásitosadultossealimentandenéctarypolen.

5.3. Insectos Depredadores.

Uninsectodepredador,generalmenteesuna larvaoadultodevida libre,quemataal insectoplagainmediatamenteporunataquedirectoyrequieredeunnúmerode«presas»suficientesqueleproveaelalimentoquenecesitaparadesarrollarsehastaelestado,adulto.Ademásdeinsectospresas, algunos depredadores pueden alimentarse de polen y néctar u otros alimentosalternativos.

ParamuchosadultosdepredadoresenlosórdenesNeuroptera(crisopas)yDiptera(mosquitos),el néctar de las flores es una importante fuente de proteína e influye en su fecundidad ylongevidad.Algunosinsectossondepredadoressóloenelestadolarval,mientrasqueeladultosealimentandeotrosalimentos.Depredadores«obligados»tantoenestadoadultocomolarval(mariquitas).Comúnmente,loshuevosdelosdepredadores,sondepositadosporlashembrasmuycercadedondeselocalizaelalimento.

Lasprincipalesespeciesdeinsectosdepredadoresseagrupanenlosórdenes:Coleoptera,Diptera,Hemiptera,HymenopterayNeuroptera.Másdelamitaddetodoslosinsectosdepredadoressoncoleópterosydeéstosloscoccinélidoshansidolosmásestudiadosparasuuso,enelcontrolbiológicodeplagas.

DEPREDADOR PRESAACARI (ácaros): Phyioseidae, Anysidae,Chelytidae, Eriythraeidae, Hemisarcoptidae,Pyemotidae,Stigmaemidae

Diversas especies de “arañita roja, trips escamas,cochinillas,mariposas,escarabajos.

ARANEA Todotipodeinsectosyarañas.COLEOPTERA Coccinellidae, Carabidae,Staphylinidae, Cleridae, Cicin-delidae,Dytiscidae,Histeridae,Lampyridae,Silphidae,Cantharidae.

Diversos estados de desarrollo de mariposaspalomillas, escamas y cochillas, áfidos,chicharritas, moscas blancas, “arañita” roja yotrospequeñosdiversos insectosyartrópodosenelsuelo.

DIPTERA Syrphidae, Asilidae, Anthomiidae,Cecidomyiidae.

Huevos de chapulines o saltamontes, escamas,cochinillas, áfidos, trips, ácaros, escarabajos,mariposasypalomillas



HEMIPTERA Anthocoridae, Lygaeidae(Geocoris), Nabidae, Pentatomidae, Re-duviidae, Ntonectidae, BelostomatidaeCorixidae,Gerridae.

Diversosestadosdedesarrollodeáfidos,chicharritasescamas,mosquitasblancaspalomillas,escarabajo,tripsyácaros

HYMENOPTERA Formicoidea, SphecoideaVespoidea.

Incluyen diferentes estados de desarrollo de:chapulines o saltamontes, chinches, moscas,mariposas,palomillasyescarabajos.

NEUROPTERAChrysopidae,Hemerobyiidae,Myrineliontidae,Coniopterygoidea.

Áfidos, escamas, trips, huevos y larvas depalomitasymariposas,trips,moscasblancaseinsectosenelsuelo.

Cuadro 5.Losdepredadoresysuspresas.

Nota:(LosarácnidosACARI Y ARANEAE sondepredadoresyenalgunoscasosplagasquenopertenecenalaclaseinsecta).

1. Quéinsectostienenaparatobucalmasticadorysuccionador;ponga10ejemplosdecadauno.

2. En una zona natural en su casa o fuera de ella, investigue sobre la relación deinsectosdepredadoresversusinsectosproblema(plagas);paraellodeberealizarunacoleccióndeinsectoseidentificarlos.

3. Cómoserealizaelparasitismodeunhimenópteroydeundípterosobresupresa,expliqueelprocedimientoylostiposdeparasitismo.

A utoevaluación



Capítulo 6. AplicacióndelConocimientodeEcologíadeInsectos.

6.1. Control Biológico.

Eselusodeenemigosnaturales.Elcontrolbiológicoconsideraquebajociertascircunstancias,laspoblacionesdeplagaspuedenregularseporsusenemigosnaturales.Esteefectoseoriginaporlainteraccióndelaspoblacionesdelaplagaydelenemigonatural,locualsetraduceenelmantenimientodeambaspoblacionesenequilibrio.Porunladolaplagaseregulayporotroelenemigonaturalpermanecepresenteenelsistemaalpoderalimentarsedeunapoblaciónbajadelaplaga.

6.2. Utilidades para los Seres Humanos.

• Alimento:abejasproveendemielypropolio;polinizadoresenlaagricultura.

• Depredadores:escarabajos,chinches,avispasparasíticas.

• Productosquímicos:derivadosde laquitinacomoanticoagulantesunagentehemostáticoparalareparacióndetejidos.Tambiénproducensedaycolorantesnaturales.

6.3. Insectos Dañinos para el Ser Humano.

Muchosinsectos,jueganunimportanterolenlasaludhumanaydeanimalesporcausarestadospatológicosoportransmitirorganismospatógenosalserhumanoy/olosanimales:

1. Agentes causales:Soninsectosquecausanporsímismosunaenfermedad.

2. Huéspedes intermediarios: Son insectos que son huéspedes para diferentespatógenos.

6.4. Afecciones causadas por insectos.

6.4.1. Entomofobia. Los insectos pueden causar molestias y preocupaciones queprovocandesequilibriosnerviosos,hastaalucinacionessensoriales.

6.4.2. Envenenamiento. Algunos insectos provocan envenenamiento en personas yanimales;inclusivelamuerte.

6.4.3. Dermatosis.Algunosinsectosprovocandiferentesreaccionesirritandolapielporpicadura,mordedura,secrecionesysimplecontacto,porejemploHymenoptera,Diptera,Coleoptera.



6.4.4. Miasis e infestaciones asociadas.Eslainvasióndeórganosytejidosdepersonasyanimalesporlarvasdemoscas(Diptera).Raravezotrosinsectosporejemplolarvasdeescarabajosymariposasquepenetranenlapiel.

6.4.5. Alergia y condiciones asociadas. La gravedad de las respuestas alérgicashumanasdependedelasusceptibilidaddel individuo.Algunaspersonassonalérgicas contrapicadurade laabeja la cualpuedeprovocarhasta lamuerte(porchoqueanafiláctico).

6.5. Insectos Vectores de Importancia.

6.5.1. Dyctioptera (cucarachas).

Bacteriaquecausaintoxicaciónalimentaria;lepra;delcólera,ántrax,tétanos,etc. Protozoarios que causan diarrea; toxoplasmosis. Virus que causanpoliomielitis,fiebreamarilla.

6.5.2. Hemiptera (chinches).

Sonhematófagosqueatacanamurciélagos,avesyasereshumanos.Lasvinchucas(Triatominae),sonvectoresdelTrypanosoma cruziqueese!causantedelmaldeChagas.

6.5.3. Siphonaptera (Pulgas).

Pulgasdegatos,perros, rata (vector importantede labacteriaYersiniapestiscausantedelapeste),yladelserhumano(vectorpatógenodelpatógenodelapeste).

6.5.4. Anoplura (piojos chupadores)

Que causan pediculosis, las picaduras provocan alteraciones sistémicas,comocansanciogeneral,irritabilidad,depresióneincomodidad,sonvectoresdebacteriascomolasfíickettsiascausantedeltifo.

6.5.5. Diptera (moscas, y mosquitos).

LamoscanegradelÁfricaqueesvectordelnemátodoquecausalaoncocercosis. Las mosca vector del protozoaria flagelado Leshmania donovani y L. infantum,

causantesdelaLeishmaniasis visceral y L. cutánea.



MosquitosdelasfamiliaCulicidae,quesonvectoresdeparbovirus,malaria(Plasmodiummalariae, P. vivax, P. ovale, P. falciparum), fiebreamarilla,dengue( losmosquitosvectoressonaltamentesusceptibles a temperaturas extremas y no rinden mucho en climas cálidos secos, los huevospuedensoportarladesecaciónduranteunaño)yencefalitisviralesdelossereshumanos;susestadioslarvalesypupalessonacuáticos.

Los tábanossonmoscosdegran tamaño,causanpicadurasprofundasydolorosas, tantoenanimalescomoenelserhumano;ademássonvectoresdeprotozoariosquecausan laTripanosomiasisenmamíferosyhelmintos.

Lamoscacomún(Musca domestica)quesonvectoresdepatógenoscomoSalmonelayCólera;habitanenexcrementoybasura.

1. Pongaunejemplodecontrolbiológicorealizadoensuciudad,explique.

2. Queotrosusospodemosobtenerdelosinsectos.

3. Que insectos vectores encontramos en el Ecuador, indique sus daños ydistribuciónaniveldelpaís.

A utoevaluación



S egundo Bimestre

O bjetivos Específicos

• Conocer losprincipiosbásicosde la ecologíade insectosy supapel en lanatualeza.

• Conocerlaimportanciadelosmicroorganismosenelciclajedenutrientesysuutilidadparaelserhumano.



C ontenidos

Capítulo 7. LosMicroorganismos 7.1 Generalidades 7.2 Microhábitats 7.3 Losprocariotas 7.4 Losprotistas 7.5 Loshongos

Capítulo 8. ActividadesMicrobianas 8.1 Descomposicióndecompuestosdelcarbono 8.1.1 Compuestosdelanaturaleza 8.1.2 Materialesmanufacturados 8.1.3 Utilidadesdeladescomposiciónmicrobianadelcarbono

Capítulo 9. ConversionesMicrobianasenelMedio 9.1 Ciclodelnitrógeno 9.2 Transformacióndelazufre 9.3 HierroyManganeso 9.4 Silicio

Capítulo 10 MicroorganismosenelSuelo 10.1 Sucesión,competenciaydepredación 10.2 Losmicroorganismosylasplantas 10.3 Patógenosdelsuelo

Capítulo 11. MicroorganismosenelAire 11.1 Distribución 11.2 Microorganismosenlasuperficiedelasplantas11.3 Microorganismoseninteriores 11.4 Microorganismosenlasuperficiedeanimales

Capítulo 12. RelacionesentreMicroorganismos 12.1 DepredaciónyParasitismo 12.2 Comensalismo 12.3 Mutualismo 12.4 Líquenes 12.5 Aparatodigestivodelastermitasinferiores 12.6 Digestiónenmamíferosherbívoros 12.7 Hormigasquecultivanhongos 12.8 Asociacionesmicroorganismos–planta 12.9 Micorrizas



D esarrollo del Aprendizaje

Capítulo 7.LosMicroorganismos.

Losmicroorganismosincluyenbacterias,hongos,protozoariosyalgas,cuyotamañooscilaentreunamicrayalgunasdecenasdemicra,sondegrandiversidadencuantoarequerimientosytoleranciaacondicionesdesfavorables.Puedenseraerobios,anaerobios,heterótrofosoautótrofos(quimioautótrofosofotoautótrofos).

