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Las algas en los sitios arqueológicos mayas

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Algae on Mayan monuments are part of the biodiversity of the tropical zone and are not responsible for their deterioration, and can even help preserve them by reducing the impact of weathering. It is necessary to maintain them, and in some cases, for esthetic reasons, control their growth. Knowing the physiological and ecological responses of algae to environmental conditions may provide us with elements to control them
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CIENCIAS 104 OCTUBRE DI CIEM BRE 2011
Las algas
en los sitios
arqueológicos
mayas
biología y conservación del patrimonio
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Las zonas arqueológicas de México son uno de los mayo-
res orgullos de los habitantes de este país, y prácticamente
en todo el territorio nacional existen restos arquitectó ni-
cos y objetos de las culturas prehispánicas. Su conserva-
ción no es responsabilidad solamente de las instancias gu-
ber na men ta les, sino de todos los que se interesen por el
co no ci mien to y la preservación de una cultura nacional.
La con ser va ción de objetos, desde monolitos hasta pe que-
ñas figuras de barro, es relativamente viable, ya sea por su
ais la mien to o por el control de la interacción del objeto con
el am biente, y generalmente se puede recurrir a ré pli cas
que per mi ten guardar el objeto original para evi-
tar su deterioro. No obstante, el caso
de los monumentos y espacios
ar qui tec tó ni cos es mucho
más complejo, pues todos
es tán en ar mo nía con
el entorno geo grá fi co,
pai sa jís ti co y am bien
tal. La conservación
de esas estructuras
obli ga a la concu rren-
cia de diferentes apro-
xi ma cio nes y visiones so-
bre lo que es importante y
necesario conservar, restaurar o
mantener en las condiciones en las que
fueron encontradas. Cada si tio arqueológico es un
reto sobre este asunto; por ejemplo, las medidas de con ser-
va ción en las zonas semiáridas del cen tro y norte del país
son muy diferentes de aquellas con influencia marina o las
húmedas tropicales. Cada clima y en tor no ambiental le
confiere a los monumentos una di mi ca muy diferente
en cuanto a la intemperización, la re la ción con la flora y la
fauna que habitan en ellas e in clu so la interacción con los
visitantes. Las diferencias en los ma te ria les de cons truc-
ción también son una condicio nante sobre los métodos y
aproximaciones para la conservación.
En general, una zona arqueológica es abierta al público
después de que los especialistas han descubierto, res tau-
rado y reconstruido algunos de los edificios importantes.
Pos te rior mente, corresponde a los conservadores mante-
ner las mejores condiciones para los edificios, tratando de
evitar cualquier alteración en su apariencia o en su es truc-
tu ra. La limpieza de malezas, de la fauna invasora y el cui-
da do de la estabilidad estructural son permanentes. Cuando
los seres vivos son los agentes principales de las altera cio-
nes se dice que existe un biodeterioro. Este concepto in clu-
ye las deyecciones de murciélagos y aves, el creci mien to
de plantas, la invasión de todo tipo de animales, etcétera. En
las zonas secas, los líquenes y plantas pequeñas son abun-
dantes sobre los edificios, por lo que contrastan con las zo-
nas húmedas, en donde los musgos, las hepáticas, las al gas
y las bacterias son los organismos abundantes. Esta pre sen-
cia tan evidente de los microorganismos ha lla-
ma do la atención de múltiples in ves-
ti ga do res y existe una pro fu sa
li te ra tu ra sobre las afecta-
cio nes al sustrato. Las bac-
te rias son los agentes
más activos en la al te-
ra ción de sus tra tos du-
ros (már mol, rocas íg-
neas), mientras que
los musgos y las plan-
tas pequeñas son las
responsables de afec ta-
cio nes muy acentuadas en
las rocas suaves (especialmen-
te cal cáreas).
El biodeterioro, visto bajo esta perspectiva, es
un con cep to muy amplio que hace énfasis en los cambios
es truc tu ra les del monumento, tanto físicos como quími-
cos, de bi dos a la presencia y la actividad de seres vivos que
se desarro llan sobre el mismo. Cada organismo produce una
altera ción par ti cu lar, pero, como en todo sistema ecológi-
co, in te rac cio na con otros organismos y se producen re la-
cio nes com ple jas con el sustrato. Así que los actores res-
pon sa bles del bio de te rioro no pueden ser considerados
como ele men tos ais la dos, son parte de un complejo que fa-
vo re ce o ace le ra el deterioro. Cada actor tiene un papel múl-
ti ple y las relaciones con el sustrato dependen de cuántos
y cuáles es tán participando.
En los ambientes tropicales húmedos tenemos condi cio-
nes que favorecen el crecimiento de muchos tipos de or ga-
nis mos y, en particular, de las algas, que son espe cial mente
Eberto Novelo, Rosaluz Tavera y Guadalupe Vidal
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do se trata de esas grandes manchas negras que ocultan la
su per ficie de los monumentos. Los términos utilizados para
nombrar esas manchas son tintenstrich, black algae y bio-
film o biopelícula. El primero es un término popular en Eu-
ro pa central, utilizado cada vez más frecuentemente en la
literatura científica sobre algas subaéreas, y que hace re fe-
ren cia a las manchas obscuras sobre rocas (generalmente
blancas de dolomita o calcáreas) que parecen derrames de
tinta; los investigadores de habla inglesa se han referido al
mismo tipo de algas como black algae. También se utiliza
bio film o biopelícula, que se refiere al crecimiento en el cual
la matriz mucilaginosa de las algas y las bacterias es el so-
por te principal de toda la comunidad. En realidad, bajo es-
tos nombres se reúne a comunidades complejas com puestas
por algas, hongos, protozoarios y bacterias que están es tre-
chamente ligadas a las zonas de escurrimientos de agua
sobre la roca o los muros de edificios.
