E l sustrato es un factor ecológico que pone de manifiesto la gran variedad de superficies y materiales sólidos sobre y dentro de los cuales viven los animales y las plantas. La naturaleza del sustrato regula la distribución y el crecimiento de las diferentes especies. Y es, en parte, el resultado de las influencias biológicas y al mismo tiempo responsable de su existencia. El sustrato es soporte, abrigo y alimento para el organismo y tiene importancia en determinados casos por servir de camuflaje y protección de una gran diversidad de animales frente a sus depredadores, es decir, su coloración y estructura son elementos esenciales para proporcionar resguardo en la naturaleza.
Lázaro-Chávez, E. (2010). Sustratos acuáticos: las viviendas bajo el agua [Versión electrónica], Ciencia Compartida, 2, 30-36. Recuperado el (día) de (mes) de (año), de (dirección electrónica). En las comunidades naturales se observan muchas clases de sustratos. Todos los objetos son un sustrato potencial: tan pronto como un objeto es abandonado por el hombre, diversas especies de animales o plantas se establecen para su desarrollo y crecimiento. En este sentido, la Naturaleza es inexorable en reducir los artefactos humanos a las condiciones naturales. Variedad de casas para variedad de huéspedes El hallazgo de un sustrato adecuado es de importancia capital para la vida de una gran diversidad de plantas y animales, por lo que en el transcurso de la evolución se ha observado la aparición de diferentes procedimientos para dar cumplimiento a esta necesidad. Por ejemplo, la dispersión de esporas, semillas o larvas en cantidades considerables asegura que algunas de ellas caigan en terreno fértil. De la mayoría de las plantas terrestres sólo una pequeña fracción de semillas alcanza un terreno apropiado para su desarrollo, suficiente para la perpetuación de la especie. Una gran diversidad de organismos sedentarios es incapaz de continuar su desarrollo si no cuenta con un sustrato apropiado. En los esteros, las larvas de las ostras deben disponer de superficies duras y limpias para obtener un buen rendimiento y asegurar su existencia. En el campo de la ostricultura, los ostricultores lanzan por la borda de sus embarcaciones cargamentos completos de conchas vacías o de otros materiales como sustrato artificial, y lo hacen en cantidad suficiente en el momento crítico de la reproducción para la fijación de las larvas y así obtener como resultado un cultivo óptimo. Pero un sustrato no necesariamente es una superficie dura. La película de la superficie del agua es usada como sustrato por una variedad de organismos que viven sobre y debajo de ella, la cual se denomina neuston. Muchas algas y ciertas plantas superiores como la lenteja de agua (Lemna), los patinadores y coleópteros giradores que viven en los estanques se apoyan sobre la fina película de agua debido a la tensión superficial de ésta, misma que constituye su sustrato habitual.
Por su parte, los gusanos planos y caracoles pulmonados utilizan como sustrato la cara inferior de esta película. Y cuando el agua está en reposo, se observa el desplazamiento de estos organismos por la interfase entre el aire y el agua, la cual representa un excelente campo para la alimentación. Algunas larvas de mosquitos utilizan la adaptación de sus órganos bucales para obtener su alimento y hacen que las partículas que se encuentran más alejadas se aproximen al lugar donde se despliega su actividad. Las construcciones de madera que se encuentran sumergidas en algunos puertos son el sustrato predilecto para algunas clases de hongos, así como para la broma Teredo navalis (molusco bivalvo) y otras especies que tienen gran importancia económica. Los cascos de los buques y las superficies de las estructuras sumergidas son rincones especiales en el ambiente marino y se utilizan como puntos de fijación por un sinfín de organismos que los invaden: algas, cirripedios o percebes, mejillones y gusanos tubícolas. La fijación de estos organismos sólo se puede evitar recubriendo los cascos de los buques con pinturas que liberan iones de cobre u otras