Se encuentran en todo el planeta donde existen animales y plantas superiores e inclusolugares menos hospitalarios, como los sedimentos de las profundidades oceánicas o ensustratossuperficialesdelaatmósfera.

1.1. Generalidades.

Eltamañodelosmicroorganismosademásdeincidirensumorfología,actividad,diversidadyflexibilidadmetabólicas,tieneimportantesconsecuenciasensucapacidaddeadaptaciónfisiológica,sudistribuciónecológica.

Laaltarelaciónsuperficie-volumen,típicadeldiminutotamañodeestosmicroorganismos,eslacausadelaaltatazametabólicaquepresenta,locualasuvez,secorrespondeconsurápidoritmodecrecimientoydivisióncelular.

Los organismos unicelulares de vida libre se encuentran de por si, expuestospermanentementealasvariacionesambientalesexceptolosquevivenenlossereshumanoscomoeselcasodeciertosparásitos.

Muchos microorganismos son importantes agentes de enfermedades, no solo para lossereshumanossinotambiénparalosseresvivosdelosqueéstedepende.Tambiénaquellosquetienenunaacciónbenéficaparalossereshumanosuotrosseresvivos,porejemploloshabitantesnaturalesdeltractodigestivoyvaginal,delasbacteriasyloshongospresentesenlosquesosyoguresylechesfermentadasydelasbacteriasquevivenenrelaciónestrechaconplantasleguminosas.

Los seres humanos han aprovechado los productos metabólicos de ciertosmicroorganismosparaelaborardistintosalimentos.Unejemploesel casode la levaduraSaccharomycescedevisiae,unhongounicelularqueintervieneenlafabricacióndelpan,lacervezayelvino,otroesellasbacteriasyloshongosqueparticipanenlaelaboracióndelosquesosydelyogurt.



La importancia además se da en el sector agropecuario e industrial, para obtener de ellosproductos biológicos primarios así como de productos del metabolismo secundario: ejemploantibióticos o para lograr que degradan sustancias tóxicas no biodegradables naturalmentecomomuchospolímerossintéticos.

Si los factores abióticos y los suministros de nutrientes son favorables, los microorganismos semultiplicaránycompetiránporelespacio.Lacantidadtotaldeespaciodisponibleporlogeneralno está limitada, pero hay un número limitado de microhábitats apropiados que contienennutrientes,yseproducecompetenciaporelespacioutilizablemásqueporelespaciototal.

Cuandoocurre la competenciapuedehabervarios resultados, elorganismoseadaptemejoralmedioycrezcamejorqueotros,excluyendoatodaslasdemásespeciesdeesemedio:estoseconocecomoexclusióncompetitiva.

Puedehabercoexistenciadepoblacionesquecompitanporunsustrato,siestánseparadasencuantoaespacio,porejemplo,enlodoyenagua.

Haymicrobiosquedesarrollantoleranciaextremaa lascondicionesambientales,demaneraquepuedenevitarlacompetenciaporvivirenhabitáisqueotrosorganismosnousan(comolasalgasquecrecenenlanieveolascianobacteriasdeloslagossaladosodelosmanantialestermales),opuedenusarsustratosquenopuedenserdegradadosporlamayorpartedepoblación.

Existen muchos otros tipos de interacciones: simbiosis, mutualismo y amensalismo, porejemplo,unhongopuedeproducirunatoxina(antibiótico)queinhibaelcrecimientobacteriano.Tambiénpuedenohaberinteraccióndeltodoyestarelaciónsellamaneutralismo.

Elgradodedependenciavaríamucho;puedehaberunarelaciónpocoestrecha,enlacualporejemplo,lasactividadesdeunabacteriapropicienqueunhábitatseamejorparaotrabacteriaalmodificarlosnutrientesdisponibles,aunqueningunadependadeotra(comensalismo)lacualesmuycomúnenpoblacionesmixtas.

La sintrofia es el modo en que los organismos se encuentran a menudo juntos y son másproductivosencombinaciónqueseparados.

Hay asociaciones más especializadas (como los nódulos de las raíces de leguminosas o lasmicorrizas) en lasquecon frecuenciahayunadependenciaobligadadeun organismosconrespectoaotro.

7.2. Microhábitats.

Aescalamacroscópica,losdiferenteshabitáistienencomunidadesbiendefinidas,dentrodeestos hábitats hay microhábitats que, por ejemplo, pueden tener suelo característico peroparaelcasodelosmicrobiosesimportantesaberquepartedelsueloseconsideraneinclusoquepartículasdelsuelo;yaseamineralomateriaorgánica,porejemploafectanalosnutrientes



disponibles.Enmicrobiologíasonimportantesloshábitatsendimensione:demieraso,cuandomás,demilímetros.Laescalaaconsiderardebeajustarsedetalmodoqueabarquelasgrandesvariacionesdelhábitatylaspequeñísimasdimensionesenlasquepuedenproducirseenlascomunidadesmicrobianas.

Todaslassuperficiesanimadaseinanimadasnotóxicastienenmicroorganismosadheridosaellaso,encasodequelaspartículasseanpequeñas(porejemplo,arcillas),éstassepuedenconsideraradheridas al microbio. La interfase aire-agua tiene organismos adheridos, ya sea ésta lasuperficiedeunaburbujaobienladeunlagoounocéano.Estefenómenodeadherenciatienemuchas consecuencias para los microbios. Quizás lo más importante es que los nutrientes,tanto orgánicos como inorgánicos, pueden ser absorbidos en la superficie, mitigando así laescasezdenutrientesquegeneralmenteexiste.

Ademásdelosefectosdelosnutrientes,elsolohechodequeelmicrobioseadhieraaalgodemayortamañooquetengaarcillaensusuperficie,puedeimpedirqueseaconsumidoporsusdepredadoresoquellegueadesecarse.

7.3. Los Procariotas.

Lasbacteriassonseresvivosdeorganizaciónmuysimple;consisteenunasolacéluladetipoprocariota (sin núcleo). Los registro fósiles muestran que se encuentran presentes desde haceunos3800millonesdeaños.Así,másde80%deltiempodeexistenciadelavidaenlaTierraestuvorepresentadapormicroorganismos.Losprimerosseresvivosfuerontermófilos(amantesdel calor)yanaeróbicos (vivensinoxígeno).En laactualidadse conocenunas2700especiesdistintas.

Eléxitodelosprocariotassedebeasugrandiversidadmetabólicayalaltoritmodecrecimientoydivisióncelular.Escherichia coli,puededuplicarsecada20minutos si estáencondicionesóptimas.Enambientedesfavorablealgunasbacteriaspuedenformarestructurasderesistencia(quistes) que les permiten sobrevivir durante largos periodos sin nutrimento y soportartemperaturasextremas,permanecerlatentesyviablesduranteañoshastaquelascondicionessetornennuevamentefavorables,entonces,vuelvenaactivarse.

Algunas utilizan la energía proveniente de reacciones químicas mientras otras son capaces defotosintetizar;lamayoríautilizaelcarbonoderivadodecompuestosorgánicosyalgunosusanelCO2comofuentedecarbono.Eloxígenopuedeserletalsegúnelmetabolismodecadabacteriaanaeróbica,losprocariotassonorganismosdescomponedoresmásimportantesyaquedegradanmoléculasorgánicasylastransformaeninorgánicasquepuedenserutilizadasporlasplantas.

UTPL La Universidad Católica de Loja MODALIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA�0


7.3.1. Clasificación.

7.3.1.1. Cocos.Quetienenformadeesfera.

7.3.1.2. Bacilos.ComoEscherichia coli,quesoncomobastonesdelongitudvariable conextremosredondeados.

7.3.1.3 Espirilos.Célulashelicoidales.Algunasvariantesdeestasformassonlos cocobacilos(óvalos)ylasbacteriascorineformes,bacilosirregularesconun extremoensanchado.

7.3.1.4. Vibriones.Conformadecoma(cortosbastonesencorvados).

7.3.2. Morfología.

7.3.2.1. Membrana celular.

Losácidosgrasossongeneralmentelinealesylauniónentreellosyelglicerolesdetipoéster,carecendecolesteroluotrosesteroidesexceptoentosmicoplasmas(lascélulasmáspequeñasdevidalibre).

En las bacterias fotosintéticas, pero no en las cianobacterias, también se encuentran en lamembranalamaquinariafotosintética.

7.3.2.2. Pared celular.

Casitodoslosprocariotasestánrodeadosporunaparedcelularquedaalacélulasuformacaracterística.Enalgunoscasoslaparedesflexiblepero,engeneralesrígida.

7.3.3. Flagelos bacterianos.

Algunasbacteriastienenextensioneslargas,delgadas,conocidascomúnmentecomoflagelos,decomposiciónyfuncióndiferentes.Losflagelosbacterianossonresponsablesdelamovilidady,segúnlasespecies,puedenaparecercomopenachos,denúmerovariable,enunooenlosdosporosdelacélula;tambiénpuedenestardistribuidosentodasusuperficie.Seencuentranmásamenudoenlasbacteriasgramnegativasyestánconstituidasportrespartes:elfilamento,elganchoyelcuerpobasal.

7.3.4. Reproducción.

Losprocariotassereproducentípicamentepordivisióncelularsimpleofisiónbinaria.Unacélulamadreduplicasumaterialgenéticoycelularqueserepartendemaneraequitativadandolugaradoscélulashijasgenéticamenteidénticasalaoriginal.Esteesquemapuedealterarsesiseproducenmutaciones,queconstituyenlamayorfuentedevariabilidadgenéticadelosprocariotas.

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7.3.5. Metabolismo.

Fuentedeenergíaydecarbonodelasbacterias.

7.3.5.1. Fotolitótrofos.

Sonbacteriasverdesypurpúreasde!azufre;cianobacterias;sufuentedeenergíalaobtienendelaluz;yobtienenelcarbonoapartirdelCO2;recibensuselectronesapartirdecompuestosinorgánicosS2.

7.3.5.2. Fotoorganótrofos.

Sonbacteriaspurpúreasnodelazufre;fuentedeenergíaluz;fuentedecarbonocompuestosorgánicosyCO2;recibensuselectronesdecompuestosorgánicos(alcoholes,ácidosgrasos,etc.).

7.3.5.3. Quimiolitótrofos.

Arqueobacterias hipertermófilas del azufre, metanógenas, bacteria del hidrógeno,hierro, nitrificantes, carboxibacterias; fuente de energía uniones químicas, reacciones deóxidoreducción;fuentesdecarbonoCO2;dadoresdeelectronescompuestosinorgánicos(H2,S,S

2-,Fe2+,NO3,NO2,2CO).

7.3.5.4. Quimioorganótrofos.

La mayor parte de las bacterias están en este grupo; fuentes de energía uniones químicas,reaccionesdeóxidoreducción;fuentedecarbonocompuestosorgánicos;dadoresdeelectronescompuestosorgánicos(glucosayoíroshidratosdecarbono).

