Bioerosión

Erosión de sustratos duros por organismos vivos.

Perforaciones de esponja ( Entobia ) ​​e incrustaciones en una concha de bivalvo moderna, Carolina del Norte.

Definición de la IUPAC

Esta definición describe el proceso químico de bioerosión, específicamente en su aplicación a polímeros y aplicaciones biorelacionados, en lugar del concepto geológico, como se aborda en el texto del artículo. Degradación superficial resultante de la acción de las células.

Nota 1 : La erosión es una característica general de la biodegradación por células que se adhieren a una superficie y la masa molar del grueso no cambia, básicamente.

Nota 2 : La degradación química puede presentar las características de la erosión mediada por células cuando la velocidad de escisión de la cadena química es mayor que la velocidad de penetración del reactivo químico de escisión, como la difusión de agua en el caso
de un polímero hidrolíticamente degradable , por ejemplo.

Nota 3 : También se observa erosión con constancia de la masa molar aparente en el caso de degradación enzimática abiótica in vitro .

Nota 4 : En algunos casos, la bioerosión resulta de una combinación de degradación química y mediada por células. ^[1]

La bioerosión describe la descomposición de los sustratos duros del océano (y, con menos frecuencia, de los sustratos terrestres ) por parte de organismos vivos. La bioerosión marina puede ser causada por moluscos , gusanos poliquetos , forónidos , esponjas , crustáceos , equinoides y peces ; puede ocurrir en las costas , en los arrecifes de coral y en los barcos ; sus mecanismos incluyen perforación, perforación, raspado y raspado bióticos. En tierra firme, la bioerosión suele ser realizada por plantas pioneras u organismos similares a plantas como los líquenes , y principalmente de forma química (por ejemplo, por secreciones ácidas en la piedra caliza ) o mecánica (por ejemplo, por raíces que crecen en las grietas).

La bioerosión de los arrecifes de coral genera la fina y blanca arena coralina característica de las islas tropicales. El coral es convertido en arena por bioerosionadores internos como algas , hongos , bacterias (microperforadores) y esponjas (Clionaidae), bivalvos (incluido Lithophaga ), sipunculanos , poliquetos, percebes acrotorácicos y forónidos , generando sedimentos extremadamente finos con diámetros de 10 a 100. micrómetros. Los bioerosionadores externos incluyen erizos de mar (como Diadema ) y quitones . Estas fuerzas en conjunto producen una gran erosión. En algunos arrecifes se ha informado de la erosión del carbonato de calcio por erizos de mar a tasas anuales superiores a 20 kg/m ² .

Los peces también erosionan los corales mientras comen algas . El pez loro causa una gran cantidad de bioerosión utilizando músculos de la mandíbula bien desarrollados, una armadura dental y un molino faríngeo para moler el material ingerido hasta convertirlo en partículas del tamaño de arena. La bioerosión del aragonito de los arrecifes de coral por el pez loro puede oscilar entre 1017,7±186,3 kg/año (0,41±0,07 m ³ /año) para Chlorurus gibbus y 23,6±3,4 kg/año (9,7 10 ⁻³ ±1,3 10 ⁻³ m ² /año) para Chlorurus sordidus (Bellwood, 1995).

La bioerosión también es bien conocida en el registro fósil de conchas y suelos duros (Bromley, 1970), con rastros de esta actividad que se remontan al Precámbrico (Taylor y Wilson, 2003). La macrobioerosión, que produce perforaciones visibles a simple vista, muestra dos radiaciones evolutivas distintas . Uno fue en el Ordovícico Medio (la Revolución de la Bioerosión del Ordovícico; ver Wilson y Palmer, 2006) y el otro en el Jurásico (ver Taylor y Wilson, 2003; Bromley, 2004; Wilson, 2007). La microbioerosión también tiene un largo registro fósil y sus propias radiaciones (ver Glaub & Vogel, 2004; Glaub et al., 2007).

