Briofitas: pequeñas plantas en un gran mundo cambiante

STRI/DICYT El mundo de los musgos, hepáticas y antocerotes, colectivamente llamadas briofitas, conforman un hermoso bosque en miniatura; sin embargo, son frecuentemente subestimadas debido a su pequeño tamaño y su falta de flores coloridas. Pero son precisamente esas características que hacen a las briofitas increíblemente interesantes desde un punto de vista evolutivo.

“Las briofitas tienen una biología fascinante y compleja,” señala Juan Carlos Villarreal, investigador asociado de STRI y antiguo becario postdoctoral Tupper. “Las adaptaciones evolutivas de estas plantas para triunfar a pesar de su tamaño es realmente interesante.”

Las briofitas también juegan un papel importante en el ambiente: colonizan suelos estériles, absorben nutrientes y agua y los sueltan poco a poco de vuelta al ecosistema, contribuyendo a la formación de los suelos para que nuevas plantas crezcan.

Aún hay mucho que aprender sobre las briofitas, especialmente en el trópico donde son menos abundantes y por lo tanto menos estudiadas. Hay un interés creciente en impulsar el estudio de las briofitas en el trópico, descubrir más sobre su evolución, y su rol en la biodiversidad de la región.

“Cada especie tiene su papel en la naturaleza,” agrega Villarreal, “y cada nueva especie demuestra que la biodiversidad necesita atención, necesitamos saber cuántas especies tenemos para conocer su función ecológica.”

¿Qué son las briofitas?

Briofitas es el nombre informal de grupo para los musgos, hepáticas y antocerotes. Son plantas no-vasculares, lo que significa que no tienen raíces ni tejido vascular, sino que absorben agua y nutrientes del aire a través de toda su superficie (e.g., sus hojas). La mayoría solo alcanza unos centímetros de altura, y como no necesitan raíces, pueden crecer en lugares que otras plantas no podrían, como en la superficie de rocas, muros, pavimento, etc. Las briofitas crecen en ambientes húmedos y sombríos, pero se les puede encontrar en hábitats diversos y hasta extremos, desde desiertos hasta zonas árticas. Globalmente hay alrededor de 11.000 especies de musgos, 7.000 de hepáticas y 220 de antocerotes.

Ya que no son plantas de flores, las briofitas se reproducen por esporas en lugar de semillas. “Pueden producir miles de millones de esporas, y las dispersan usando el viento como vector,” dice Villarreal. “La capacidad de dispersión de algunas especies es increíble: sus esporas pueden llegar hasta otros países y continentes.”

También se ha considerado por mucho tiempo que son los parientes más cercanos a las primeras plantas terrestres, con ancestros que datan hasta 500 millones de años. Sin embargo, estudios recientes tienden a presentar una hipótesis diferente, aunque no desacreditan su potencial evolutivo.

“Las briofitas entonces pueden revelar información sobre cómo las primeras plantas se adaptaron y conquistaron el ambiente terrestre,” dice Noris Salazar Allen, científica de STRI y especialista en sistemáticas de plantas.

“Aún así, todas las especies existentes de briofitas son muy recientes, lo que significa que muchas han desaparecido, y sus descendientes han evolucionado, dando como resultado la diversidad que tenemos ahora,” indica Villarreal. “Las especies actuales tienen una diversidad genética inmensa y un potencial evolutivo desconocido aún, especialmente en las especies tropicales.”

Noris Salazar Allen ha sido, por mucho tiempo, una de las pocas investigadoras dedicada a entender la diversidad de briofitas en Panamá. Ella se inspiró para entrar a la Briología cuando habló con uno de sus profesores, un especialista en briofitas, cuando era estudiante de posgrado en la Universidad Estatal de Nueva York.

“Ya que no conocía estas plantas, pensé que sería interesante aprender sobre ellas,” dijo. Similarmente, el Dr. Villarreal fue inspirado por una persona para entrar al campo de la briología: la profesora Salazar Allen. “Ella me enseñó los antocerotes durante mis estudios de bachillerato,” dijo él. “Y después de eso, dediqué mi maestría, doctorado y post-doctorado a estudiar ese grupo. ¡La biología de los antocerotes es impresionante!”.

Además de haber trabajado como pasante en STRI bajo la tutoría de Salazar Allen, Villarreal también colaboró con ella cuando obtuvo una beca Tupper del Smithsonian, con la cual realizó una investigación de la relación simbiótica entre las plantas y las cianobacterias (que las briofitas utilizan para obtener nitrógeno) a nivel genómico, con la esperanza de ayudar a crear herramientas genéticas que reduzcan la demanda de fertilizantes artificiales para cultivos alimenticios.

Recientemente, Salazar Allen descubrió una nueva especie de musgo de muestras recolectadas en Panamá y Brasil. Ella y su técnico de laboratorio José Gudiño publicaron un artículo detallando el descubrimiento en la revista científica PhytoKeys en octubre 2020, titulado 'Octoblepharum peristomiruptum (Octoblepharaceae) una nueva especie del Neotrópico'. Este nuevo musgo fue identificado luego de reexaminar más de 400 especímenes de lo que se suponía era otra especie, O. albidum, y fue nombrada O. peristomiruptum debido a una ruptura entre los dientes del peristoma (del griego peri ‘alrededor y stoma ‘boca’; en el caso de los musgos, el peristoma es la apertura a través de la cual salen las esporas). Esta es una de las cuatro especies que la doctora ha nombrado durante su carrera, además de tres subespecies, y ha sido coautora en la publicación de otras nuevas especies.