7.4. Los Protistas.

Son organismos eucarióticos, no son vegetales, animales, ni hongos; se diferencian entre síclaramenteporeltipodenutriciónfotosintética,heterotróficaydeabsorción.

Son en su mayoría unicelulares y microscópicos, de vida marina; otros como los hongosmucilaginososquesonplasmodioscenocíticos,quepuedenalcanzarungrantamaño.

Sonautótrofosconunaenormevariedaddepigmentos(algas);otrossonheterótrofos(mohos);unosingierenpresas(fagótrofos)otrosabsorbenmoléculasorgánicasdelambiente(osmótrofos)yfinalmenteotrosdigierenmateriaorgánicaprovenientedeseresvivos(parásitos,simbiontes)odeorganismosmuertos(saprótrofos);algunossonmixótrofos,esdecirquepuedenvivircomofotosintetizadoresycomoheterótrofossimultáneamente.

Entrelosprotistascadacélulaesunorganismoindependiente,tancapazdesatisfacertodoslosrequerimientosdelavida,comocualquierorganismomulticelular.



Sutamañovaríaentre1umhastamásde100metrosdelargo,comolasalgaspardasMacrocystis(estasnosonmicroorganismos).Laformaesesférica,cuboide,piramidal,estrellada,cilíndrica,ahusadayradiada.Lascélulaspuedesestardesnudasocubiertasconparedescelularesorgánicaso inorgánicas, materiales gelatinosos, escamas orgánicas o inorgánicas, lorigas orgánicas oinorgánicas,tecasorgánicasoinorgánicas.

Lasformasdevida:loshayflagelados,ciliados,ameboides,cocoides,encapsulados,filamentosos,cenocíticos,sifonales,parenquimatososoplasmodíales.

7.4.1. Clasificación.

7.4.1.1. Autótrofos fotosintéticos.

7.4.1.1.1. Algas bacilariofitas (diatomeas).

Unicelulares,yavecesformanfilamentossimplesocolonias;decolorpardodorado;conclorofilaayc,betacarotenoyxantofilas;encerradasendosvalvassilíceas;marinasydeaguadulce,sonuncomponenteimportantedelfitoplanctonoceánico;alimentoparalospequeñosanimalesmarinos.Algunospuedesencontrarseenestanqueshipersalinosyotrosenaguasmenossalobre.

7.4.1.1.2. Algas Crisófitas.

Sonunicelularesycoloniales;pardodoradas;muchasconescamasensusuperficie;dulceacuícola;pueden o no tener flagelo; cloroplastos con clorofila a y c, fucoxantinas; reproducciónmayoritariamenteasexualpordivisiónlongitudinal.

7.4.1.1.3. Algas clorofilas.

Unicelulares,colonialesymulticelulares;verdes;deaguadulceymarina,deampliadistribuciónesposibleencontrarlasenlanieveyeneltroncodelosárboles;clorofilaaybybetacarotenos.

7.4.1.1.4. Algas teófilas.

Todasmulticelulares,queincluyenlasgrandesalgaspardas;casitodasmarinasdelasregionestempladas.

7.4.1.1.5. Algas rodofitas.

Todasmulticelulares;rojas;vivenenaguasmarinascálidasymenosdel2%delasespecieshabitanenaguascontinentales;crecenadheridasaotrasalgasorocas,contienendiversospigmentos.

7.4.1.2. Heterótrofos multinucleados y multicelulares.

7.4.1.2.1. Mixomicetos.

Mohosmucilaginososplasmoidales;lamayoríaviveenlugareshúmedos,fríosysombreadosdelosbosques(sobreleños,hojasmuertasyotramateriaorgánicaendescomposición);durante



los estadio no reproductivos los mixomicetos son masas delgadas y móviles de protoplasmaque avanzan lentamente como amebas; fagocitando bacterias, levaduras, esporas de hongosy pequeñas partículas de materia orgánica en descomposición. Su crecimiento continúamientrastenganutrientesyhumedadadecuada.

7.4.1.2.2. Acrasiomecetos.

Mohosmucilaginososcelulares; lamayoríaviveen lugareshúmedos, fríosy sombreadosdelosbosques (sobre leños,hojasmuertasyotramateriaorgánicaendescomposición)durantelosestadionoreproductivoslosmixomicetossonmasasdelgadasymóvilesdeprotoplasmasqueavanzanlentamentecomoamebas;fagocitandobacterias,levaduras,esporasdehongosypequeñaspartículasdemateriaorgánicaendescomposición.Sucrecimientocontinúamientrastenganutrientesyhumedadadecuada.

7.4.1.2.3. Oomicetos.

Mohos acuáticos, son organismos cenicíticos contienen celulosa en sus paredes. La mayoríade los oomicetos, son saprobios (se alimenta de restos orgánicos muertos); existen algunasformasparásitasquesonpatógenasPhytophthorainfestansquecausaeltizóntardíodelapapa,Plasmoparavitícolaqueafectaalavid.

7.4.1.3. Heterótrofos unicelulares.

7.4.1.3.1. Mastígóforos.

Flagelados;parásitosodevidalibre;conunoomásflagelos;semultiplicanasexualmenteporfisión binaria (mitosis); capaces de formar pseudópodos que le permiten la locomoción y laingestióndepartículasalimenticias;TrípanosomagambienseyTrípanosomarhodiense;causanlaenfermedadafricanadelsueño;Trípanosomacruz!quecausaelmaldeChagasenpaísesdeAméricaLatina;ymiembrosdelgéneroTrichonymphacomplejosquevivencomosimbionteseneltractodigestivodelastermitascomedorasdemaderadondedigierenlacelulosa;Giardiacausanfuertesdiarreascuandoafectanalossereshumanosalasavesdecorralyalganado.

7.4.1.3.2. Sarcodinos.

Organismosameboideos;devidalibreoparásitos;notienencubiertaniparedporfueradesumembranacelular;semuevenysealimentanmediante la formacióndeseudópodos;habitanaguas continentales como saladas, también son importantes en distintos; suelos algunos sonparásitos,comolosquecausanladisenteríaamebianaenlossereshumanos;sureproducciónpuedesersexualoasexual.

Otrosgruposdesarcodinoslosforaminíferos(losheterótrofosunicelularesmásabundantes)vivenenelmarytienencubiertassemejantesa lade loscaracoles, formadasporcarbonatodecalcio,queextraendelaguamarina.



7.4.1.3.3. Cilióforos.

Ciliadosdevidalibreoparásitos;sonlosprotozoosmásaltamenteespecializados;puedenvivirtantoenaguacontinentalcomoenaguademar,tambiénenelsuelosytodoslosciliadossonheterótrofosylasbacteriassonsuprincipalalimentosonutilizadosenplantasdetratamientosdeaguaparadisminuirelnúmerodebacteriasen lasaguasresiduales;otroscapturanalgas,flagelados,ciliados(inclusodesupropiaespecie)yhastaanimalespluricelulares.

7.4.1.3.4. Opalinidos.

Flagelados;parásitosintestinales,seencuentranenlostractosdigestivosderanasysaposyenocasionesenpecesyreptiles,flagelosdispuestoshelicoidalmente.

7.4.1.3.5. Esporozoos.

Todossonparásitos;secaracterizanporlaausenciadeciliosyflagelosyportenerciclosdevidacomplejos,elmásconocidoeselgéneroPlasmodium,quecausanlamalariaenmuchasespeciesdeavesymamíferos.

7.4.1.4. Autótrofos y heterótrofos.

7.4.1.4.1. Dinoflagelados.

La mayoría son unicelulares pero algunos forman colonias. Pueden ser fotosintéticos oheterótrofos,devidalibreosésilysoncomponentesimportantesdelfitoplancton,tantodeaguascontinentalescomomarinas.Contienenplacasdecelulosaqueledanunaspectorígido.

7.4.1.4.2. Euglenoides.

Organismos unicelulares que pueden vivir en agua dulce, salobre, marina o sedimentoshúmedos;puedenserfotosintetizadores,heterótrofosoparásitos;devidalibreosésil.Unterciodeltotaldeeuglenoidescontienencloroplastos,perosolorealizanfotosíntesissidisponendealgúncompuestoorgánicoenelmedio.

7.5. Los Hongos.

Algunoshongosincluidaslaslevadurasonunicelulares,lamayoríadelasespeciesestáncompuestaspormasasdefilamentoscenociticosesdecirmuchosnúcleosdentrodeuncitoplasmacomúnomulticelulares.Unfilamentofungidosellamahifaytodaslashifasdeunsoloorganismosellamanmicelio.Lasparedesdelashifascontienenquitina.

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Loshongossonheterótrofosypuedentenersustanciasdereservaalglucógenoynoalalmidón.Lasestructurasvisiblesdelamayoríadeloshongosrepresentansolounapequeñaporcióndelorganismo;estasestructurasenalgunosgruposson llamadoscuerpos fructíferosysonhifasfuertementecompactadasespecializadasenlaproduccióndeesporas.

Unmicelioseoriginaporlagerminacióndeunasolaespora;sibienloshongossoninmóvileslasesporaspuedenserllevadasagrandesdistanciasporelviento.Elcrecimientodelmicelioreemplazalamovilidad,poniendoalorganismoencontactoconnuevasfuentesdealimentoycondiferentescepasdeapareamiento.

Loshongossonheterótrofosyaseansaprobios,parásitosfacultativos,obligadosomicorrícicos(que forman micorrizas); obtienen alimento absorbiendo sustancias orgánicas o inorgánicasdisueltasparaloquesecretaenzimasdigestivassobrelafuentealimenticiasyluegoabsorbelasmoléculasresultantesmáspequeñas,productosdeladegradaciónquesonliberadasalmedioyloshongosparásitosfrecuentementetienenhifasespecializadasllamadashaustorios,queabsorbenlosnutrientesdirectamentedelascélulasdelorganismohospedador.Loshongossondescomponedoresdelamateriaorgánica.

Desdeelpuntodevistahumano,algunoshongossondestructivos,atacancultivos,productosalimenticios,plantasyanimalesdomésticos,viviendas,vestimentaeinclusoasereshumanos.Otrossonesencialesparalaproduccióndepan,queso,cervezayvino;tambiénparaproducirenzimas(amilasas,celulosas,etc.),ácidosorgánicos(fumárico,succínico,cítrico,osálico,etc.)o bien para producción comercial de hongos comestibles como las champiñones (Agáricosbisporus)oelshiitakeounhongojaponés(Lentinuia edodes).Ademásloshongossonlafuentedeunagranvariedaddeantibióticosyotrosmedicamentoscapacesdesalvarvidas.

7.5.1. Reproducción.

Lamayoríadeloshongossereproducentantosexualcomoasexualmente.Lareproducciónasexualocurreporlafragmentacióndelashifas(porlaquecadafragmentosetrasformaenunnuevoindividuo)obienporlaproduccióndeconidiosoesporas.