Las algas presentes en las zonas
arqueológicas mayas de Chia-
pas son principal men te
cia no pro ca rion tes, en
se gun do lugar están las
clorofitas y hay sólo
algunas dia to meas.
Las Cyano pro kar yo ta
incluyen gru pos uni-
celulares, colo nia les y
filamentosos, las Chlo ro-
phy ta son principalmente
filamentosas y la más conspi-
cua de todas, Trentepohlia au rea, cubre
los muros con manchas, céspedes o ter cio pe-
los ana ran ja dos; las diatomeas sólo aparecen ocasional men-
te y en poblaciones muy reducidas. Para confirmar que un
cre ci mien to está formado por algas es necesario obser var-
lo bajo el microscopio con varios aumentos y para identi fi-
car las especies se requiere procedimientos particulares a
cada grupo.
En general, la primera condición para su estudio es cul-
ti var las algas con el fin de forzar la producción de es truc-
turas reproductoras y registrar la variación morfológica
po bla cio nal; además, con esos cultivos se puede obtener
su fi cien te adn para los análisis genéticos utilizados en las
compara cio nes filogenéticas requeridas para la certifica-
ción espe ca. Sin embargo, las algas no son fáciles de cul-
ti var, y como en el caso de muchos microorganismos, no
co no cemos los requerimientos nutricionales o ambienta les
activas por su desarrollo rápido y constante. La hu me dad
re la ti va alta, las temperaturas elevadas y la in so la ción cons-
tante durante todo el año son condiciones propicias para un
desarrollo masivo de algas, sobre todo en ambientes sub-
aéreos, es decir, aquellos ambientes que están en con tacto
con el aire. Por ello, donde la humedad relativa es cons tan-
te, el crecimiento de algas sobre los monumentos ar queo ló-
gi cos es muy evidente. En zonas como Calakmul o Chichén
Itzá, en las que existe un aporte de humedad proveniente
de la costa, las algas también crecen abundantemente, pero
su desarrollo alcanza su óptimo en el periodo de lluvias. En
cambio, en Chiapas, con una humedad relativa promedio
anual mayor de 50% y una precipitación promedio anual
de más de 2 000 milímetros, prácticamente no existe una
épo ca de sequía para las algas. Además, consideremos que
el entorno vegetal propicia un aporte constante de hu-
me dad a la atmósfera.
Las construcciones mayas de
esta zona fueron hechas con
piedra calcárea, que ofre-
ce un sustrato alcalino,
una con di ción favo ra-
ble para muchas es-
pe cies de algas que
rá pi da mente cubren
las superficies ex pues-
tas y colonizan poco a
poco otras con micro am-
bien tes menos favorables.
El re sul ta do es un mosaico mul-
ti color sobre los muros, que in clu-
ye varias tonalidades de verde, desde ama-
ri llen to hasta olivo parduzco, tonos naranjas y pardos y,
nal men te, ne gros y grisáceos. Como las algas mantienen
una humedad constante, se establecen musgos y hepáticas
que introdu cen tonalidades de verde brillante al mosaico.
La textura que tie nen esas algas al tacto incluye céspedes
cor tos, tercio pe los, películas duras como cuero o tersas y fle-
xi bles y, por úl ti mo, una gama de mucílagos (acuosos, pas-
to sos, duros y gelatinosos).
Para un ficólogo, este panorama biológico es muy atrac-
tivo para su estudio y análisis, pero para el público visi tante
de las zonas arqueológicas y, sobre todo, para los en car ga-
dos de la conservación y mantenimiento de los edificios,
son un serio problema, principalmente estético, pues for-
man manchas sobre los muros, que pueden considerarse
como signo de abandono y descuido, especialmente cuan-
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que favore cen el desarrollo vegetativo o reproductivo, y
cada especie re quie re tratamiento especial. La extrapola-
ción de las con di cio nes ambientales para el cultivo no siem-
pre da resultados positivos, pues generalmente se parte de
la considera ción de que se desarrollan en condiciones óp-
ti mas y no suele ser así. La falta de conocimiento de estas
al gas nos lleva a interpretaciones sobre su capacidad de re-
sis ten cia y so bre vi vencia que pueden no ser acertadas. En
este sentido, la eco lo gía de las algas epilíticas es un tema
to da vía en de sa rro llo y sin un cuerpo teórico estable para
una aproximación equivalente a la que existe en el caso de
las algas acuá ti cas, especialmente las planctónicas.