substancias tóxicas para dichos organismos. Los sustratos utilizados por la gran diversidad de plantas y animales no se limitan a objetos inanimados; también las superficies de otros organismos son invadidas por los organismos fijadores. Tal es el caso de las epifitas, plantas que crecen sobre las superficies exteriores de otros organismos sin obtener de ellos ningún tipo de alimento; un ejemplo típico es el de las bromelias y orquídeas. El equivalente animal de las bromelias son los epizoos, animales que se fijan o refugian sobre otros organismos sin utilizar los tejidos del huésped para su alimentación; un buen ejemplo de ellos son los crustáceos que se fijan sobre el dorso de las ballenas. Sin embargo, los seres que se fijan y obtienen alimento del huésped reciben el nombre de ectoparásitos. Hogares subacuáticos En el medio acuático, no obstante la gran variedad de materiales que sirven de sustrato, las rocas y sus derivados dominan el panorama. La distribución de la gran diversidad de organismos acuáticos, así como la regulación de su crecimiento, varía profundamente si el sustrato está formado por rocas lisas, piedras sueltas, arena o barro. La diferencia en las texturas y el grado de estabilidad del material así como una gran variación en el contenido de materia nutritiva ejercen una acción selectiva importante. En las aguas someras, las diferencias en la fauna y en la flora de un fondo rocoso, una playa de arena o un fondo blando de barro
son evidentes. En una costa marina, un sustrato rocoso es el soporte característico para un gran número de algas pardas, verdes y rojas -fijas mediante órganos especiales- y para una gran variedad de caracoles, moluscos bivalvos, anémonas, estrellas de mar y muchos otros invertebrados, afianzados por medio de mecanismos adhesivos diferentes. Algunos de estos animales, al mismo tiempo que utilizan el sustrato rocoso para su fijación, obtienen de él las substancias alimenticias que requieren. Los caracoles arrancan fragmentos del barro que se forma sobre las superficies sumergidas, y cuando lo ingieren aprovechan las bacterias y algas contenidas en él. En la superficie o en el interior de arenas estables, en especial si están mezcladas con barro, se encontrará una población de moluscos abundante, gusanos y crustáceos, si en ella concurren otros factores ambientales favorables. Sobre los fondos de barro, donde el agua permanece tranquila, crecen plantas con raíces como Zostera y sus pobladores más comunes son los pepinos, estrellas y erizos de mar, así como un gran número de gusanos. No obstante, si en el hábitat fangoso se agota el oxígeno y se forma sulfuro de hidrógeno, la población bentónica se reduce de modo considerable. En las zonas alejadas de la costa no es fácil observar lo que sucede. En los dragados de los fondos de barro y grava conchífera procedente de lugares separados por sólo unas cuantas millas en el canal de la Mancha se ha encontrado una diversidad de formas animales, lo cual influye sobre las poblaciones de peces que se alimentan de dichas especies bentónicas. Investigaciones realizadas con la ayuda de la cámara submarina han revelado la naturaleza de los materiales del fondo y de los organismos que allí viven en condiciones inalteradas. Las dimensiones de los accidentes del fondo marino -como son los rizos de arena producidos por el agua- y la distribución espacial de los habitantes se puede expresar de modo cuantitativo. En la zona abisobentónica del océano (fondos oceánicos a profundidades mayores a 4.000m.), el material es de barro blando, en el que sólo los animales provistos de patas largas, amplios apoyos u otras adaptaciones especiales pueden moverse sin asfixiarse. A la profundidad de 2600 m., la cámara submarina ha registrado un cohombro (pepino de mar) de 60 cm. deslizándose sobre un fondo de barro. Estas holoturias y otros tipos de animales del fondo hacen circular el barro a través de su intestino para extraer de él las substancias orgánicas que contiene. Para tales formas, el valor nutritivo del sustrato tiene mayor importancia ecológica que su naturaleza física.