7.5.2 Clasificación.

7.5.2.1. Chytridiomycota.

Hongosterrestresoacuáticossonsaprobiosoparásitosdelasplantasoinsectosinclusodeotroshongos paredes celulares formadas de quitina y celulosa, talo cenocítíco; esporas flageladas,aproximadamente793especies:ejemplosgénerosColiomyces y Allomyces.

7.5.2.2. Zygomycota.

Lamayoríasonsaprobios;loshongosterrestresvivenenelsueloysealimentandeplantasodemateriaanimalmuerta.Algunossonparásitosdelasplantas,losinsectosodepequeñosanimalesdelsuelo,seconocen1056especies.Seproducciónessexualsecaracterizanporlaformaciónde

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cigoesporasquesedesarrollanapartirdelafusióndedosgamentangiosdenominadacopulacióngametangial.Seutilizanparalaproduccióndealimentosfermentados,enzimas,ácidosorgánicosyparalaformacióndemicorrizas.Elmásconocidoeselmohonegrodelpan.

7.5.2.3. Ascomycota.

Se caracterizan por la formación de esporas asexuales (conidios) esporas sexuales en ascos,formación de ascoparcos; hifas divididas por tabiques perforados. Se usan principalmentecomoaumento(colmenillas,trufas),enlaindustriadelafabricacióndevino,cervezayproductosdepanificación(levadura)ademásdealgunosusosmedicinales,ademáscausanenfermedadescomolasarnadelmanzano,mildiúdelasfrutas,royadelcastaño,enfermedaddelolmoholandés,ergot.Seconocenaproximadamente32267especies,másconocidossonlaslevaduras.

7.5.2.4. Basidiomycota.

Conocidoscomúnmentecomosetas (hongosde sombrero), se conocenuna22244especies;formanbasidiocarpos;esporassexualesenbasidios;hifasdivididasportabiquesperforados;selausaprincipalmentecomofuentedealimento;otroscausanenfermedadescomoeselcasodelasroyasycarbones,enfermedadesqueatacanaárbolesforestalesuornamentales.

7.5.2.5. Hongos imperfectos o deuteromicetos.

Hongossinciclosexualconocido;formacióndeconidios;algunossondeimportanciaparaelserhumanoyaqueseusanparalaproduccióndequesos,antibióticos(penicilina)yelcontrolbiológico;tambiénsonperjudicialesyaquecausanenfermedadescomolatina,elmuguetademásqueparásitaanimalesyplantas.Seconocen15000especiesentrelasquesenombranlosgénerosPenicillum, Aspergülus, Tríchoderma.



Capítulo8. Actividades Microbianas.

8.1. Descomposición de Compuestos del Carbono.

8.1.1 Compuestos de la naturaleza.

Cuando muere un organismo, sus compuestos orgánicos (aminoácidos, péptidosy carbohidratos) de bajo peso molecular, son absorbidos directamente por losdesintegradoresyrecicladosrápidamente.Loscompuestosdealtopesomolecular(lípidos,almidón),losexoesqueletosyparedescelularessondegradadosporenzimasextracelularesdehongosybacteriassontransformadosamoléculaspequeñasquepuedenserabsorbidasdirectamente.

Losprotozoariosespecializados,delrumenpuedenaparentementeenglobarlosextremosdecélulasvegetalesgrandesydegradarlasparedes.

Enlanaturalezalasproteínasamenudoformancomplejosconlospolisacáridosotaninosysonmásresistentesaladescomposición.Lasproteínasfibrosasconmuchosentrecruzamientos,como la queratina, son muy resistentes al ataque de microbios, aunque la mayoría deactinomicetospuedendegradarlas.Lagranventajanutritivaquetienenlasproteínasparalosmicroorganismosesquecontienencarbonoynitrógeno.

Loslípidosyalmidónenelmedionaturalsonfácilmenteutilizadosporbacteriasyhongosen el laboratorio; probablemente la tasa de descomposición es más lenta en la naturaleza,donde dichas sustancias pueden estar estrechamente asociadas con unas menos fáciles dedegradas.

Laquitinaesunafuenteimportantedecarbonoenelmedio;sedegradarápidamente(vidamediadevariassemanas)amenosqueestéprotegidaporproteínascontaninos.Laquitinacontienenitrógenoenexceso,elcualesmineralizadoenmediosanaeróbicos.Losorganismosdesintegradoresdequitinason:Actínomicetos(Streptomycetos) yotrasbacterias(Pseudomonas, Bacillus, Clostridium) y la importancia de cada uno depende de la aeración; ya que losactinomicetossonaerobiosobligadosmientrasquealgunasbacteriassonanaerobias.

Losmicroorganismosdesintegradoresdecelulosapuedenproducirunaenzima(celulasa),lacelulosaquecatalizalahidrólisisdelpolímero,yaseaporiosextremosoalazarylatransformaacelobiosaporhidrólisis; luegoéstaesnuevamentehidrolizadapor laenzimacelobiasaaglucosayéstaabsorbidaporundesintegradoroentracomocarbonosoluble.

Elmicroorganismoquerealizaestadegradaciónvaríasegúnelmedio.Encondicionesaeróbicas,muchoshongossonimportantes(porejemplo,Chaetomuim, Sthachyvotrys, Tricoderma, Peniciilium). Existentambiénbacteriasquepuedendescomponerlacelulosaanaeróbicamenteyporlotantosonimportantesensuelosinundadosysedimentosdeaguasprofundas(ejemplo:Clostridium).



Elataquemicrobianosobrelaspectinas(principalmenteelácidopoligalacturónico)sehaestudiadomuchodebidoalaimportanciadeestasustanciaenlasláminasmediasdelasparedescelulares,Los patógenos de vegetales y microbios saprofitos a menudo atacanesta capa y producen ladesintegracióndeltejidovegetal.

Las ligninas son muy difíciles de degradar sea biológica o químicamente; sin embargo hayhongosparticularmentelosBasidiomycotina(champiñones,setasvenenosasylasrepisasdelosárboles)yalgunasbacterias(actinomicetos)quesoncapacesdedegradarlos;granpartedelaligninapasaalafraccióndehumusdelamateriaorgánicaenelsuelo.

El reciclaje del carbono es importante y se debe principalmente a la acción de los hongos, enparticulardelosAscomycotina(pudricionesblandas)yBasidoimycotina.Laspudricionesblandas son importantes en situaciones de mucha humedad, (madera de pilotes y muellesusadosparaembarcaciones).EnlaspudricionescausadasporBasidiomicetos,elcolorindicalanaturalezaquímicadeladescomposición;enalgunaslamaderasetornapardaamedidaqueseeliminalacelulosayquedasólolignina;otrassetornanblancas,debidoalaeliminacióndelignina.

El papel, algodón, lino y yute son fibras vegetales naturales, compuestas principalmente decelulosa.Sedescomponendurantesumanufacturación,almacenamientoyuso,porlaaccióndeascomycetosydeuteromycetosporejemplo:Chaetomium yStachybotrys.

Ladescomposicióndelosalimentosdurantelamanufacturaciónyalmacenamientoesuntemamuycomplejo,peroporlogenerallosalimentoshúmedosricosenproteínas,comocarne,huevos,pescadoylechesondescompuestosporbacterias,ylosalimentossecos,ricosencarbohidratos,comolaharina,pan,pastelesylamayoríadelasfrutassongeneralmentedescompuestosporhongos.

Sedebedistinguirentreladescomposicióndelosalimentos,lacualnoespeligrosa(porejemploelcrecimientodeloshongosenelpanyqueso)apesardequeavecesproduceoloresysaboresdesagradables,ylapresenciaenlosaumentosdebacteriaspeligrosastalescomoSalmonella spp.oClostridium spp.,tascualesproducenelenvenenamientodelalimentoyfrecuentementenoseobservaconfacilidadladescomposicióndelmismo.

Sepuedeaumentarlatemperaturamásalládelpuntotérmicoletalyporlotanto,sepuedeprevenirlacontaminación,comoenelembotellamientoyelenlatado.

Lastemperaturasbajasretardanelcrecimientoperoenloscongeladoresdomésticoscomunesrarasvezsealcanzanelpuntotérmicoletalinferior.Cuandoestonodaresultadoseañadenbiocidasqueengeneraldependendeionesdemetalespesadoscomoelcromo,mercurio,cobre,zincyboroodelosfenólicos,quealgunasvecessoncombinadosconhalógenosoarsénico.

La descomposición no se da si el material se mantiene seco, por ejemplo secar la madera ydeshidratarlosalimentos.



8.1.2. Materiales manufacturados.

Prácticamente todos los productos sintetizados por los seres vivos son degradados pormicroorganismosyalgunosproductosorgánicosde lasíntesisquímicarealizadapor lossereshumanossondegradables;(losplásticossondegradablesenciertascircunstancias).

Hayejemplosdedegradaciónporhongosybacteriasdetodotipo;mientrasmayorseaelpesomoleculardelpolímeromenorserálaprobabilidaddelbiodeterioro.

ElúnicoejemplocomúneselcrecimientodemohoencortinasdePVCdelbaño,einclusoenestecasoelcrecimientoessobrelostapaporoscolorantesyplastificantesquehacequelosplásticossevuelvenquebradizosenlugardequesedescompongan.

Losplásticossehanproducidoengrandescantidadesdurantedécadas,yyahayindiciosdequelosmicroorganismospuedendegradaralgunasdeestassustanciasyreciclarelcarbono.Lafaltadedegradación rápidade lamayoríade losplásticos, esunproblemapara la eliminacióndedesechos,peroexisteahora laposibilidaddeproducirplásticosqueseanenpartedegradadosabióticamente,porejemplo,porluzultravioleta,amoléculassuficientementepequeñasparaluegoserdegradadasporcompletopormicroorganismos.

Laspinturasmodernasadquierenconsistencia con lametil celulosao sustancias semejantesparaevitarqueescurranymuchas sonabasedeaguamásquedeaceite.Por lo tanto, estánexpuestasaladescomposiciónporbacteriasenlascondicionesanaeróbicasdelatasdepinturallenasenalmacenamiento,oporbacteriasyhongosduranteelusodepintura.

La biodegradación del petróleo es un problema por la corrosión que ocurre durante elcrecimientodeorganismosenlostanquesdealmacenamientodecombustible.Conrespectoaesto,sehaencontradounhongo,Cladosporium resinae, yotroshongosybacterias.Lostanquesparacombustiblesdeavionescontienenaguaporelmetabolismodelosmicroorganismosconelcombustible,ovapor.Ademásdeprovocarcorrosión,elmiceliopuedebloquearlatuberíaymedidoresdecombustible.

Loshongosybacteriaspuedenatacaraceites lubricantes,emulsióndeaceitesparamaquinarmetalesylíquidoshidráulicos;porlogeneral,nohaymuchapérdidadematerialperosíefectosgravesenlaviscosidad,estabilidaddelaemulsiónybloqueodetubosyválvulas.