Suponemos que las condiciones ambientales generales
son un buen punto de partida para tratar de entender las al-
gas epilíticas, así que consideramos que factores como la luz,
la temperatura, la presión osmótica, la desecación y las res-
pues tas reproductivas pueden ayudarnos a explicar cómo
es que las algas sobreviven, por qué la distribución es en
par ches, cómo mantienen una población activa durante pe-
rio dos relativamente largos, etcétera. A cada uno de estos
fac to res las algas epilíticas responden de forma distinta, en
especial en la zona tropical húmeda.
La intensidad de la radiación luminosa
Como con cualquier organismo fotosintético, la luz es el
fac tor primordial a considerar. Fuera del agua, el efecto de
ate nua ción o filtrado es mucho menor y puede con ver tir-
se en un factor adverso para las algas, en especial en las
zo nas tro pi ca les y ecuatoriales. Un exceso de radiación lu-
mi no sa afecta al sistema fotosintético y, en condiciones
pro te gi das, en fisuras o dentro de rocas, aunque la si tua-
ción es in ver sa, también se afecta el crecimiento celular,
ya que el material del sustrato filtra (si es translúcido) o
eli mi na (si es opaco) la luz a poca profundidad —en sólo
unos cuan tos micrómetros, la calidad y cantidad de luz pue-
den ser to tal men te diferentes. Las respuestas a tales con-
di ciones que han sido documentadas son las si guien tes:
a) las adap ta cio nes cromáticas en los sistemas fo to sin té ti-
cos, por ejem plo, por la variación en la cantidad de pig-
men tos accesorios, es pe cial men te carotenos, que disipan
la energía en for ma de calor y eliminan el oxígeno ines ta-
ble producto de la so bre ex citación de la clorofila; b) la pre-
sen cia de sustancias de reserva coloreadas que filtran la
luz (principalmente acei tes); c) la síntetisis de moléculas
contra el estrés, como la proteína psbs asociada al fo to sis-
te ma ii o los aminoácidos tipo micosporina (maas), que
actúan como filtros de los ra yos ultravioleta; d) la pre sen-
cia de moléculas opacas en la pared celular y sus de ri va dos
(vainas o tecas), de las cua les la más famosa es la scy to ne-
mi na, pero también están pre sen tes agregados minerales
(fierro, carbonatos, etcétera); y e) las modificaciones de la
pared celular, con una dis tri bu ción es pecial de las fibras de
celulosa o sus com po nen tes, de modo que difractan o re di-
reccionan los rayos lu mi nosos.
Temperatura, presión osmótica y desecación
La insolación se acompaña además de un aumento en la
tem pe ra tu ra y, dependiendo de la situación geográfica, los
cambios diarios pueden ser verdaderamente drásticos —en
los casos extremos tendremos además una evaporación muy
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rápida del agua, que eleva la temperatura intracelular y pue-
de desnaturalizar las proteínas y los ácidos nucléicos, de sin-
te grar membranas y romper organelos. Los sustratos trans-
fie ren el calor de manera diferencial según su cons ti tu ción
y agregación, en las rocas se asocia a la textura, el color, la
composición química, la dureza, el origen y el ángulo de ex-
po si ción. Los efectos directos de los cambios térmicos fue-
ra de los límites de resistencia de las algas se traducen en
una muerte celular casi inmediata por evaporación del agua
y lisis. En tal caso las respuestas de las algas a los cam bios
drásticos en la temperatura son: a) la síntesis de pro teí nas
de choque térmico (hsp o Heat Shock Proteins) que, aun que
están presentes en casi todos los organismos, su expresión
y síntesis varía en cada especie; y b) la formación de vai-
nas densas que previenen la desecación rápida o el rom pi-
mien to de las membranas celulares por los cambios os mó-
ti cos derivados de la evaporación.
Un efecto inmediato de las altas temperaturas es el in-
cre men to en la concentración de solutos en el exterior de
la cé lu la. El aumento en la presión osmótica favorece una
ma yor densidad en el citoplasma y la crenación celular por
el desplazamiento de agua hacia afuera. En el sentido in ver-
so, la célula se plasmolisa por el exceso de agua interna. La
respuesta de las algas apunta en dos sentidos: a) la forma-
ción de paredes celulares gruesas y vainas densas; y b) la
sín te sis de aceites que equilibran la presión diferencial-
men te y en relación directa con el tamaño de las vacuolas
que los contienen.
Relacionada también con la temperatura está la dese-
ca ción. En el caso de temperaturas altas y en las zonas don-
de la hu me dad relativa va de moderada a baja, una dese ca-
ción rá pi da (tanto por altas como por bajas tem peraturas)
sig ni fica la muerte celular. La respuesta de las algas a es-
tas si tua cio nes consiste en: a) la síntesis de proteínas con-
tra el estrés, incluso algunas proteínas de shock térmico
ac túan tam bién como protectoras de pérdida de agua, mien-
tras azú ca res como la sucrosa y la trehalosa previenen la
des na tu ra li zación de las proteínas, remplazando el agua
que ro dea a las macromoléculas; b) en el caso de hume-
dad baja se producen aceites, paredes gruesas y vainas am-
plias y den sas, mientras en la alta la respuesta es la for ma-
ción de vai nas amplias y acuosas que moderan la presión
resultante; y c) otras respuestas se relacionan con la re-
producción.