Galería

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  Perforaciones de tripanitas en un terreno duro del Ordovícico superior, sureste de Indiana; véase Wilson y Palmer (2001).
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  Perforaciones de Petroxestes en un terreno duro del Alto Ordovícico, en el sur de Ohio; véase Wilson y Palmer (2006).
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  Perforaciones de gastroquenolitas en un terreno duro del Jurásico Medio, en el sur de Utah; véase Wilson y Palmer (1994).
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  Numerosas perforaciones en un canto rodado del Cretácico , Faringdon , Inglaterra; véase Wilson (1986).
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  Sección transversal de un terreno rocoso del Jurásico; las perforaciones incluyen gastroquenolitas (algunas con bivalvos perforadores en su lugar) y tripanitas ; Mendip Hills , Inglaterra; barra de escala = 1 cm.
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  Perforaciones de teredolitas en pilotes de un muelle moderno; obra de bivalvos conocidos como " gusanos de barco ".
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  Sección transversal del terreno duro del Ordovícico con perforaciones de tripanitas llenas de dolomita; sur de Ohio.
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  Gastroquenolitas perforando en un coral escleractiniano recristalizado , Formación Matmor ( Jurásico Medio ) del sur de Israel .
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  Perforaciones de Osprioneides en un estromatoporoide silúrico de Saaremaa , Estonia ; véase Vinn, Wilson y Mõtus (2014).
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  Rastro fósil de equinoideo de Gnathichnus pentax en una ostra del Cenomaniano de Hamakhtesh Hagadol , en el sur de Israel.
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  Estructura de geopétalos en perforaciones de bivalvos en coral; concha de bivalvo visible; Formación Matmor (Jurásico Medio), sur de Israel.
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  Perforaciones en un briozoo del Ordovícico superior, Formación Bellevue, norte de Kentucky; sección transversal pulida.

Ver también

• biopitting
• Geomorfología  : estudio científico de los accidentes geográficos.
  • Biogeomorfología  : estudio de las interacciones entre organismos y el desarrollo de accidentes geográficos.
  • Erosión costera  – Desplazamiento de tierra a lo largo de la costa
• Calcificación biogénica marina

Referencias

1. Vert, Michel; Doi, Yoshiharu; Hellwich, Karl-Heinz; Hess, Michael; Hodge, Felipe; Kubisa, Przemyslaw; Rinaudo, Margarita; Schué, François (2012). "Terminología para polímeros y aplicaciones biorelacionados (Recomendaciones IUPAC 2012)" (PDF) . Química Pura y Aplicada . 84 (2): 377–410. doi :10.1351/PAC-REC-10-12-04. S2CID  98107080. Archivado desde el original (PDF) el 19 de marzo de 2015 . Consultado el 27 de julio de 2013 .