La descomposición del petróleo crudo ha adquirido importancia en el control natural de losderramesdepetróleoenelmar.Lasfraccionesmásligerasseevaporanyelrestoescoonizadopor losmicroorganismos (Pseudomonas, Flaurobacterium, Arthrobacter, Candida, Penicillium, Cladosporium, etc.), loscualespuedendegradardel40al90%delmismo,dependiendodesunaturalezaquímica.

Lossurfactantesutilizadosparadispersarelpetróleopuedensertóxicosparalosmicroorganismosy,retardanladegradación;obienpuedeacelerarladescomposiciónalaumentarlasuperficie.



8.1.3. Utilidades de la descomposición microbiana del carbono.

Elserhumanoestimulaintencionalmentealosdesintegradoresentratamientosdeaguasnegrasyenalgunostratamientosdecompostapartirdebasuradoméstica.Dostiposdedesechossonricosencompuestosdecarbonoorgánico,ylostratamientosestánrelacionadosprincipalmenteconlafragmentacióndelmaterialhastaincrementarsuáreaexpuestaalataquepormicroorganismosdesintegradores,comobacteriasyprotozoarios;yenformasecundariaconelsuministrodeoxígenosuficienteparaquehayadescomposiciónaeróbicarápida.

Enlostratamientosdeaguasnegrasexceptolaseparaciónysedimentacióninicialparaeliminarlossólidosgrandesygrava,elprocesodependeporcompletodelosmicroorganismos.

Enladigestiónanaeróbica,larespiraciónmicrobianaseparalamateriaorgánicamientrasformauna biomasa relativamente pequeña. Las aguas negras frescas contienen muchas bacterias,especialmenteanaerobiosfecales,ypatógenosentéricos.

Los filtros de precolación son lechos de arena, grava y piedras, en cuya parte superior secolocaelmaterialmásgrueso:enestoslechosseasperjalentamenteellíquidodelostanquesesedimentación.Entodaslassuperficiesseformarápidamenteunapelículabiológicacompuestaprincipalmenteporbacteriasyprotozoarios,enparticularciliados.

Lasalgasseconcentranenlapartesuperiordelfiltroypuedenserimportantesparsuministrode oxígeno. Los hongos también son comunes en la película superficial y de hecho puedencrecerdemasiadoybloquearelfiltro.

Loslodosactivadostratanespecialmentemateriasólidafinamentefragmentadaestimulanelcrecimientodebacteriasaerobiasyprotozoariosporaeraciónforzada.

En forma ideal el crecimiento se produce en partículas, denominadas flocules que puedesedimentarsefácilmenteparadejarunlíquidotransparenteyunsólidoqueseregresaepartealostanquescomoinoculo.Losprotozoariosparecenserparticularmenteimportantesenlafloculaciónyenlareduccióndelaturbidez.

Enmuchos tratamientosdeaguasnegrasagranescalaseemplea fermentadoresanaerobiospara reducir la masa de lodo y producir metano, el cual se utiliza para producir electricidadparaponerenfuncionamientolasbombas.Lasbacteriasanaerobia;conviertenalasproteínas,lacelulosay lasgrasasenácidosgrasos,hidrógeno,bióxidodecarbono,y luegoenmetano;tambiénhayprotozoariosflageladosenlosdigestoresanaerobios.

Lasfermentacionesindustrialespuedenutilizarproductoseconómicosdeotrasindustriascomofuentedecarbón:porejemplo,lasfraccionesdedesechodelarefinacióndepetróleoyelgasnaturalpuedenutilizarseparaproducirproteínas.Laelaboracióndeensilajeesunamodificacióndeladescomposiciónnaturaldelavegetación,alcrearcondicionesanaeróbicasseproducesuficienteácidolácticoyacéticoporfermentaciónparaevitarladegradacióncompletadelpasto.



Capítulo 9. Conversiones Microbianas en el Medio.

9.1. Ciclo del Nitrógeno.

Loshongosylasbacteriasdeterminanladescomposicióndelasproteínas,quitina,úrea,etc.,ylasbacteriasdeterminanlasconversionesquímicasentrelosdiversosestadosdeoxidacióndenitrógeno,incluyendoenamonio,gasnitrógeno,nitritoynitrato.

Elnitrógenocasisiempreseencuentraenpequeñascantidadesduranteladescomposición;tantolacantidaddenitrógenoorgánicoenlosresiduosesrecicladarepetidamenteatravésdelosmicrobiosdesintegradores;cadavezquealgoeshidrolizadoaaminoácidosyutilizadoporlosmicroorganismos,esdesaminadoaamoníacoyelcarbonoesrespirado.Lamayorpartedelnitrógeno utilizado por las plantas especialmente en medios naturales, proviene de estamineralizacióndemateriaorgánicaexistente.

9.1.1. Nitrificación.

Elresultadonetodeladescomposicióndelamateriaorgánicanitrogenadaeslaproduccióndeamonio.Estopuedeserabsorbidodirectamenteporlosmicroorganismosyalgunasplantassuperiores.Lanitrificacióneslaconversióndeamonioanitrato,larealizantotalmentelosmicroorganismos,lasNitrosomonasconviertenelamonioennitratoyNitrobacterconvierteelnitritoennitrato.

La conversión de nitrito en nitrato es la más rápida, por lo que los niveles de nitritogeneralmentesonbajos;losorganismosqueefectúanestasreaccionessonaerobiosestrictosy quimioautótrofos. La nitrificación por quimioautótrofos se realiza en todos los mediosaerobios investigados. La nitrificación es más rápida cerca del pH neutro; las cepas deNitrosomonasyNitrobacterquesehanaisladohastaahoranorealizanlanitrificaciónaunpHinferiora6.

9.1.2. Reducción de Nitrógeno y Desnitrificación.

El proceso contrario a la nitrificación es la reducción de nitrato a amoníaco a través delnitrito,yjuntoaestareducciónladesnitrificación;enlacualelnitratoesconvertidoennitritoyluegoennitrógenouóxidonitroso,dandoporresultadolaliberacióndegasnitrógenoalaatmósfera.

Lareduccióndenitrato larealizan intracelularmente lasbacterias,hongosycianobacteriasqueutilizannitrógenoyloreducenalgrupoamino(-NH2)delasproteínas.Porlogeneralestosólosellevaacaboencondicionesaeróbicas.

Laconversióndesasimiladoradenitrato (respiracióndenitrato)enelsuelooelagua larealizanprincipalmenteanaerobiosfacultativosqueutilizanelnitratocomoúltimoaceptorde electrones en la ausencia de oxígeno (por ejemplo, Thiobacilfus denitrificans y algunas



especiesdePseudomonas, Bacillus, Micrococcus,yAchromobacteryalgunoshongos).Elprocesosellevaacaboensuelosinundados,enaguaosedimentosprofundosydondequieraqueladescomposiciónrápidademateriaorgánicadeorigenamicrohábítatsanaeróbícos.

Lavíaalternativadenitritoaamoniolautilizanespecialmenteorganismosfermentadoresquepuedenserimportantesensedimentosacuáticos.

9.1.3. Fijación de Nitrógeno.

La capacidad para realizarla se restringe a los procariotas; el proceso requiere condicionesanaerobias, o al menos tensiones bajas de oxígeno y los aerobios por lo general tienen lasestructurasnecesariasparaaislardelmedioelsitiodefijacióndelnitrógeno.

Las bacterias fotosíntéticas incluyen anaerobios obligados como Chromatíum y aerobiosfacultativoscomoRhodospirillum rubrumyRhodopseudomonas palustris.

Las cianobacterias son importantes, especialmente en las regiones polares y en los suelosinundadosenlostrópicos.Enlosarrozalespuedenserlaprincipalfuentedenitrógenofijado,yloscultivosdearrozrepetidospuedencrecerbiensinqueseapliquenfertilizantesartificiales.

Enestasbacterias,lafijaciónestárelacionadaconaquellosgénerosquetienenheterocistos,como Anabaena, Aphanizomenon y Nostoc, peor también existe información confiable de queGloeocapsa (unicelular) y Pfectonema (filamentosa) fijan nitrógeno aún cuando no tienenheterocistos;sinembargo,sólooperanapresionesparcialesdeoxígenobajas.

Las asociaciones simbióticas de los heterótrofos y las plantas superiores son una fuenteimportante de nitrógeno fijado biológicamente, y por lo general exceden la de cualquiersistemadevidalibre.

9.2. Transformación del azufre.

Lasplantassuperioresdependenengranmedidadelamineralizaciónmicrobianadelazufre.Enlossuelosomicrohábitatsanaeróbicos,amenudoestánpresentessulfurosypolisulfuros.

Elazufreraravezeslimitanteenmediosnaturales,peroenlaagriculturaintensivasobretodoconnivelesaltosdenitrógenocomofertilizante,puedesernecesariasuaplicación.

El azufre puede existir en muchos estados de oxidación, y los microorganismos puedenrealizarconversionesentreellos.Elazufreelemental,sulfuro,azufreenlosaminoácidosyelsulfatosonlasformasmáscomunes.



Elazufreorgánicoesmetabolizadoduranteladescomposicióndelasproteínaspormuchostiposdemicroorganismosypuedeserliberadoyaseacomosulfatoocomoácidosulfhídrico.Compuestosdeazufreorgánicovolátiles, sulfurodedimetilo, tambiénsonproducidosduranteladescomposiciónanaeróbica.Partedelazufrelautilizanlosmicroorganismosyesinmovilizado,aunqueelazufremuyraravezeslimitanteduranteladescomposición.

Elácidosulfhídricoproducidopordescomposiciónanaeróbicapuedeprecipitarlossulfurasmetálicos,loscualessonlacausadelcolornegrodemuchoslodosanaeróbicos.Lossulfuraspuedenseroxidadosporbacteriasquimiosintéticassihaycondicionesaeróbicasporbacteriasfotosintéticas en condiciones anaeróbicas continuas. Muchas bacterias heterótrofas(incluyendo los actinomicetos) y hongos pueden oxidar el ácido sulfhídrico, pero losorganismosmásimportantesenelsueloyelaguasonlosquimiosintéticosThiobacilIus spp.,quepuedenoxidarelazufreelemental,sulfuras,tiosulfatootetrationatoasulfato.

Lasbacteriassulfurosas,yaseaverdescomoChlorobiumopúrpurascomoChromatium,sonimportantessoloenaguaspocoprofundasconaltocontenidodemateriaorgánica.

Estasbacteriassonunodelospocosmediosporloscualeselazufrereducidopuedeseroxidadoen condiciones anaeróbicas. Varias especies de bacterias sulfurosas púrpuras son organótrofosaeróbicosqueutilizanlaoxidacióndeiácidosulfhídricoasulfatoparafijarelbióxidodecarbono.

Los organismos relacionados con las oxidaciones y reducciones del azufre son controladosprincipalmenteporaeraciónyporelpH.Porotraparte,lasbacteriassulfurosaspúrpurastienenunagamamuyampliadepH:de4.8a10.5.