Biología reproductiva y crecimiento poblacional
Cada grupo de algas tiene particularidades en su repro-
duc ción, pero la formación de comunidades relativamente
es ta bles (biopelículas, tapetes, etcétera) crea las con di cio-
nes ade cua das para que la multiplicación se mantenga du-
ran te más tiempo que si los crecimientos fueran unial ga les
o si las cé lu las estuvieran ais la das. Un crecimiento mu ci-
la gi no so per mi te el desarrollo de muchas otras es pe cies
que apro ve chan la accesibi li dad al agua, ya sea por con tac-
to o in cor po ra ción al mucílago y cada una apor ta elemen-
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tos que ayudan a la re sis ten cia global de
los cambios; por ejem plo, si la tra ma
es tá formada prin ci palmente por fila-
men tos de Scyto ne ma, una buena fil -
tra do ra de rayos uv, el de sa rrollo de
otras al gas dentro de ella au men ta, y el
aporte de acei tes des pués de la muer te
de algunas células cam bia la den si dad,
la com po si ción y la respuesta a las con-
di cio nes am bientales, por lo que las tra-
mas algales re sul tantes y el intercambio
de agua por los cambios en la densidad de
los mu cí la gos partici pan tes puede ser tan
es tre cho que re sul ta obvio pensar en una sim-
bio sis mutua lis ta —el con cep to de com pe ten cia
eco gi ca es difícil de aplicar en estas si tua ciones.
Una respuesta en condiciones subaéreas es la va ria-
ción en las etapas de ciclos de vida o la presencia de es ta-
dios uni ce lu la res agregados, los cuales son resultado de una
in te rac ción constante de los individuos, pues existen in fo-
quí mi cos que les permiten incrementar su tasa de re pro-
duc ción —esta comunicación entre células se conoce como
per cep ción de quórum (quorum sensing en la litera tu ra)
y per mi te a las cé lu las detectar la densidad pobla cio nal mí-
ni ma que modi ca la utilización de los recursos, es ti mu lan-
do el metabo lismo en una u otra dirección.
Un caso que hemos documentado recientemente es el
de Trentepohlia aurea, que vive en los monumentos ma yas.
El ciclo de vida y el desarrollo general de los talos ha sido
am plia mente documentado por autores como Chap man,
Thom pson, Islam, López Bautista y Rindi, entre otros, quie-
nes mencionan que se trata de una alternancia de gene ra-
cio nes con presencia de gametos biflagelados y zoosporas
tetraflageladas. En Chiapas, en los muros con ma yor in-
so la ción y una humedad relativa menor que en otros mu-
ros no expuestos al Sol encontramos áreas rosadas, sin cre-
ci mien tos visibles de algas. Todas las muestras de tales
áreas es tán compuestas de unicélulas esféricas o casi es fé-
ri cas con las características de Trentepohlia (que es un fi-
la mento), y los cultivos han demostrado que realmente se
trata de la mis ma especie que forma agrupaciones muy
densas sobre las mi cro fisuras del sustrato, sin perfo rar lo,
y que forma apla nos poras (es po ras no móviles, sin flagelos).
En las mues tras recolectadas y en los cultivos no hemos en-
con tra do nin gu na de las células flageladas (zoides) men cio-
na das por otros autores, pero en todas ellas aparecen los
gametangios y los esporangios va cíos, lo cual significa una
variante en las etapas de desarrollo del
ciclo de vida con una fase uni ce lu lar y
una vía alterna que favorece la dis per-
sión len ta, y que posiblemente existe
una percepción de quórum muy al ta
que permite el desarrollo facultativo
de las formas fi la mentosas o las uni-
ce lu la res. En nuestra opinión, es una
adap tación a la condición de alta in so-
la ción, humedad re lativa y lluvias fre-
cuen tes de la región.
En condiciones extremas pero cons-
tantes, las especies responden limitando
la multiplicación (reproducción ase xual) y
redirigiendo el gasto energético hacia la for-
ma ción de estructuras reproductivas sexuales,
en particular si el cam bio es gradual. En el caso de po-
bla cio nes que viven en sitios donde los cambios son drás-
ti cos durante el día, la re pro duc ción tiende a realizarse en
condiciones es ta cio na les más estables (época de lluvias,
veranos largos). La for ma ción de cigotos con paredes grue-
sas, resistentes a las con di cio nes adversas y con periodos de
latencia prolongados es frecuente en todos los grupos con
reproducción sexual de con di ción aerofítica y las res pues-
tas reproductivas tam bién están asociadas a la formación
de estructuras de pe ren na ción (acinetos, cigosporas, hor-
mo go nios, esporulación en to das sus formas, etcétera). Es
de notar que la res pues ta re pro ductiva de las algas epilí ticas
es contraria a la de las al gas acuáticas: las condiciones cam-
bian tes de temperatura inducen la formación de es truc tu-
ras reproductivas sexuales.
De todo lo anterior queda esbozado que las respuestas
sio lógicas de las algas subaéreas pueden ser utilizadas co-
mo elementos a considerar en su ubicación taxonómica y
que se justifica el argumento de una correspondencia en-
tre las especies algales y las condiciones ambientales don-
de vi ven; por ello, la consideración de ubicuidad o de cos-
mo po li tis mo ambiental de las algas debe ser analizada muy
críticamente.
