26 Jul Estudio israelí: las bacterias ayudan a los árboles a sobrevivir a la falta de agua
El Instituto Weizmann de Ciencias descubrió que los árboles mantienen una relación simbiótica con bacterias beneficiosas para el suelo que los ayudan no sólo a sobrevivir, sino también a prosperar durante los periodos de sequía.
Científicos del Departamento de Ciencias Vegetales del Instituto Weizmann realizaron un descubrimiento sobre la resistencia de los cipreses a la sequía generalizada.
El estudio reveló que estos árboles mantienen una relación de cooperación con bacterias beneficiosas para el suelo, lo que los ayuda no sólo a sobrevivir, sino también a prosperar durante los periodos de escasez de agua.
Este nuevo conocimiento arroja luz sobre las extraordinarias formas en que la naturaleza se adapta a condiciones ambientales difíciles.
El Dr. Tamir Klein y la Dra. Yaara Oppenheimer-Shaanan investigaron la resistencia de los cipreses a la sequía.
(Instituto Weizmann de Ciencias)
«Nuestro estudio podría ser la mejor prueba hasta la fecha de que los árboles y las bacterias pueden coexistir simbióticamente», afirmó Tamir Klein, director del equipo de investigación. «Esto tiene una enorme importancia ecológica».
En el estudio más reciente, la Dra. Yaara Oppenheimer-Shaanan, microbióloga del laboratorio de Klein, dirigió un equipo de investigación que estudió las interacciones entre los cipreses y las bacterias beneficiosas del suelo forestal. Durante el experimento, que duró un mes, se cultivaron plantones de ciprés en cajas hechas a medida llenas de suelo forestal, que se colocaron en un invernadero del Instituto Weizmann de Ciencias.
Los investigadores dividieron los cipreses en dos: un grupo recibió un riego regular, mientras que al otro se le privó de agua. En cada uno de estos grupos, la mitad de los cipreses fueron expuestos a bacterias del suelo recogidas en el bosque de Harel, el hábitat natural de estos arboles.
Este estudio arroja luz sobre la relación dinámica entre los cipreses y las bacterias del suelo, revelando datos intrigantes sobre su capacidad para sobrevivir y prosperar en condiciones de sequía.
Las imágenes de fluorescencia y campo claro revelan que durante la sequía, a la izquierda, la raíz de un árbol está más densamente colonizada por dos bacterias beneficiosas.
(Instituto Weizmann de Ciencias)
En un examen exhaustivo, el equipo de investigación exploró las intrincadas interacciones entre las raíces de los cipreses y las bacterias beneficiosas para el suelo, utilizando diversos métodos científicos. Entre ellos, se incluían el análisis de las respuestas fisiológicas de los árboles a la sequía, la realización de recuentos bacterianos, la visualización de colonias bacterianas en zonas radiculares mediante marcadores fluorescentes, el estudio de los compuestos liberados por las plántulas a través de sus raíces y la evaluación de la composición mineral del follaje de los cipreses.
Al adoptar un enfoque multidisciplinar que abarcaba la microbiología, la fisiología vegetal y la química orgánica, los investigadores hicieron un descubrimiento sorprendente: una cooperación subterránea entre los árboles y las bacterias del suelo. Sorprendentemente, las bacterias ayudan a los árboles a hacer frente a la escasez de agua, mientras que los árboles responden proporcionando secreciones beneficiosas para las bacterias.
Esta intrincada relación simbiótica arroja nueva luz sobre el ingenio y adaptabilidad de estos cipreses, ofreciendo valiosos conocimientos sobre los fascinantes mecanismos del mundo natural.
La tasa de secreciones de las raíces se duplicó con creces en los árboles expuestos a las bacterias, en comparación con los que no lo estaban, tanto en el grupo de cipreses regados como en el que crecía en condiciones de sequía. Además, los científicos identificaron unos 100 compuestos en las secreciones, incluidos ácidos fenólicos y orgánicos, y la concentración de casi la mitad de estos compuestos difería significativamente entre los árboles regados y los que sufrían falta de agua.
Distribución de minerales y metales en las hojas de plantones de ciprés que fueron regados (arriba) o crecieron en condiciones de sequía (abajo). Durante la sequía, los niveles de hierro y algunos otros elementos descienden significativamente.
(Instituto Weizmann de Ciencias)
«Cuando añadimos nueve de los compuestos a las bacterias, como fuentes de carbono y nitrógeno, ocho de ellos fomentaron el crecimiento bacteriano», confesó Oppenheimer-Shaanan. «Esto demuestra que las secreciones son una fuente de alimento para las bacterias», agregó.
En general, los resultados del estudio sugieren que la salud de los árboles mejoró como consecuencia de las interacciones con las bacterias. Además, durante una sequía, la cooperación entre árboles y bacterias compensó el impacto negativo de la falta de agua. La disponibilidad de fósforo en el suelo sólo se mantuvo en los cipreses expuestos a las bacterias, y esta disponibilidad compensó la disminución de los niveles de fósforo y hierro medidos en el follaje de los cipreses cultivados en condiciones de sequía.
Un diccionario forestal complete
Klein espera que los resultados de estas investigaciones hagan avanzar nuestros conocimientos sobre la ecología forestal y la comprensión de que los árboles cooperan mucho más de lo que se creía hasta ahora. A nivel práctico, los resultados pueden tener importantes implicaciones para mejorar la salud del suelo y aprender a ayudar a las plantas que sufren estrés por falta de recursos.
El Instituto Weizmann de Ciencias de Israel.
(Wikipedia)
Por ejemplo, el reclutamiento de bacterias específicas podría ayudar a mejorar la salud de árboles y bosques y a crear una mayor resistencia y estabilidad.
«El siguiente paso es determinar la contribución exacta de cada bacteria o cada grupo de bacterias, y qué bacterias benefician a qué árboles», sostuvo Oppenheimer-Shaanan.
«Esto es sólo el principio», agregó Klein. «Cuanto más aprendamos sobre estas interacciones, más capaces seremos de formular un diccionario completo y preciso, y esto debería permitirnos llegar a los resultados deseados, o evitar los no deseados, en el cuidado de nuestros bosques».
El Dr. Tamir Klein es el titular de la Cátedra de Desarrollo Profesional Edith y Nathan Goldenberg
Fuente: Ynet Español
https://www.ynetespanol.com/tendencias/ciencia-y-tecnologia/article/rk97bg25h