Dichascomunidadescomplejasbasadasenlaoxidación-reduccióndeazufre,yamenudoasociadasconalgaseucarióticas,seencuentranenalgunoslagos,lodosysedimentosmarinosenlosqueseconocecomosulfuretum.

Cuando hay exceso de ácido sulfhídrico y mucha iluminación, es posible que las bacteriasfotosintéticasdepositengrandescantidadesdeazufreelemental.Estapudoserlafuentedelosdepósitosdeazufrequeseexplotandefinescomerciales.

9.2.1. Ciclo del fósforo.

La acelerada eutrofización es un proceso natural, con la contaminación por aguas negras yescurrimientodefertilizantesagrícolasquecontenganfósforoynitrógeno.

Laúnicaentradadefósforoenelcicloesapartirdelosfertilizantesyunalentaadiciónapartirde lasrocas,demaneraquelosprocesosclaveenleciclosonladescomposiciónde lamateriaorgánica y la disolución del fósforo inorgánico. La descomposición de la materia orgánica larealizaunaampliagamadesaprofitos.Partedelfósforoesinmovilizadoporlosmicroorganismosquecausanladescomposición:loshongoscontienende0,5a1,9%(porpeso)ylasbacteriasde1,5a2,5%.Lasplantassuperiorescontienende0,5a5,0%.



Losácidosmetabólicosliberadospormicroorganismospuedendisolverelfósforoinorgánicodelasrocas.Losmicroorganismosquevivenenlasraícesocercadeellas,afectanlaabsorcióndefósforoporlaplantaenciertascondiciones.Sehainvestigadomuchoacercadelassucesionessimbióticas entre hongos y raíces (infecciones de micorrizas), especialmente en árboles debosque,enrelaciónconlaabsorcióndenutrientesengeneral,sehaestablecidoenestosquelaabsorciónaumentaensuelosdefertilidadmoderada.

9.3. Hierro y Manganeso.

Existen dos grupos principales de microorganismos relacionados con las conversionesde hierro y manganeso. Primero están aquellos, heterótrofos que liberan hierro durantela descomposición de la materia orgánica, en segundo lugar tas bacterias autótrofas(quimiosintéticas)queobtienenenergíadelaoxidacióndelestadoferrosoalférrico.

Lascondicionesácidas,quepuedenproducirseapartirdelmetabolismomicrobiano,liberanhierrodeformasinorgánicasinsolubles,algunasbacteriasacumulanhierroomanganesoapartirdemateriaorgánicaylodepositancomohidróxidoensuscápsulasmucilaginosas.

Lasverdaderasbacteriasquimiosintéticasdelhierro,Thiobacillus ferroxidans,esaerobioestricto.SepiensaqueThiobacillus,yotrasbacteriascomo:PedomicrobioySphaerotilusquedepositanhierroymanganesoensusparedescelularesopolisacáridosextracelulares,sonimportantesporlageoquímicadeestoselementos.

9.4. Silicio.

Está relacionado principalmente con un grupo de algas, las diatomeas, las cuales tienenvalvas de bióxido de silicio; como los radiolarios (protozoarios) también tienen conchasdesilicio,ymuchosorganismos, incluyendobacteriasyhongos,ysusformasdelíquenes,puedendisolversilicatosdelasrocas,supuestamentemediantelaproduccióndeácidos.



Capítulo 10.Microorganismos en el Suelo.

Dentrodeterróndesuelohayunamicroflora;formadoespecialmenteporlosanaerobiosquesonsusceptiblesaladesecación;diferentealaqueseencuentraenlasuperficie,queestáconstituidaprincipalmenteporaerobiosformadoresdeesporasqueresistenladesecación.

Lospolisacáridosextracelularesqueproducenmuchosorganismosintegranlaspartículasdesueloenfragmentosogránulos;lashifasdehongosyactinomicetostambiénintervienenenestos.Engenerallosmicrobiosvivenensuperficiesdepartículasoenespaciosdeinterconexión(poros)entrelosfragmentos.

10.1. Sucesión, competencia y depredación.

Loscolonizadoresinicialessonunascuantasalgasycianobacterias,enparticularlaquetienenparedesmucilaginosasocápsulasmucosas.Lacapacidadpara formarnitrógenoes tambiénunagranventaja.Seacumulamateriaorgánicadelosorganismosdelpolvoqueacarreaelvientoylasuperficieesestabilizada,especialmenteporaquellasespeciesconmucílagoextracelular.

Lainfiltraciónyretencióndeaguadesuelosprimitivosesmejoraday,cuandoestoestánhúmedos,lacostradealgasesunmedioenelcualgerminaránlassemillasdelaplantassuperiores.

Hayrelacionesmutualistasmásorganizadasentrelasalgasyloshongosllamada:líquenes,loscualessonimportantesenelaumentodelatasadeformacióndelsueloapartirdelarocadesnuda.

Loslíquenespuedenacelerarladestrucciónfísicadelarocaporladilataciónycontraccióndesutalo,ytambiénproducenunamplioespectrodesubstanciasquepuedendegradaquímicamentelaroca;dichassubstancias incluyenesbióxidodecarbono(elcualactúeenformadeH2CO3),variosácidosorgánicosyagentesquelantes.

A medida que aumenta la cantidad de algas y líquenes hay un incremento en el numere dehongosybacterias.Losprotozoariosprobablementelleganalapoblaciónengrandescantidadesenunaetapatardíadelasecuencia.

Estassucesionesdelargoplazotienenrestriccionesambientales,comodeficienciadenutrientes,ysolounaligeracompetenciaalprincipio,perolacomplejidadaumentaduranteeldesarrollo.

Anivelesdepoblaciónmuyaltos,losartrópodosaumentanlaactividadmicrobianadelsuelo,aunque diferentes animales lo hacen de distintas maneras y afectan a distintos grupos demicroorganismos.

Las poblaciones microbianas del suelo fluctúan en relación con la variedad de factores,especialmenteclimáticosylosdesucesión.Lapoblacióntotaldelsueloesmarcadamenteestable,aunqueestáformadaporunmosaicodeinteraccioneslocalesenequilibriodinámicoconelmedioylascomunidadesmicrobianasvecinas.Lasinteraccionesmicroorganismo-microorganismosedebenengranpartealantagonismoycompetencia,tambiénhayinteraccionespredador-presa



(por ejemplo, los protozoarios ingieren a otros microorganismos y los hongos Arhrobotrys yDactyiaria atrapannemátodos).

10.2. Los microorganismos y las plantas.

Elcrecimientodelosvástagos,lagerminacióndelasemillayeltiempodefloraciónpuedenserafectadosporcambiosenlasconcentracionesdehormonasvegetalesylosmicroorganismosde larizósfera.Unhechocomúneselque lasplantascrecendeficientementeensueloestéril(sinmicroorganismos).

Hastael50%delosorganismosdelarizósferaydelrizoplanoprodujeronestimuladoresde crecimiento de la planta en cultivo; produjeron inhibidores de crecimiento en estascondiciones.

El suelo estéril inoculado con microorganismos produce enanismo de los sistemasradicales,unareducciónenelnúmeroderaíceslateralesyunretrasoenlaformacióndelospelosradicales.

Ciertasasociacionesespecializadasdemicroorganismosylaraíz,comolasmicorrizasylosnódulosdelasraícespuedentenerefectosnotablesenlamorfologíadelaraízylaasimilacióndenutrientes.

10.3. Patógenos del suelo.

Lospatógenosde losvegetalesquevivenenelsuelodebensercapacesdesobrevivirenausencia de sus hospederos. Pueden competir con saprofitos o permanecer en estado delatenciahastaqueeste cercaunhospederoadecuado.Unavezqueelparásitoestáenelinteriordelhospedero,lacompetenciamicrobianasereduce.

Los patógenos de los vegetales, que en su mayoría son hongos del suelo, reaccionan dela misma manera que otros microorganismos a los factores ambientales. Existenmicroorganismos antagonistas para ellos, pero algunas veces ellos mismos sonantagonistas.Lashifas,esporasyesclerocitospuedenserusadosporotrosorganismosdelsuelo,ypuedenserforrajeadosselectivamenteporcolémbolos.

Probablementelafloraesimportanteenelcontroldelpatógeno,yaquelaenfermedadesconfrecuenciamuchomassevera,olatasadeinfecciónaumente,siseeliminanlosdemásmicrobios.

Laspoblacionesmicrobianasdel suelo son relativamenteestablesy esdifícil cambiar sucomposiciónamenosquesealtereelmediodealgúnmodo.Laaplicacióndeabonoverde,queincluyeespecialmenteleguminosas,incrementaengranmedidalaactividadmicrobiana.

Sielsueloquedaestéril,oconunaflorasaprofíticaseveramentereducida,ysi luegosevuelveaintroducirelpatógenoporaccidente,habráunaenfermedadmuygrabe.Esmuydifícilintroducirorganismosextrañosenunsuelonoperturbado,yaquepoblaciónresidenteporlogeneralpermaneceendichosueloylosorganismosintroducidosmueren.



Capítulo 11. Microorganismos en el aire.

Lamayoríadelosmicroorganismoscarecedemecanismosespecialesparapermanecíenelaire,aunquelasesporasdehongospuedenserliberadasenformaactiva.Lemicroorganismosdelsuelopuedenserllevadosenelpolvo,labrisamarinapuedecontenerorganismosdelplanctonyneuston,ymuchasdelasactividadesdelserhumanoacentúaestosalcrearturbulenciayalperturbarelsueloylavegetación.

Lasbacteriasqueestánprotegidasenunapartículadesuelopuedensobrevivirdurantemástiempoquelascélulasindividualesqueestánexpuestasalasradiacionesultravioletayalaireseco.

11.1. Distribución.

El componente microbiano de las esporas del aire del exterior es dominado por hongosexceptoenlugarescercanosaconcentracionesdeanimalesyedificios,dondela:bacteriasson mas importantes. Hay varios cientos de bacterias por m3 en el campo y er ocasioneshastavariosmillaresporm3duranteelveranosobresueloagrícola.LosdoshongosmáscomunessoneldeuteromicetoCladosporiumylalevadurabasidiomicetoSporobolomyces.Lasbasidiosporastambiénsonmuycomunes,noporqueseanespecialmentedelargavidasinoporqueseproducenengrandescantidades.

Lasesporaspuedendispersarsealazarenunaextensaáreasiprevalecelaturbulencia,perosielflujodeaireesrelativamentelaminar,lasesporaspuedenviajarcomonubesatravésdeunadistanciaconsiderable;cadaunarepresentaunafuenteparticulardeinoculooliberaciónenunmomentoparticular.

Sepuedeencontraralgunasesporasdehongosinclusoenmediodelosocéanos.

Ellargodesplazamientodelasesporasesmuyimportanteparaladiseminacióndepatógenosdevegetales.

Si los patógenos de las plantas pueden viajar grandes distancias no hay razón para quelasmismasmasasdeairenotransportenotrosmicroorganismos,aunquenosecuentaconinformacióndetalladaalrespecto.