Crecimientos masivos como comunidades
Las aportaciones de la limnología a la teoría ecológica han
sido ampliamente reconocidas por los especialistas en am-
bien tes acuáticos. Existe un cuerpo de conocimientos es-
truc tu rado para explicar la dinámica de las comunidades y
las poblaciones acuáticas, en especial del fitoplancton, así
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como herramientas teóricas que explican bastante bien
el com por ta miento de las comunidades planctónicas y ben-
ni cas a partir de elementos abióticos de todo tipo, y las
co rre laciones y explicaciones poseen un grado de certi dum-
bre tal, que permiten hacer predicciones relacionadas con
el manejo de los ecosistemas y su manipulación posterior.
Pero en las condiciones subaéreas, la situación es dife ren-
te. ¿Toda superficie cubierta que a simple vista parece ho-
mo génea es una comunidad?, ¿cuáles son las condiciones
abió ticas que explican la presencia de un crecimiento en
un pun to?, ¿y cuáles las influencias del macroclima y el
mi cro cli ma en tales condiciones? Algunas respuestas a es-
tas pre gun tas apenas empiezan a surgir: a) son comuni da-
des mul ti es pe cas, no importa que tan extremo sea el
eco sis te ma; b) que tienen unas cuantas especies domi nan-
tes (no necesaria men te las que se aprecian a simple vista);
c) el espacio fí si co ocupado no es fijo durante un ciclo anual
y no existen límites precisos (relacionados con la compo-
si ción especí ca) entre los parches que se forman en áreas
relativa men te grandes; d) la composición específica es re-
cu rrente en áreas amplias y a largo plazo (en nuestro caso,
lluvias o se cas), aunque las especies no aparecen en el mis-
mo lugar si en un radio de algunos centímetros más y siem-
pre en la mis ma estación; e) las relaciones con el sustrato
general men te son intrusivas, aunque no por actividad me-
ta li ca directa; las algas ocupan cualquier espacio en el que
la luz y el agua estén accesibles, y la disolución del sus trato
sólo se ha documentado claramente en algas acuáticas.
En las condiciones epilíticas subaéreas tenemos dife ren-
cias en composición, tanto en lo horizontal como en lo ver-
ti cal de un centímetro a otro. Los parches de crecimientos
pueden parecer discretos, pero en realidad están tan en tre-
mez clados con los vecinos que parecen subcomunidades
de una entidad mayor. Si nos aproximamos por esa vía, toda
una zona arqueológica deberá ser considerada como una
co mu nidad. En Palenque existen dos especies comunes en
casi todos los muros (Trentepohlia aurea y Scytonema ga ya-
num), pero cada uno de los muros tiene hasta seis parches
de crecimientos distintos con coloraciones y texturas di fe-
ren tes y un porcentaje de menos de 20% de especies co mu-
nes entre sí. ¿Debemos considerar toda la zona como parte
de una comunidad o cada parche es distinto? En Bonampak
y en Yaxchilán pasa lo mismo, ¿son los tres sitios una mis-
ma comunidad?
Si se trata de muros, un elemento más es el compo nente
vertical, que difiere de las comunidades bentónicas acuá-
ti cas en el grado de interacción y proximidad de los indi vi-
duos entre sí. En el bentos podemos discriminar los or ga nis-
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mos epífitos de los metafíticos y de los perifíticos, y ha cer las
eva lua cio nes poblacionales correspondientes. En los cre ci-
mien tos subaéreos todos son epífitos entre sí, y si consi de-
ramos que se entremezclan entre sí, todos son en do ticos.
En cuanto a los referentes abióticos, en los ambientes
acuá ti cos medimos temperatura, ph, nutrimentos, sa li ni-
dad, conductividad, o2 disuelto, iones y otros aspectos del
agua, y los intervalos de medición pueden ser amplios. En
un muro la roca tiene tal vez una composición homogé nea,
pero en los monumentos las piedras pueden tener un ori-
gen diferente, como en Chiapas, con una posición distinta
respecto de las vecinas y, aunque todas son calcáreas, se
sabe que no provienen de una sola cantera, así que en la
mis ma área de un muro los parches algales ocupan sus tra-
tos dis tin tos: sólo las piedras o únicamente las uniones de
argamasa. La temperatura del sustrato y todas las varia bles
am bien ta les relacionadas con la insolación están estre cha-
men te relacionadas con las condiciones diarias y su va ria-
ción pue de ser cuestión de minutos, lo cual dificulta el in-
ter valo de medición: si un muro recibe el sol directo, las
variaciones en su temperatura son grandes, si hace viento,
la evapo ra ción es mayor y la temperatura del sustrato baja,
si deja de hacer viento, la evaporación del ambiente au men-
ta la hu me dad relativa, pero la evaporación en el sustrato es
menor y se estabiliza con la temperatura ambiental; esto se
repite para cada uno de los factores ambientales em plea-
dos para explicar algo.
En nuestro trabajo en Chiapas estamos contabilizando
las variables macroambientales: iluminación, humedad rela-
tiva, humedad contenida superficial y subsuperficial mente
en el muro, temperatura ambiental y del muro (con y sin
crecimientos algales), y la velocidad y dirección del viento.