Vándalos marinos Es de gran importancia señalar cómo algunos organismos ejercen una profunda influencia sobre el sustrato. Incluso las rocas más sólidas pueden ser taladradas y destruidas por algunos de los animales que viven en ellas. En la costa de Oregón se ha comprobado que los erizos de mar excavan verdaderos cráteres en la arenisca para guarecerse. Y lo más sorprendente es la habilidad de los moluscos bivalvos de la familia Pholadidae para perforar el gneis (roca metamórfica compuesta por los mismos minerales que el granito) y el hormigón (concreto resultante de la mezcla de cemento). Las conchas vacías que en algunas regiones son la mayor parte del sustrato son destrozadas por la esponja Cliona. La parte basal de este animal produce una secreción ácida que acelera la desintegración de las conchas. En algunos casos la destrucción completa del sustrato por parte de un organismo ha sido causa de su desaparición: al carecer éste de un sustrato apropiado, es eliminado del hábitat. Cómo se construyen los sustratos Una gran diversidad de organismos acuáticos desempeña un papel importante en la construcción del sustrato. Las algas calizas y muchos tipos de coralarios (pólipos alcionarios como el coral) forman el depósito de carbonato de calcio en sus tejidos o alrededor de los mismos y, a consecuencia de ello, se originan diferentes clases de formaciones calizas en los océanos tropicales por la actividad de los arrecifes. En las aguas dulces algunos organismos generan de manera semejante la deposición de carbonato de calcio. Los depósitos margosos que se crean de esta manera son los principales componentes del sustrato en lagos y charcas. En algunos casos el sustrato nuevo producido por la actividad de los seres vivientes se crea en la superficie de los propios organismos. Algunos mejillones pueden fijarse a las rocas aisladas esparcidas sobre un fondo de arena o barro. Durante la siguiente estación, los mejillones jóvenes se fijaran a las conchas
A veces la actividad de la fracción viviente del sistema ecológico aglutina las partículas sueltas del material del fondo y origina un sustrato firme en áreas cubiertas antes por arena suelta o barro. Las zosteras que prevalecieron a lo largo de la costa atlántica de los Estados Unidos desempeñaron este papel importante en una gran mayoría de bahías y estuarios. Después de que esta planta desapareciera a consecuencia de una epidemia a principios del tercer decenio de nuestro siglo, grandes cantidades de materiales de fondo fueron barridos en muchas zonas de la costa al ser arrastradas por las mareas, las arenas y barro carentes de protección, lo cual contribuyó a la desaparición de una gran diversidad de plantas y animales que poblaban aquellas zonas, alterando con ello la textura de toda la comunidad ecológica (Stauffer, 1957). de los primeros y así de modo sucesivo hasta formar una alfombra de moluscos que se extiende por toda el área que estaba recubierta por materiales blandos inapropiados para el desarrollo de una población de esta especie. La formación de estas alfombras de mejillones a veces tiene consecuencias económicas, porque puede llegar a asfixiar cultivos de almejas que quedan recubiertos. Otra manera en que los organismos modifican el sustrato es mediante la acumulación de sus restos. La arena de la playa Rosada (Pink Beach) en las Bermudas está formada por fragmentos de corales. En las profundidades marinas, los depósitos de barro están conformados por las partes esqueléticas de los organismos planctónicos (Sverdrup, Johnson y Fleming, 1942). Dos tipos de depósitos silícicos importantes son los formados por la acumulación de las partes duras de los radiolarios (protozoarios) y diatomeas. El barro de los radiolarios se encuentra en algunas aguas tropicales, mientras que el barro de las diatomeas es propio de aguas más frías.
Los organismos acuáticos pueden actuar sobre su propio sustrato e incorporar a éste materia orgánica. En una turbera, el contenido en materia orgánica del sustrato es del 100%, como consecuencia de la acumulación de materia vegetal (Welch, 1952). En las aguas continentales y en el mar, los fragmentos de organismos se acumulan en el fondo como detritos orgánicos. Las algas y animales costeros muertos y desprendidos por el oleaje contribuyen en gran parte a la formación de estos materiales; mientras, lejos de la costa, el plancton vegetal y animal es el causante principal de la acumulación de materia orgánica en el agua. Estos detritos tienden a depositarse en los lugares donde la corriente se debilita. Los excrementos de los gusanos, lamelibranquios (moluscos) y varios crustáceos llegan a formar hasta el 40% del material fino del barro del estuario del Clyde, situado en la costa occidental de Escocia. Todas estas substancias orgánicas se incorporan gradualmente al sustrato y nutren a la gran diversidad de animales bentónicos que se alimentan de barro (Twenhofel, 1939).