• Bellwood, DR (1995). "Estimación directa de la bioerosión de dos especies de peces loro, Chlorurus gibbus y C. sordidus , en la Gran Barrera de Coral, Australia". Biología Marina . 121 (3): 419–429. doi :10.1007/BF00349451. S2CID  85045930.
• Bromley, RG (1970). "Borings como rastros de fósiles y Entobia cretacea Portlock como ejemplo". En Delitos, TP; Harper, JC (eds.). Rastrear fósiles . Número especial 3 de la Revista Geológica. págs.
• Bromley, RG (2004). "Una estratigrafía de la bioerosión marina". En D. McIlroy (ed.). La aplicación de la icnología al análisis paleoambiental y estratigráfico . Sociedad Geológica de Londres, Publicaciones especiales 228. Londres: Sociedad Geológica. págs. 455–481. ISBN 1-86239-154-8.
• Glaub, I.; Golubic, S.; Gektidis, M.; Radtke, G.; Vogel, K. (2007). "Microperforaciones y endolitos microbianos: implicaciones geológicas". En Miller III, W (ed.). Rastrear fósiles: conceptos, problemas, perspectivas . Ámsterdam: Elsevier. págs. 368–381. ISBN 978-0-444-52949-7.
• Glaub, I.; Vogel, K. (2004). "El registro estratigráfico de microperforaciones". Fósiles y estratos . 51 : 126-135. doi :10.18261/9781405169851-2004-08. ISBN 9781405169851. ISSN  0300-9491.
• Palmer, TJ (1982). "Cambios del Cámbrico al Cretácico en comunidades de suelo duro". Lethaia . 15 (4): 309–323. doi :10.1111/j.1502-3931.1982.tb01696.x.
• Taylor, PD; Wilson, MA (2003). "Paleoecología y evolución de comunidades marinas de sustrato duro" (PDF) . Reseñas de ciencias de la tierra . 62 (1–2): 1–103. Código Bib : 2003ESRv...62....1T. doi :10.1016/S0012-8252(02)00131-9. Archivado desde el original (PDF) el 25 de marzo de 2009.
• Vinn, O.; Wilson, MA; Mõtus, M.-A. (2014). "Los primeros Osprioneides aburridos gigantes del Sandbian (Ordovícico tardío) de Estonia". MÁS UNO . 9 (6: e99455): e99455. Código Bib : 2014PLoSO...999455V. doi : 10.1371/journal.pone.0099455 . PMC  4047083 . PMID  24901511.
• Wilson, MA (1986). "Coelobites y refugios espaciales en una fauna de suelo duro que habita en adoquines del Cretácico Inferior". Paleontología . 29 : 691–703. ISSN  0031-0239.
• Wilson, MA (2007). "Macroperforaciones y la evolución de la bioerosión". En Miller III, W (ed.). Rastrear fósiles: conceptos, problemas, perspectivas . Ámsterdam: Elsevier. págs. 356–367. ISBN 978-0-444-52949-7.
• Wilson, MA; Palmer, TJ (1994). "Un terreno duro de carbonato en la Formación Carmel (Jurásico Medio, suroeste de Utah, EE. UU.) y sus incrustadores, barrenadores y nidos asociados". Ichnos . 3 (2): 79–87. doi :10.1080/10420949409386375.
• Wilson, MA; Palmer, TJ (2001). "Domicilios, no perforaciones depredadoras: una explicación más sencilla de los agujeros en las conchas del Ordovícico analizadas por Kaplan y Baumiller, 2000". PALAIOS . 16 (5): 524–525. Código bibliográfico : 2001Palai..16..524W. doi :10.1669/0883-1351(2001)016<0524:DNPBAS>2.0.CO;2. S2CID  130036115.
• Wilson, MA; Palmer, TJ (2006). "Patrones y procesos en la revolución de la bioerosión del Ordovícico" (PDF) . Ichnos . 13 (3): 109-112. doi :10.1080/10420940600850505. S2CID  128831144. Archivado desde el original (PDF) el 16 de diciembre de 2008.

Otras lecturas

• Vinn, O.; Wilson, MA (2010). "Aparición de perforaciones gigantes de Osprioneides kampto en los estromatoporoides del Silúrico inferior (Sheinwoodiano) de Saaremaa, Estonia". Ichnos . 17 (3): 166-171. doi :10.1080/10420940.2010.502478. S2CID  128990588 . Consultado el 10 de junio de 2014 .
• Vinn, O.; Wilson, MA (2010). "Primeras grandes perforaciones de un terreno duro de la edad Floian-Dapingian (Ordovícico temprano y medio) en el noreste de Estonia (Báltica)". Cuadernos de geología . 2010 : CG2010_L04. doi : 10.4267/2042/35594 .
• Vinn, O.; Wilson, MA; Toom, U. (2015). "Bioerosión de sustratos duros inorgánicos en el Ordovícico de Estonia (Báltica)". MÁS UNO . 10 (7): e0134279. Código Bib : 2015PLoSO..1034279V. doi : 10.1371/journal.pone.0134279 . PMC  4517899 . PMID  26218582.

enlaces externos

• Sitio web sobre bioerosión en The College of Wooster