“Cada vez que encontramos una nueva especie nos dice algo más sobre cómo estas plantas evolucionan y han evolucionado por millones de años,” dice Salazar Allen.

“Estamos básicamente en fase de inventario en cuanto a la biodiversidad de las briofitas,” agrega Villarreal, “es mucho más difícil identificar briofitas que otras plantas, y todavía nos falta en estudios fisiológicos, ecológicos y genómicos.”

La bondad de las briofitas

A pesar de lo pequeñas que son, estas plantas tienen un papel grande e importante en el ecosistema: absorción. “Pueden capturar humedad de la lluvia y hasta de la niebla, reteniendo el exceso de lluvia y evitando inundaciones y erosión de los suelos,” explica Salazar Allen. “En los bosques nubosos, actúan como esponja y proveen una reserva de agua para el bosque y aguas subterráneas. También capturan y almacenan y reciclan agua y nutrientes para los bosques, y ofrecen protección y alimento para muchos invertebrados,” agrega.

Adicionalmente, las briofitas ayudan a adecuar los suelos para que crezcan nuevas plantas durante las primeras etapas de sucesión ecológica, cuando un ecosistema atraviesa una perturbación y comienza a regenerarse, como luego de una erupción volcánica, incendio forestal, deforestación, desglaciación, etc.; las briofitas se dispersan rápidamente gracias a sus esporas, y estabilizan la superficie del suelo, reduciendo la erosión y evaporación de agua.

Especialmente en Canadá y Reino Unido hay muchos más estudios sobre briofitas y su importancia, debido a su abundancia. “En regiones nórdicas hay más grupos diversos, cubren mucha más superficie y su desempeño ecológico es más evidente,” explica Villarreal. “Las turberas, por ejemplo, y especialmente la especie Sphagnum, cubre 8% del territorio de la provincia de Quebec, aproximadamente 11'6 millones de hectáreas,” agrega. Las turberas son un depósito eficiente de carbono, una reserva natural que acumula y almacena carbono indefinidamente, lo cual ha atraído mucha atención en la lucha contra el cambio climático.

Pero mientras las briofitas son más extensamente estudiadas y sus beneficios ecológicos mejor conocidos en el hemisferio norte, en el trópico no son tan populares entre los investigadores como lo son las plantas de flores.

“No representan una biomasa muy abundante, excepto en las regiones montañosas, lo cual da la impresión que su papel ecológico es menor,” Villarreal señala. “Hay menos personas estudiando las briofitas, y el financiamiento es escaso. Recientemente algunos colegas de la Universidad Autónoma de Chiriquí (UNACHI) han empezado a impulsar el estudio de briofitas en la región de Chiriquí, donde son más abundantes y diversas.”

La bióloga Iris Fossatti, estudiante de posgrado de la UNACHI, publicó un artículo en la revista científica Phytotaxa en 2020, describiendo una nueva hepática del género Lejeuneaceae, la cual identificó en la provincia de Chiriquí, Panamá. Llamó a la nueva especie Ceratolejeunea panamensis, en honor al país donde fue hallada.

Por ahora, las briofitas en el trópico ciertamente se encuentran amenazadas debido a la falta de información e investigación.

“Son un organismomodelo interesante que debemos estudiar por la forma en que se adaptan a los ambientes actuales y los cambios causados por el calentamiento global,” dice Salazar Allen. “Nos queda aún tanto por aprender sobre la diversidad en el trópico, su evolución, desarrollo, ecología y filogenética.”

Mientras tanto, ¿cómo podemos protegerlas? La respuesta sencilla es preservando la biodiversidad. “Es importante preservar ecosistemas enteros, especialmente en las montañas, mantener el aire y las aguas de los ríos y quebradas en sus condiciones originales,” dice Villarreal.

La extracción también es una gran amenaza para las briofitas; hasta algo tan aparentemente inofensivo como los musgos decorativos para los nacimientos navideños, cada año resultan en una demanda mayor de musgos. La extracción masiva de los musgos para nacimientos podría decimar especies enteras de briofitas.

Salazar Allen menciona que el control del ecoturismo en áreas protegidas es esencial también para proteger la biodiversidad, al igual que lo es la educación.

“Si los niños conocen más sobre las briofitas y su importancia para los bosques y los animales que viven en ellos, contribuirán a su conservación,” declara.

Señala que la pandemia ha ayudado a preservar los bosques y la diversidad de plantas y animales, porque hay menos personas entrando a los bosques debido a las restricciones de movilidad y el alto riesgo de contagio. “Por otro lado, ha afectado nuestra habilidad de salir a estudiar y monitorear las briofitas en su ambiente natural. Esperemos que pronto podamos volver al campo.”

	Referencia
	Salazar Allen, Noris and Gudiño, José A. 2020. Octoblepharum peristomiruptum (Octoblepharaceae) a new species from the Neotropics. PhytoKeys, https://phytokeys.pensoft.net/article/51783/