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Las especies invasoras de lombrices de tierra del suborden Lumbricina han ido ampliando su área de distribución en América del Norte . [1] Las lombrices de tierra son consideradas uno de los macroinvertebrados más abundantes en el suelo de los ecosistemas de climas templados y tropicales . [2] Hay alrededor de 3.000 especies conocidas en todo el mundo. [2] Se consideran especies clave en sus hábitats nativos de Asia y Europa porque, como detritívoros , alteran muchas variables diferentes de su ecosistema. [3] Su introducción en América del Norte ha tenido efectos marcados en los ciclos de nutrientes y los perfiles del suelo en los bosques templados . Estas lombrices aumentan el ciclo y la lixiviación de nutrientes al descomponer la materia orgánica en descomposición y esparcirla por el suelo . Esto adelgaza el suelo rápidamente porque las lombrices de tierra no necesitan pareja para reproducirse, lo que les permite propagarse rápidamente. [4] Dado que las plantas nativas de estos bosques del norte están adaptadas evolutivamente a la presencia de gruesas capas de materia orgánica en descomposición, la introducción de gusanos puede conducir a una pérdida de biodiversidad a medida que las plantas jóvenes enfrentan condiciones menos ricas en nutrientes. Algunas especies de árboles y otras plantas pueden ser incapaces de sobrevivir a tales cambios en los nutrientes disponibles. [5] Este cambio en la diversidad de plantas afecta a su vez a otros organismos y a menudo conduce a un aumento de las invasiones de otras especies exóticas, así como a una disminución general de los bosques. [3] [6] Se les considera uno de los animales más invasores del Medio Oeste de los Estados Unidos junto con los cerdos salvajes . [7]
Las lombrices de tierra están desplazando sus áreas de distribución hacia el norte, hacia bosques entre 45° y 69° de latitud en América del Norte que han carecido de lombrices nativas desde la última edad de hielo . [3] De los 182 taxones de lombrices de tierra que se encuentran en los Estados Unidos y Canadá, 60 (33%) son especies introducidas; estas especies de lombrices de tierra son principalmente de Europa y Asia. [5] [8] Entre estos, Lumbricus terrestris , L. rubellus , L. friendi, Amynthas agrestis y Dendrobaena octaedra han sido estudiados por su capacidad para invadir lugares previamente deshabitados y perturbar los ecosistemas locales y los ciclos de nutrientes . [3] [8] Al redistribuir los nutrientes, mezclar las capas del suelo y crear poros en el suelo, pueden afectar las características del suelo importantes para el resto del ecosistema. Las lombrices de tierra descomponen la materia en descomposición en la superficie del suelo y la transportan o mezclan con el suelo circundante, a menudo transportando algunos de los nutrientes más profundamente en el suelo, donde los árboles jóvenes y otras plantas jóvenes tienen problemas para alcanzarlos. [9]
Cuando los organismos mueren y las plantas sufren senescencia , sus detritos caen al suelo del bosque , donde comienzan a descomponerse en los nutrientes que los constituyen. [10] En ausencia de detritívoros eficientes como las lombrices de tierra, se acumula una gruesa capa de materia orgánica . La mayoría de los bosques del norte de América del Norte carecen de lombrices de tierra nativas, que fueron aniquiladas en gran medida cuando las capas de hielo de la glaciación de Wisconsin arrasaron gran parte del continente hasta el lecho rocoso. Por tanto, una capa profunda de detritos es característica del ecosistema nativo de la región, y muchas plantas nativas han evolucionado para depender de ella. [5] A medida que se descompone lentamente, suministra nutrientes , particularmente potasio , fósforo y nitrógeno , que son necesarios para la producción de componentes celulares como carbohidratos , ácidos nucleicos y proteínas ; Estos nutrientes son a menudo un factor limitante en el crecimiento y la maduración. [5] Esto prevé el crecimiento de árboles, helechos y plantas terrestres más pequeñas.