Lasesporasviables estánprincipalmente confinadasa los6Km. inferioresde la troposfera,peroinclusoaquíhayunproblemadesupervivencia.Losprincipalesfactoressontambiénladesecaciónylasradiacionesultravioleta,aunqueenocasionesexistelaposibilidaddequefotoreparen el daño ocasionado por las radiaciones. Algunas bacterias también pierdenviabilidaddebidoalatoxicidadporoxígenoyunmecanismodesconocido(elfactordeairelibre)originalapérdidadeviabilidaddurantelanoche;elfactordeairelibreesposiblementeuncontaminantequímicodelaire.



11.2. Microorganismos en la superficie de las plantas.

Las plantas que tienen una parte aérea tienen superficies comparativamente ricas ennutrientes,conunmicroclimaligeramentemejorado,ylosmicroorganismosquecrecenenellasonunafuenteimportantedelairedeexteriores.

Los tallosyramastienenunafloraresidente: incluyemuchasalgasycianobacterias (porejemplo, Chlamydomonas, Chllorella, Stichococcus, Tetracystis, Oscitlatoria) y liquenes silas estructuras son perennes. Hay muchos hongos sobre las ramas, y su biomasa puedeinclusoexcederladelasalgasypuedeserimportanteencuantoanivelesdenutrientesyrecirculacióndenutrientesenelfollajedelosbosques.

Lafloradelasuperficiedelahoja,elfiloplano,formaunacomunidadpeculiar.Amenudolosnutrientesquehaysobrelashojassonlimitantesparaelcrecimiento,auncuandohaymuchomásqueenelaire.Laaplicaciónartificial,porejemplodeúrea,originaunincrementoenelnúmerodeorganismosdefitoplano.Hayuncasoenquelosnutrientessepresentanenexceso,esdecir,losexudadosdeáfidosyotrosinsectoschupadoresdesavia.Este“rocíodemiel”enocasionesllevaundensocrecimientodelevadurasyhongospigmentados.

La microtopografía de la superficie de las hojas es muy variable, dependiendo de laespecievegetal,ytieneunfuerteefectosobrelosmicroorganismosdebidoalaformacióndemicrohábitatsquepuedensermásfavorablesquelasuperficiegeneral,porejemplolasombrayelaltoniveldehumedaddebajodelasespinasyvellosidadesfoliares.

Lasbacterias,sonimportantesennúmero,perotienenunamasamáspequeña.

Laposicióndelashojasenelfollajedelosárbolestambiéninfluyeenelnúmerodeorganismos,siendomayorenlosnivelesmásbajosqueestánprobablementemásprotegidos;obtienenlosnutrientesylasgotasdeaguadelosnivelessuperiores.

Lospatógenos,principalmentehongos,necesitancrecerenlasuperficiedelahoja;einclusolosparásitosobligadostienenquegerminarypenetrarlahojaantesdequepuedanobtenersusnutrientes.Lasreservasdenutrientesquehayenlaesporasonimportantes,perolospatógenostambién pueden obtener nutrientes solubles de la hoja y se ha viste que los granos de polenhacen que se aumente la infección por algunos parásitos, probablemente al proporcionarlesnutrientes.

Lasalgasycianobacteriasseencuentranenhojasencondicioneshúmedas:lasformascocoidesparecen ser las más numerosas. Las condiciones tropicales húmedas también permiten unacolonizaciónmásampliaporalgas(porejemplo,Trentepohlia),líquenes(confrecuenciaTrentepohlia comoelsimbionte)einclusosehanobservadoprotozoarios.

Las tasas de infección son mayores cuando los patógenos son inoculados sin saprofitos y lainfección de antes de que lleguen los patógenos. Los saprofitos también pueden producirinhibidoresparalagerminaciónoelcrecimientodelospatógenos.



Sehanestudiadolosefectosdeloscontaminantesatmosféricosespecialmentedelbióxidodeazufre.Engeneral,éstereduceelnúmerodemicroorganismos,incluyendoloshongospatógenos.Porlotanto,laenfermedadpuedeagravarsealdisminuirlasemisionesdebióxidodeazufredebidoalosreglamentosestablecidosparadisminuirlacontaminacióndelaire.Loscontaminantesquecontienen metales pesados, incluyendo el polvo de las industrias fundidoras a escala local, yprobablementeelplomodelasemisionesdelo;automóviles,tambiénreducenelnúmerototaldemicroorganismosyladiversidaddeespecies.Aligualqueconlamayoríadeloscompuestostóxicos, a menudo hay uní selección de cepas o especies tolerantes que llegan a dominar laflora.

11.3 Microorganismos en interiores.

Elprincipalpuntodeinterésdelosestudiosdelaatmósferaeninterioreshasidoladiseminacióndeinfeccionesenlospabellonesdeloshospitales.Elaireeninteriore;raravezesinmóvil;inclusoencuartosdesocupadoshaycorrientesde lasventanascorrientesdeconvecciónascendentesprovenientesdeloscalefactoresycorriente;descendentesprovenientesdelasventanasfrías.

Enelairedeinterioreshayhongos,aunquenosontanimportantescomoenelairedeexteriores.Los géneros dominantes son saprofitos comunes, como Penicillium aspergillus y otros quepueden crecer en superficie de paredes húmedas. Los hongos Actínomicetos son dominantesenelairedeestablosquecontienenpajainfestadadihongos,engranjasdecrianzaintensivadeanimalesycultivodechampiñones.

Sinembargo,lasbacteriasporlogeneraldominanenelairedeinteriores,aunquesu númerovaríamuchosegúnlasituación.

En condiciones normales, las bacterias llegan de dos fuentes principales: primero, de lassuperficiesdelapartesuperiordelaparatorespiratorio,delacualsonliberadasenpartículasalestornudar,toserohablar;ellíquidoseevaporaenfraccióndeunsegundo,paradejarelnúcleodelasgotasdeaproximadamente10a15micras,cadaunodeloscualestransportaunoounoscuantosorganismosviables.

La segunda fuente importante de bacterias son las escámulas de la piel. La ropa reduce laliberación en el aire, aunque de ningún modo la elimina; y el hombre a menudo libera máspartículasinfecciosasquelamujer.

Aproximadamentedel70al90%delpolvodelhogarestáformadoporescámulasdelapiel:yesdenominadacomoestafilococos,aunqueBacillus spp.,EndosporasdeClostridium perfringes tambiénsepresentanconfrecuencia.

Los microorganismos del aire de interiores no pierden viabilidad debido a las radiaciones,perolatemperaturaesimportante,yentre35y40°Cpuedencausarinactivaciónmuyrápida.Lashumedadesrelativamentealtas,aunquenolasaturación,prolonganlaviabilidaddelaspartículas de aerosol y el polvo puede absorber agua. Las bacterias y los hongos en el polvopuedenresistirlascondicionesnormalesdelinteriordurantesemanas.



11.4 Microorganismos en la superficie de animales.

Lasdistintasespeciesdeanimalestienenunafloradiferente,principalmentecontroladapor:

1. Latemperaturacorporal.2. Lacantidaddepelo,plumas,etc.3. Ladietaqueinfluyeenlacomposicióndelasecreciónsebáceaydelsudorenlos

animalesquetienenglándulassudoríparas.

Lasecreciónsebáceayelsudorsonlasprincipalesfuentesdenutrientesdelapielhumana,lacualtienerelativamentepocasespeciesresistentes,aunquepuedeadquirirmicroorganismoscontaminantesdelsueloylasheces.

Unodelosprincipalesproblemasparalosmicroorganismosesmantenersuposiciónapesardelaconstantecaídadelasescámulasdelapiel.

Entreloshongosseencuentranprincipalmentelaslevaduras,delascualeslamejorconocidaesCandida albicans,unhongoaparentementesaprofitoqueusualmenteviveenlapielhumanay que en ocasiones se convierte en patógeno cuando se elimina las bacterias competitivasmediante medicamentos bacteriostáticos, por ejemplo los antibióticos de amplio espectrocomolasTetraciclinas.

Tambiénsoncomunesotraslevadura,enparticularPityrosporum ovaleenelcuerocabelludoyP. orbiculare enlapielglabra;algunosdeloshongosdermatofíticos,queporlogeneralsonpatógenos,comoMicrosporumy trichophyton,tambiénpuedenencontrarseenelcuerocabelludoaparentementesano.ToluropsisgalerataylasespeciesnopatógenasdeCandida sedistribuyenampliamente,aunquenoengrannúmeroenlosdedosdelospiesyenlasaxilas.

Losestafilococossonlasbacteriasdominantesdelapiel,aunqueS. aureusescomúnsóloenlaregiónperineal,enelinteriordelasfosasnasalesyenáreascontaminadasporsecrecionesnasales.

Enlabocalascondicionessonmuydiferentesalasdelapielyaquehayexcesivahumedadyaltosnivelesdenutrientes.EspeciesdeEstreptococcusdominanlaflora;Smitior pareceserlamáscomún,perosehaconcentradolaatenciónenS. Mutans,querealizaunafunciónimportanteenlaformacióndecariesdentales.Hayunafloraespecializadaenlaplacaqueformasobrelasuperficiedelosdientes(sarro),queesdominadaporbacilosgrampositivosybacteriasfilamentosas(Actinomyces).Ademásdelasbacteriashaylevaduras(Candida)einclusoprotozoarioscomoEmtamoeba gingivalis.

EnlanasofaringedominanloscocosgrampositivosysehavistotambiénlapresenciadeS. aureus.Sedesconocelaformaenlaqueescontroladoestepatógenopotencial,asícomootrosenlaregiónnasofaríngea,detalmaneraquehayportadoresaparentementesanos.



Capítulo 12. Relaciones entre microorganismos.

12.1 Depredación y parasitismo.

Los principales depredadores microbianos son los protozoarios, los cuales pueden ingerirbacteria,rarasvecesalgunasalgaseinclusootrosprotozoarios.

La población de protozoarios (por ejemplo, Tetrahymena) está limitada por su alimentobacteriano(porejemploKlebsiella)yelnúmerodepresasypredadoresmuestranoscilacionescíclicasyeídepredadorquedapocoatrasquelapresaeneltiempo.Algunosprotozoariosdepredanaotros,elejemplomásestudiadoesDidinium,queatacaeingiereaParamesium.

Existenhongosdepredadores,loscualessehanconsideradocomoposiblesagentesdecontrolbiológicoparaalgunasenfermedadesdeplantascausadasporanimalesdelsuelo.Losnemátodosyprotozoariospuedenseratrapadosporvarashifasenformadered,superficiespegajosasylazos.Entoncessoninvadidosporhifasydigeridos.

LasbacteriasdepredadorassonuntemademayorcontroversiayelúnicoejemplobienestudiadoesBdelloviprio,alparecerestasbacterias,estánampliamentedistribuidasenhabitáisacuáticosyatacanaotrasbacteriaspor logeneral,a lasgramnegativas,perforandosuparedcelular,entrandoaalbacteriay causando lisis con laposterior liberacióndebacteriaspequeñas conformadevibriones.