Ya conocemos la composición promedio de las rocas de los
muros, también contamos con las horas de iluminación para
cada estación del año en los edificios que estamos estu dian-
do. En cuanto a los crecimientos, ya contabilizamos la com-
po si ción específica, la cobertura de cada especie, el tamaño
de los mismos, lo cual hemos relacionado con la tasa de cre-
ci mien to de cultivos en condiciones controladas, utilizan-
do la cantidad de clorofila por cada unidad de área cu bier-
ta en una unidad de tiempo fijo. Con tales datos esperamos
construir un marco explicativo sobre los crecimientos al-
ga les en los muros de los monumentos mayas de Chiapas y
contribuir a la construcción de una teoría ecológica de las
algas epilíticas subaéreas.
Las algas epilíticas y el biodeterioro
En la literatura existen muchas evidencias para todo tipo de
sustratos sobre el deterioro producido por bacterias, hon-
gos, musgos y plantas. Aunque en la gran mayoría de esa
li te ra tu ra se registra la presencia de algas, hasta ahora no
se ha de mos trado fehacientemente que participan direc ta-
men te en ese deterioro. Ortega y sus colaboradores han
pro puesto que Trentepohlia concina produce micro excava-
cio nes so bre los muros de Uxmal en Yucatán, pero la in ter-
pretación pue de ser otra: las algas aprovecharon las cavi da-
des para ger minar.
En nuestros estudios hemos encontrado evidencias de
que las algas sólo aprovechan las irregularidades y fi su ras
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para fijarse en un sustrato que está expuesto a condicio-
nes de intemperización muy agresivas. Tanto en los ma te-
ria les que recubren los muros (lechadas, estucos, etcé tera)
como en las rocas estructurales, se producen microfisuras
por el intemperismo climático; por ejemplo, en un muro
ex pues to, una lluvia regular baja drásticamente la tempe-
ra tu ra del muro, satura de agua las fisuras, y se disuelve
par te del material calcáreo al aumentar la temperatura por
el sol directo, se calienta el muro, se evapora el agua, las
par tículas disueltas pueden recristalizarse en la superficie,
y aumentar las microfisuras. Las algas presentes aprove-
chan la humedad y la protección que ofrecen esas micro fi-
suras y se desarrollan por más tiempo que las que están en
la parte expuesta.
Las algas que hemos encontrado en Chiapas no son es-
pe cies perforantes, sólo producen mucílagos que estabilizan
las partículas sueltas del material intemperizado. Una su-
per cie cubierta por mucílago algal tiene una tasa de eva-
poración menor que el sustrato desnudo (medida como hu-
me dad relativa sobre el muro con o sin algas), por lo tanto
la intemperización es menor en ella. Los factores críticos
como temperatura, desecación y cristalización son dismi-
nui dos por la presencia de las algas y sus mucílagos: la
temperatura en los crecimientos algales es siempre menor
que en el muro expuesto, la desecación tarda más y las par-
culas sueltas de carbonato son atrapadas por el mucílago.
En la mayor parte de la literatura sobre el tema se aven tura
que los ácidos orgánicos producidos por las algas podrían
disolver el sustrato, sin embargo, hasta la fecha no se ha do-
cu mentado ninguno de los ácidos que existen en hongos (y
líquenes), musgos y plantas vasculares.
Todo apunta entonces a que las algas tienen una fun-
ción protectora importante, al menos en Chiapas y las re-
gio nes tropicales con monumentos de roca calcárea. Falta
considerar el establecimiento de otros organismos que apro-
ve chan la humedad constante de las algas, para lo cual es
ne ce sario evaluar los pasos requeridos en la conservación:
eliminar todo crecimiento biológico, con la consiguiente ex-
po si ción del sustrato a los factores intemperizantes o con-
tro lar el crecimiento de algunos organismos y eliminar sólo
los más agresivos al sustrato.
Las algas de los monumentos mayas de Chiapas (Pa len-
que, Bonampak y Yaxchilán) tienen una distribución mun-
dial restringida, pues algunas sólo han sido vistas en es tos
sitios de México; tenemos al menos diez especies nuevas
para la ciencia que están en procesos de clasificación y que
requieren la conservación del hábitat donde viven. A la con-
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CIENCIAS 104 OCTUBRE DI CIEM BRE 2011
ser vación de los monumentos se añade así la conserva ción
de la biodiversidad de algas (y seguramente de otros gru pos
biológicos que no han sido estudiados en esos sitios). La ex-
pe riencia de muchos años de los conservadores ha con fir-
mado que los métodos utilizados (biocidas, recu bri-
mien tos, limpieza mecánica, etcétera) no son
efectivos a largo plazo para eliminar las al-
gas y generalmente afectan más a la roca.