Cuando las lombrices de tierra se introducen en áreas donde antes no residían, rompen la capa orgánica. Lo hacen físicamente excavando , consumiendo y redistribuyendo la hojarasca y dejando excrementos en el suelo. [11] A menudo mezclan los nutrientes con el suelo, fuera del alcance de todos excepto de las raíces más profundas de los árboles. Entonces los nutrientes pueden lixiviarse y perderse por completo del ecosistema. Los efectos generales incluyen una disminución en el espesor de la capa orgánica, aumento de la mineralización , aumento de la densidad aparente , dispersión de la materia orgánica y humus y aumento de la tasa de descomposición . [1] [3] [9] Estas alteraciones ambientales (suelo más seco, más brillante y menos rico en nutrientes) crean cambios en el ecosistema. Los suelos podzol pierden su clásica apariencia de bandas cuando las lombrices destruyen sus horizontes eluviales (A 2 , Ae o E). [12] [13]
Las lombrices de tierra invasoras han provocado una disminución de la diversidad, las poblaciones de plántulas, el volumen de materia orgánica del suelo del bosque y la calidad general del hábitat. Además, suele haber un aumento de especies invasoras y una disminución de la diversidad de organismos no vegetales. Algunas especies que proporcionan nichos biológicos importantes para el ecosistema podrían ser erradicadas.
Debido a que las lombrices de tierra eliminan los valiosos nutrientes que necesitan las plantas, [3] es posible que las plantas jóvenes no puedan crecer sin la fuente de nitrógeno superficial proporcionada por la capa de detritos. [9] Dado que las plantas jóvenes no tienen los sistemas de raíces profundas que tienen los árboles más viejos, a menudo no pueden obtener suficientes nutrientes para sobrevivir. [1] Por lo tanto, pocos árboles jóvenes o plantas bajo el dosel crecen hasta alcanzar la madurez completa y, en general, solo sobreviven los árboles más grandes con sistemas de raíces extensos. Se ha demostrado que la adición de lombrices de tierra a un entorno disminuye las asociaciones de micorrizas con las raíces. Esto se suma al problema de encontrar nutrientes disponibles para las plantas. [3] Muchas especies diferentes de lombrices de tierra en el norte de Minnesota y Wisconsin se han relacionado con la reducción de plantas nativas. [14] Específicamente, árboles como el álamo , el abedul y el arce se ven desfavorecidos por el cambio de hábitat, al igual que muchas hierbas del bosque como Aralia , Viola y Botrychium . Estas plantas se ven fuertemente afectadas por la actividad de las lombrices de tierra invasoras. [15] Cuando se produce una disminución en la cobertura general del suelo y la vegetación del dosel, las pocas plantas que quedan a menudo se comen poco después de la germinación . [5]
Generalmente, con la adición de lombrices de tierra a un bosque, se observa una disminución en la diversidad y, a menudo, le siguen otras especies exóticas que pueden sobrevivir mejor que las nativas en un ambiente con escasez de nutrientes. Se ha observado que la presencia de lombrices tiene un fuerte efecto positivo sobre la biomasa de especies de plantas invasoras. [16] Por ejemplo, en los bosques recientemente invadidos el espino amarillo y el ajo mostaza , ambas especies invasoras, aumentan notablemente en densidad de población. [3] [6]
Cuando las lombrices de tierra invasoras causan una disminución en la cobertura general del suelo y en la vegetación del dosel, el alimento para otros organismos se vuelve escaso. [5] Como resultado, algunos organismos se ven obligados a abandonar las áreas. Con una menor vegetación a nivel del suelo, muchos organismos terrestres como insectos, pequeños mamíferos y otros vertebrados deben competir por menos recursos, lo que lleva a una disminución de la diversidad y la población. [6] Además, es posible que las especies nativas de gusanos no puedan competir con las especies introducidas porque las nativas no están bien adaptadas a las nuevas condiciones del suelo forestal. [10] Por ejemplo, los milpiés en particular compiten por los recursos con las lombrices de tierra asiáticas en el sur de los Apalaches . [17] Por otra parte, la disminución de la biomasa vegetal debido a la riqueza de especies que afecta a las lombrices está directamente relacionada con los niveles tróficos . Los niveles tróficos inferiores se ven menos afectados que los niveles tróficos superiores. [18]
La mayoría de las lombrices de tierra invasoras son europeas o asiáticas y aparecieron en el suelo durante el siglo XVIII cuando los europeos comenzaron a establecerse en el continente norteamericano. Los gusanos se transfirieron originalmente a través del comercio hortícola , probablemente en los bulbos del suelo de plantas europeas llevadas a América. Algunas lombrices de tierra fueron traídas para usarse como cebo para pescar y escaparon o fueron liberadas. Por ejemplo, en Alaska se introdujo al menos una especie de lombriz de tierra como cebo para los pescadores. [19] La falta de competencia de las lombrices de tierra nativas permitió que los invasores prosperaran. [20] Ahora las prácticas recreativas y los métodos de construcción son el principal medio de transporte para las lombrices de tierra. [3] Su movimiento en el suelo es lento, pero con el transporte humano, pueden migrar mucho más rápido. Además, muchos se mueven físicamente en el suelo mediante prácticas de construcción en cargas de tierra. [1]
Ciertas características del hábitat del suelo pueden afectar la capacidad de las lombrices de tierra para invadir un ambiente. Los suelos arenosos y de alta salinidad tienen mayor resistencia a la propagación de lombrices. [3] El pH bajo y la presencia de materia vegetal con una alta proporción de carbono a nitrógeno (C:N) pueden promover la resistencia; por el contrario, un pH alto y una relación C:N baja parecen conferir una mayor susceptibilidad.
