Esta estructuración del suelo es fundamental, pues la separación de los agregados va construyendo túneles, canales ramificados por donde circulan el agua, el aire, los microorganismos, las moléculas y los nutrientes, en una sinfonía que no la escucha nuestro oído, pero la aprecia nuestra vista, pues se expresa en uniones estables y buen desarrollo de la vegetación presente (Ibáñez y Manrique, 2015; Zhao, Liu y Zhang, 2015, p. 53).
La agregación al generar poros favorece la vida sobre la superficie terrestre, que es mayoritariamente aeróbica, requiere de la libre circulación de O2 y de la movilidad de gases como el CO2, CH4, N2O (denominados gases causantes de efecto invernadero), del H2S (causante de lluvia ácida cuando se acumula en la atmósfera), N2, entre otros. Los agregados favorecen la degradación de la materia orgánica que se acumula interna y externamente, es más eficiente cuando el metabolismo es aeróbico y el material está hidratado. El movimiento del agua hacia y desde las raíces se asegura a través de estos poros que evitan que predomine un excesivo ambiente acuoso, con sus consecuencias metabólicas, y se favorece un ambiente en equilibrio fluyente. Se generan entonces condiciones que ayudan a regular la variabilidad climática. Esto adquiere especiales dimensiones dado el momento de cambio climático que vive el planeta. El suelo vivo con buena agregación se convierte entonces en componente de regulación climática.
2.3.2. Redes metabólicas dinámicas que van a asegurar la disponibilidad de nutrientes para los macro y microrganismos que lo habitan y superan lo alimentario
Al proceso bioquímico y físico de construir y degradar moléculas en un accionar permanente se denomina metabolismo. Aunque es unidad, se divide en dos etapas: anabolismo y catabolismo, con el fin de facilitar la comprensión de lo que se logra en cada una de estas fases, sin embargo, son inseparables (Madigan et al., 2012, p. 108; Madigan et al., 2015, p. 76). En el anabolismo los organismos crean moléculas a partir del ensamble de otras más sencillas con el apoyo de enzimas, condiciones ambientales, aporte de nutrientes y de agua. En el catabolismo, estas biomoléculas construidas se degradan para obtener piezas que servirán en la construcción de nuevas moléculas, ATP y agua, en una dinámica continua que asegura la vida y condiciones apropiadas para ella (tabla 2.2) (Madigan et al., 2012, p. 217; Sánchez de Prager et al., 2000, p. 94).
Tabla 2.2.
Intermediarios de origen catabólico y su relación en la biosíntesis de moléculas
| Intermediario | Origen catabólico | Papel en la biosíntesis |
| Glucosa - 1 - Fosfato | Glucosa, galactosa | Azúcares nucleótidos |
| Glucosa - 6 - Fosfato | Polisacárido (glucólisis) | Pentosa, almacenamiento de polisacáridos |
| Piruvato | Glucólisis (fermentación de la pentosa) | Alanina, ácido alfa cetoisovalérico valina, leucina |
| 3 - Ácido fosfoglicérico | Glucólisis | Serina, glicina, cisteína, cistina |
| Ácido α - cetoglutárico | Ciclo del ácido tricarboxílico o ciclo de Krebs | Glutamato, glutamina, ornitina, prolina, arginina, lisina |
| Succinil - CoA | Ciclo de Krebs | Metionina, porfirinas |
| Oxalato | Ciclo de Krebs | Ácido aspártico, lisina, asparagina, metionina, homoserina, treonina, isoleucina |
| Dihidroxiacetona fosfato | Glucólisis | Glicerol (grasas) |
| Acetil - CoA | Descarboxilación del piruvato, oxidación de ácidos grasos, descomposición de la pirimidina | Ácidos grasos isoprenoides, esteroles, lisina (dos carbones), leucina (dos carbones) |
Fuente: Orozco Jaramillo, (2005), p. 93.
El intercambio de materia y energía al interior y exterior del suelo requiere de la presencia de organismos que hacen diversos aportes: sintetizan la materia orgánica y la complejan en las moléculas constructoras de la vida —carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos—, producen enzimas, algunas de las cuales actúan dentro de los organismos y otras son secretadas. En su mayoría, los enzimas son proteínas y actúan como catalizadores —activan, controlan y finalizan todas las reacciones metabólicas— de síntesis y degradación de moléculas13 (Mikkelsen y Cortón, 2016, p. 41; Plou, 2016, p. 23). Además de producir las biomoléculas pilares a través del anabolismo, los microorganismos enriquecen el medio con otras procedentes del comúnmente denominado metabolismo secundario —tal vez debería llamarse metabolismo complementario—. Se ha demostrado que son fundamentales en procesos de comunicación destinados a la defensa y reproducción de quien las produce y/o como sustratos para otros microorganismos (cometabolismo) (Parés y Juárez, 2012, p. 324). Fuera de ello, en el caso de fotosíntesis oxigénica, aportan al medio O2.
En el catabolismo, estas moléculas biofabricadas se van a convertir en el insumo a partir del cual se va a obtener ATP (molécula energética de intercambio de energía reconocida por todos los organismos) y moléculas sencillas (aminoácidos, azúcares sencillos, entre otros) que constituyen los ladrillos para la construcción de nuevas moléculas complejas que garantizan el desarrollo, crecimiento, reproducción de los organismos y su constante cambio (Madigan et al., 2012, p. 5; Sánchez de Prager et al., 2000, p. 113). Cada organismo, a partir de los mismos ladrillos moleculares, construye las moléculas complejas y diferentes que lo conforman, dirigido por su ADN y las condiciones ambientales presentes. Al degradarse estas moléculas liberan agua al ambiente (figura 2.10).
Figura 2.10.
El anabolismo y catabolismo como unidad del metabolismo.
Fuente: Ronco Macchiavello (2008). Interpretó Sánchez de Prager y dibujó Perea-Morera.
Los microorganismos, y en especial las bacterias, posiblemente son los habitantes más antiguos de la Tierra con 3500 millones de años. Han tenido tiempo para ensayar y afianzar procesos metabólicos que han sido eficientes en ambientes desfavorables, en los cuales se convierten en única opción, hasta en ambientes altamente favorables. Son capaces de transformarse genéticamente y actuar en ambos ambientes.
Como se dijo con anterioridad, las primeras vías anabólicas utilizadas fueron la fotosíntesis anoxigénica que sucedía, como el nombre lo indica, en ambientes anaeróbicos, en lodos, ambientes abisales, como fuentes termales ricas en H2S, por ejemplo, protegidos de la luz solar esterilizante (Sánchez de Prager et al., 2000, p. 119). Allí generaban biomasa que catabolizaban mediante procesos como la respiración anaeróbica y la fermentación, creando un ambiente comunitario de flujo de materia y energía. Las bacterias dominaron