Quizá es el momento de cambiar el en-
fo que: las algas pue den prevenir un des-
gas te mecánico de las superficies y son
parte de la biodiversidad; entonces, en
vez de elimi nar las, es posible controlar
su crecimiento con métodos que se di-
ri jan a cambiar las respuestas ecoló gi-
cas y fisiológicas (li mi tando la per cep-
ción de quórum, por ejemplo). Sólo las
su per ficies en las que exista una con si-
de ra ción de tipo es tico y en las que di-
cul ten la observación de las estruc tu ras
(estucos y labrados) es deseable su lim-
pie za; pero en los edificios es posible mantener controlado
el crecimiento sin que se modifique la apreciación del con-
jun to arquitectó nico. Los monumentos mayas en Chiapas
son parte de un en tor no biológico muy rico y los visi tan-
tes disfrutan tanto la vi si ta a la selva como a los edi-
cios, y gracias a la selección ade cua da de mé-
to dos de control de algas ha sido posible que,
con una información mínima, cambien su
percepción, de sólo observar las ruinas,
a la de disfrutar de un monu men to que
está conservado (ésta es una expe rien-
cia de los viajes de recolección). Sólo
falta convencer a políticos, con ser va-
do res, arqueólogos, y sobre todo al tu-
ris mo, de que los monumentos se ven
más hermosos cubiertos de algas ne-
gras, rojas o verdes, que en algunos si-
tios esas manchas son necesarias para
proteger los monumentos, y que son
par te de la biodiversidad, que también
es patrimonio nacional.
Ortega-Morales, O., J. Guezennec, G. Hernández-
Du que, C. C. Gaylarde y P. M. Gaylarde. 2000. “Photo-
trophic biofilms on ancient mayan building in Yucatan,
Mexico”, en Current Microbiology, núm. 40, pp. 81-85.
Imágenes
Ignacio Chávez, Palenque, Chiapas, 1979.
Agradecimientos
Al inah-conaculta por los permisos y facilidades para
rea lizar el trabajo de campo, y a papiit-unam por el nan-
cia mien to de los proyectos IN214606 e IN221811.
Referencias bibliográficas
Allsop, D., K. J. Seal y C. C. Gaylarde. 2004. Introduction
to biodeterioration. Cambridge Univ. Press, Cam bridge.
Eberto Novelo, Rosaluz Tavera y Guadalupe Vidal
Facultad de Ciencias,
Universidad Nacional Autónoma de México.
Conservation and biology: algae on Mayan archeological monuments
Palabras clave: algas epilíticas, algas subaéreas, biodeterioro, conservación.
Key words: Epilithic algae, subaereal algae, biodeterioration, conservation.
Resumen: Las algas que crecen sobre los monumentos mayas son parte de la biodiversidad de la zona tropical y no son las responsables de su deterioro; más bien
pueden ayudar a conservarlos pues reducen los impactos del intemperismo. Es necesario mantenerlas y, por razones estéticas, controlar su crecimiento, para lo cual el
conocimiento de sus respuestas fisiológicas y ecológicas a las condiciones ambientales puede ayudarnos.
Abstract: Algae on Mayan monuments are part of the biodiversity of the tropical zone and are not responsible for their deterioration, and can even help preserve them by
reducing the impact of weathering. It is necessary to maintain them, and in some cases, for esthetic reasons, control their growth. Knowing the physiological and ecological
responses of algae to environmental conditions may provide us with elements to control them.
Eberto Novelo es Profesor de Carrera del Departamento de Biología Comparada de la Facultad de Ciencias de la unam, egresado y doctorado en la misma institución.
Rosaluz Tavera es Profesora de Carrera Titular del Departamento de Ecología y Recursos Naturales de la Facultad de Ciencias de la unam, egresada de la misma y doc-
torada en la Universidad de Bohemia del Sur, República Checa.
Guadalupe Vidal es Técnica Académica del Departamento de Biología Comparada de la Facultad de Ciencias de la unam, bióloga y Maestra en Ciencias por la misma
institución.
Recibido el 20 de enero de 2011, aceptado el 10 de junio de 2011.
... Por otro lado,Novelo y Ramírez (2006), en un trabajo realizado en monumentos mayas de roca caliza en Palenque, encontraron cinco formas básicas de crecimiento (mucilaginoso, costrosos, irregulares, lisos y polvoriento), cada uno compuesto por diferentes especies y varios géneros de clorofitas; mientras que en este trabajo solamente se encontraron dos formas de crecimiento: mucilaginosos y costrosos.Aunque la zona arqueológica de Malinalco está construida con toba volcánica, de las biopelículas encontradas se aislaron especies que coinciden con las halladas en biopelículas que se desarrollan en materiales diferentes: como las biopelículas verdosas de las paredes graníticas de monumentos del noreste de España (Noguerol-Seoane y Rifón-Lastra, 1996 y 2000), en donde se encontraron Klebsormidium flaccidum y Chlorella vulgaris; en monumentos y obras de arte construidos con diferentes materiales en Italia(Tomaselli et al., 2000), donde fueron halladas Leptolyngbya, Gleiterinema y Chlorella; en monumentos en Serbia(Ljaljevic-Grbic et al., 2010); y en monumentos latinoamericanos de material calcáreo(Castañeda et al., 2009;Gaylarde & Gaylarde, 2000;Novelo et al., 2011).En este trabajo se encontró que la mayoría de los aislados (once) son cianobacterias filamentosas, lo que coincide con los resultados de un estudio realizado en las superficies decoloradas de edificios de cinco países latinoamericanos, Argentina, Bolivia, Brasil, México y Perú(Gaylarde y Gaylarde, 2000); en los que se encontró que el grupo de cianobacterias más representado fue el de Oscillatoriales, lo que también coincide con lo obtenido en el presente estudio, ya que la mayoría de las cepas identificadas pertenecen, o pertenecieron a ese Orden. ...