Es muy común el parasitismo entre los microorganismos. Muchos son atacados por virus obacteriófagos; se considera que estos desempeñan cierta función en la limitación de laspoblacionesenlosflorecimientosdecianobacterias.

Noobstante,hayalgunas infeccionesdehongoscultivadosenespecialAgaricus,quesondeimportancia económica. Algunos hongos, especialmente los quitridiaris, parasitan a algas yprotozoarios en hábitats acuáticos y son muy comunes. Existen hongos que parasitan a otroshongos,losllamadosmicoparásitos,enlosquelashifasdelparásitopuedanenroscarsealrededordelashifas.

Porsupuestomuchosmicroorganismossonparásitosdeplantasyanimalessuperiores,enlosqueocasionanunaampliagamadeenfermedades.Losprotozoariosylasbacteriassonlosmásimportantesenlasenfermedadesdeanimales,yloshongoslosprincipalesagentescausalesdelasenfermedadesdelasplantas.

12.2. Comensalismo.

Lasrelacionescomensalessonasociacionesmenosestrechasenlascualesunorganismomodificaalmedioparaelbeneficiodeotrosinqueseafecteelmismo.



Hayrelacionescomensalesenlasqueunorganismoproduceenzimasquedegradanelsustratoparaqueotroloutilice.Otraposibilidadparaelcomensalismoeselsuministrodesubstanciasinorgánicas:eloxígenoproducidoporlasalgasdurantelafotosíntesispermiteelcrecimientodebacteriasaeróbicas.

Laproduccióndeioneshidrógenonotieneunefectobenéficosobreotraspoblacionesytienealamensalismo,enelcuallosproductostóxicosdeunorganismoinhibenelcrecimientodeotras.Losorganismosqueoxidanelazufre,comoThiobacillus ylasbacteriasdelácidolácticopuedenproducirytolerarnivelesmuybajosdepHqueexcluyenaotrosorganismosquenolotoleran.

12.3. Mutualismo.

Casi todos losmicrobiospuedenser independientesexcepto losdinoflageladosen loscoralesy algunos organismos que viven el rumen del vientre de las termitas, los cuales parecen serespecíficosaesoshábitats.

Hay combinaciones importantes: arrecifes coralinos, nódulos de las raíces, micorrizas y lasasociacionesdelrumenyelciego.

Loscoralessonaltamenteproductivosysinembargovivenenaguasquetienenpocosnutrientes.Lacapturarealdemateriaparticuladaporlospóliposdeloscoralesexplicansolounapequeñapartedeestas,quizástanpequeñacomodel10%.LossimbiontesGimnodinium microadriaticum yalgunasespeciesdeAnphidinium estánentodaspartesdentrodeloscoralesqueformanarrecifesypasanalmenos25%,yprobablementetantocomodel60al70%desucarbonofijado,alanimalenformadeglicerolyglucosa.Tambiénpuedeabsorbernitratodelaguaypasarlaalcoralenunaformautilizablecomolaalanina.Lascianobacteriassonimportantesenlosarrecifesencuantoelnitrógenoentasacomparablesconladelosmejoressistemasagrícolasypuedenserdevidalibreosimbiontesbacterianosquevivenenelexteriordelcoral,enlacapamucilaginosa,tambiénintervienenenlaconservaciónyrápidarecirculacióndefósforoynitrógenoparaloscorales.

12.4 Líquenes.

Elhongoesunascomiceto;algasycianobacteriasqueformanlíquenes.

Pareceserqueloslíquenessonpolifiléticosesdecirquelasucesiónsehaformadoenmuchasocasionescondiferenteshongos.Lasalgaspasanhasta80%desucarbonofijadoalhongo,perolos líquenes crecen solo lentamente aún cuando tengan suficientes nutrientes y un ambienteadecuado.Nosesabebienqueobtieneelalgadeéstaasociaciónaunquepuedeayudararesistirlasequíaenformamejorysediceenformavagaquees“protegida”,poreltalodelliquen.



12.5. Aparato digestivo de las termitas inferiores.

Elintestinodelastermitasinferiores(porejemplo,Pterotermes occidentis)constituyeenhábitatadecuadoparalosmicroorganismos.Algunosdelosprincipalesorganismossonprotozoariosanaerobios obligados tales como Trichonynpha ampia, Pterotermes y Mixotricha panadoxa enalgunastermitasaustralianas.Estosflageladosparecetenertambiéncilios,perounainvestigaciónmásdetalladademuestraquesonespiroquetasectosimbiontes(bacteriasondulanteslargas)queestánadheridasaorganelosespecialesenlasuperficiedelprotozoarioyquebatenensincronía.Tambiénhayotrasbacteriasectosimbiontesyporlogeneraltambiénendosimbiontesestopuedeexplicarlaparadojadelosprotozoariosanaerobios(eucariotes);sonposiblesporqueutilizanalasbacteriasanaerobiasparalarespiración.Portanto,haybacteriassimbiontesenlasuperficieyelinteriordelasbacterias,lascualesasuvezsonsimbiontesenlasuperficieoelinteriordelosprotozoariosdeloscualesdependelatermita.

12.6. Digestión en mamíferos herbívoros.

Yaseaalincrementarlalongituddesuesófagoparaformarelrumenoalalargarelintestinogruesoparaformarunciego.Algunosanimales,porejemplosontambiéncoprófagos;así,elalimentopermanecemástiempoenelaparatodigestivoparaquelacelulosaseadegradadaporsegundavez.Todos losmicroorganismosque intervienensonanaerobios,por logeneralanaerobiosobligados.

Algunoscerealesyalgunosalimentosartificialescomolacebadamacerada,contienengrandescantidadesdeproteínas,peroendietasnormalesdehierbaslaúreasalivalylasecretadaporlapareddelrumenpuedeserlafuenteprincipaldenitrógeno.Todoelnitrógenoacabaenformadeamoniacoyesincorporadoenlaproteínamicrobianaqueesabsorbidaduranteladigestiónsubsecuenteenelintestino.Todoazúcardisponibleenladietapuedeserabsorbidodirectamenteobienserutilizadoporlosmicroorganismos.

Lacelulosa,hemicelulosayotrospolímerosinsolublesdelaparedcelulardelosvegetalessondegradadospor lasbacteriasaácidosgrasosvolátilescomolosácidospropiónico,butíricoyacético,loscualessonabsorbidosporelanimal.Seproducemetanoybióxidodecarbonoquecuandolavacamugesaledelcuerpo.

Los microorganismos que intervienen en estas transformaciones se encuentran en grandescantidadesenelrumen(protozoarios,bacteriasyhongos).

Algunosprotozoariosdegradanlacelulosaperotalveznolohacenaungradotanimportantecomo las bacterias del rumen. Las principales son anaerobias gram negativas que puedendegradarcelulosayalmidón(Rumenococcus flavifasciens, H. Albus, Bacteroides succinogenesy B. amylophilus).

Loshongosenelrumenincluyenalgunaslevaduras,peroespecialmentehayhongosanaerobiossemejantes a los quitridiales con zoosporas multiflageladas que parecen estar ampliamente



distribuidas; pueden ser importantes en la digestión de lignocelulosa y pueden tener unabiomasaconsiderable.

12.7. Hormigas que cultivan hongos.

Lashojasquerecolectanlashormigassoncubiertasconsaliva,trituradasenfragmentosdepocos milímetros y humedecidas con gotas de líquido anal de las hormigas. Este procesoeliminaalosmicroorganismosextrañosoimpidesucrecimiento,losquesobrevivensoneliminados por las hormigas obreras, especialmente que inician el cultivo dehongos.Lashojaspreparadasseinoculanconuncultivopurodehongos(porejemplo,Lepiota),elcuales introducido en un principio por la reina fértil que estableció la colonia a partir de suhormiguero.Elhongocreceencultivopurosobrehojasaúncuandoestárodeadoportierra,ylashormigasintroduzcanmicroorganismoscuandoregresenabuscarhojas.

Lashormigasconstantementeseacicalanentresí,deshierbanelcultivoydepositangotasdelíquidoanalenél;ademáspuedendetectarmicroorganismosextrañosensusparcelas,aunqueconlosantibióticosdesusalivaylíquidoanalpuedeneliminaracualquiermicroorganismoquehayaquedadodespuésdelalimpieza.

Elhongosuministracelulosaparadegradarlamateriavegetal(comosevioenloreferenteaotrosherbívoros),aunquelashormigasagreganproteasa,amilasas,quitinasasenelíquidoanal.

12.8. Asociaciones microorganismo – planta.

De las asociaciones simbióticas, las más importantes son aquellas en las que intervienenplantasnoleguminosasyactinomicetosasícomolasleguminosasyRhizobium.

Elaliso(Alnus spp.)formanódulosyfijanitrógenoeficazmenteporloquetieneunefectoimportanteenel equilibriode!nitrógenodealgunosecosistemasdebosquesyenalgunossuelosconbajocontenidodenutrientes,comolasmorrenasglaciares.

La bacteria que interviene en dicha asociación es un actinomiceto (Frankia); la infecciónparece ser semejante a la de Rhizobium. La mayoría de los nódulos tienen un meristemoapicalylascélulasinfectadasestánenlacortezaconunaestelavascularcentral.Frankiacrececomo filamentos y vesículas dentro de vacuolas rodeadas por membranas en la célulahospedera.

Rhizobiumvivelibrementeenelsuelo,peronofijanitrógenoenéstasituación;elcontienetodalainformacióngenéticanecesariaparafijarnitrógeno,peronoimplicaquelohagacuandoviveenformalibreenelambientenormaldelsuelo.



8.9. Micorrizas.

Las micorrizas ectotróficas son comunes en muchos árboles forestales en particular en pinos,hayasyabedulesenlaregióntempladadelnorte.Lamorfologíadelaraízcambiaporelgrosordelavainayporlaformaciónrepetidaderamascortasconpuntasromasycrecimientolimitado.

Losgéneroscomunesdemicorrizaspertenecenalosbasidiomicetos,enparticularAgaricalestalescomoAmanita, Tricholoma, Russula yLactarias,muchosdeéstoshongosoalmenossuscepasmicorrícicas,notienemuchacapacidadparadegradarcarbohidratoscomplejosencultivo.Lasmicorrizasvesicularesarbuscularessonasociacionesentrehongos(Zygomycotina)yvariasangiospermas, como los árboles de bosques tropicales, casi todas las plantas de cultivo (conexcepcióndelarroz);lashitas,queporlogeneralsonaceptadas,penetranlascélulascorticalesdelaraízyformanestructurasintrincadamenteramificadasllamadasarbúsculos;hayalgunaformadecompetenciaentreloshongossaprofitosyenmenorgradobacteriasquehayenlasuperficiedelaraízyloshongosmicorrizales,demodoquelascondicionesqueactivanalossaprofitospuedendesactivaralasmicorrizas.

ecologia de insectos y microorganismos

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