Más recientemente que la invasión de las lombrices de tierra europeas, las actividades humanas han introducido lombrices de tierra asiáticas. [21] Particularmente de los géneros Amynthas y Metaphire . [22] Estas lombrices de tierra tienen una variedad de apodos debido a su característico comportamiento de agitación, incluidos "gusanos saltadores asiáticos", [23] "saltadores de Alabama", [24] "gusanos locos" y "gusanos serpiente". [25] Los efectos de las especies invasoras de lombrices asiáticas están mucho menos documentados que los de las lombrices lumbricidas europeas , pero existe una mayor preocupación sobre los efectos potenciales de los gusanos saltadores en la estructura y química del suelo, el ciclo de nutrientes , la regeneración forestal y las comunidades animales y vegetales. . [22] La evidencia muestra que las lombrices asiáticas crecen más rápidamente, [26] se reproducen más rápidamente y tienen mayor flexibilidad en su dieta que las especies europeas. [27] También pueden existir en densidades más altas que las especies de lombrices de tierra europeas. Estas características pueden permitir que los gusanos saltadores superen a sus competidores de lombrices de tierra europeas. Estas características significan que los gusanos saltarines pueden consumir materia orgánica más rápidamente, despojando el suelo del bosque de materia orgánica e inundando temporalmente el sistema con nutrientes. Los bosques del noreste evolucionaron bajo la lenta descomposición y liberación de nutrientes, y aún no está claro cómo están respondiendo los bosques a la rápida descomposición de material orgánico.
En este momento no se conoce ninguna forma de eliminar las lombrices del suelo, por lo que las propuestas se han centrado en formas de frenar su propagación. [28] Una medida sencilla es reducir el número de gusanos liberados durante las prácticas de pesca . El Departamento de Recursos Naturales de Minnesota , en cooperación con grupos locales, ha lanzado una campaña de educación pública utilizando carteles en tiendas de cebos y otros esfuerzos de divulgación. [29]
El movimiento de tierra de un lugar a otro también podría regularse para que la tierra de áreas donde las lombrices son comunes no se traslade a los bosques sin especies invasoras. [30] [29] Para prevenir la propagación de lombrices de tierra invasoras, se recomienda que las personas solo compren abono o mantillo que haya sido calentado a temperaturas y duración adecuadas siguiendo protocolos que reduzcan los patógenos y maten los capullos o huevos de las lombrices de tierra. [31]
En áreas que ya han sido colonizadas, la cantidad de gusanos se puede reducir mediante la eliminación de arbustos introducidos como el espino cerval común ( Rhamnus cathartica ) y la madreselva (p. ej., Lonicera × bella ), que producen hojarasca favorecida por los gusanos. [32] Esto puede ayudar a mitigar los impactos negativos en el ecosistema.Una manera de eliminar las lombrices de tierra invasoras del medio ambiente es mediante el gruñido de las lombrices . El gruñido de las lombrices es el acto de hacer vibrar una estaca de madera que se ha clavado en el suelo para llevar las lombrices a la superficie, donde se pueden recolectar a mano. [33]
Otra forma de eliminar las lombrices de tierra invasoras es con mostaza. La mostaza se vierte con 1 galón de agua y 1/3 de taza de semillas de mostaza amarilla molidas mezcladas. Esto es mejor para los jardines porque se puede verter sobre la tierra para llevar los gusanos a la superficie sin dañar ninguna planta. [34]
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