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Most constructions of the architectural heritage built on rock are at risk, not only for damage caused by the passage of time and exposure to different environmental conditions, but also by the alterations produced due to the colonization of microorganisms (heterotrophic bacteria, cyanobacteria, algae and fungi) on its surface, which induce in it a set of processes that lead to mechanical and chemical alteration, called biodeterioration. The objective of this work was to identify to which taxonomic entity belong the cultivable phototrophic microorganisms that were found in superficial biofilms on the monuments of the archaeological zone of Malinalco, State of Mexico, Mexico and cyanobacteria partial characterization. Biofilm sampling was done in four of the six monuments of that zone, where microbial growth was observed, a portion was taken with a spatula and placed in sterile containers, cultured in BG-11 solid medium and isolated by micromanipulation. Twenty-three isolates including cyanobacteria an microlagae through literature were identified and grouped into 18 genera, of which thirteen taxa are Cyanobacteria, seven are Chlorophytes and three belong to Charophytes. The best represented taxa for this archaeological zone are the filamentous cyanobacteria of the Order Oscillatoriales that were found in three of the four monuments. In addition, phycobiliproteins were extracted and quantified from six strains of cyanobacteria that showed an intense brown color due to the presence of phycoerythrin. The strain with a high content of this pigment was Pseudanabaena sp. with 0.7 mg / mL, isolated from the monolithic temple. In seven strains of cyanobacteria the presence of exopolysaccharides (EPS) was demonstrated in some of its forms: capsule, sheath (o pod), dispersed mucilage or polysaccharides released into the medium, using the technique of toluidine blue and quantified the amount of EPS produced by these strains.
... Some of these monuments have been exposed to the atmosphere for centuries, developing centennial biofilms, while others, although they were built centuries ago, have been more recently re-exposed and have developed younger biofilms. There are just a few studies about the microflora that develops on these stone structures (Ramirez et al. 2010, Ortega-Morales et al. 2006, Novelo et al. 2011, so this niche is a source of novel and poorly characterised microorganisms. ...
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Microorganisms of subaerial biofilms, which develop on the surface of stone monuments, have been widely studied due to their impact on Cultural Heritage deterioration. Nevertheless, these extremophile microorganisms are poorly characterised. In this study, a cyanobacterial strain isolated from an archaeological zone in north-central Mexico was characterised through a polyphasic study based on ecological, morphological, and molecular data. Phylogenetic analyses were done using sequences of the 16S rRNA gene and the 16S-23S ITS region. Based on the polyphasic data, a new species corresponding to the genus Nodosilinea is described. This alkaliphilic species has optimum growth at pH of 9. Its fatty acid profile indicates that C18:1, 9E and C16:0 are its most abundant fatty acids. Extracellular polymeric substance production was verified on this strain. Only a few species of the genus Nodosilinea have been documented and described, and this is the first report of their presence in central Mexico. Hence the name Nodosilinea chupicuarensis sp. nov. is proposed.
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Buildings at the important archaeological sites of Uxmal and Kabah, Mexico, are being degraded by microbial biofilms. Phospholipid fatty acid (PLFA) and chlorophyll a analyses indicated that phototrophs were the major epilithic microorganisms and were more prevalent on interior walls than exterior walls. Culture and microscopical techniques showed that Xenococcus formed the major biomass on interior surfaces, but the stone-degrading genera Gloeocapsa and Synechocystis were also present in high numbers. Relatively few filamentous algae and cyanobacteria were detected. The fatty acid analysis also showed that complex biofilms colonize these buildings. Circular depressions observed by scanning electron microscopy (SEM) on stone and stucco surfaces beneath the biofilm corresponded in shape and size to coccoid cyanobacteria. SEM images also demonstrated the presence of calcareous deposits on some coccoid cells in the biofilm. Phototrophic biofilms may contribute to biodegradation by (1) providing nutrients that support growth of acid-producing fungi and bacteria and (2) active "boring" behavior, the solubilized calcium being reprecipitated as calcium carbonate.
Introduction to biodeterioration
  • D Referencias Bibliográficas Allsop
  • K J Seal
  • C C Gaylarde
Referencias bibliográficas Allsop, D., K. J. Seal y C. C. Gaylarde. 2004. Introduction to biodeterioration. Cambridge Univ. Press, Cam bridge.
Las algas que crecen sobre los monumentos mayas son parte de la biodiversidad de la zona tropical y no son las responsables de su deterioro; más bien pueden ayudar a conservarlos pues reducen los impactos del intemperismo. Es necesario mantenerlas y, por razones estéticas
  • Resumen
Resumen: Las algas que crecen sobre los monumentos mayas son parte de la biodiversidad de la zona tropical y no son las responsables de su deterioro; más bien pueden ayudar a conservarlos pues reducen los impactos del intemperismo. Es necesario mantenerlas y, por razones estéticas, controlar su crecimiento, para lo cual el conocimiento de sus respuestas fisiológicas y ecológicas a las condiciones ambientales puede ayudarnos.