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Los árboles fijan el nitrógeno del aire gracias a las bacterias que viven en sus ramas

Un estudio demuestra que la asociación no es exclusiva de las raíces de las leguminosas


Microbiólogos del noroeste de EE.UU. han demostrado que los álamos y sauces silvestres que viven en zonas rocosas con escasez de nitrógeno albergan bacterias en sus ramas que fijan el de la atmósfera. Hasta ahora se pensaba que esta asociación con las bacterias se realizaba sólo en las raíces de leguminosas.





El co-autor Andrew Sher toma muestras de ramas de álamos. Imagen: S. L. Doty. Fuente: UW.
El co-autor Andrew Sher toma muestras de ramas de álamos. Imagen: S. L. Doty. Fuente: UW.
Las bacterias de nuestros cuerpos han demostrado ser de vital importancia para la salud humana, influyendo en la nutrición, la obesidad y la protección contra las enfermedades.

Pero la ciencia ha profundizado recientemente en la importancia del microbioma de las plantas. Dado que no pueden moverse, son especialmente dependientes de las asociaciones con los microbios para obtener nutrientes.

Ahora, la microbióloga de plantas Sharon Doty, de la Universidad de Washington (Seattle, EE.UU.), junto con su equipo, ha demostrado que los álamos que crecen en terrenos rocosos e inhóspitos albergan dentro de ellos bacterias que podrían proporcionarles valiosos nutrientes para ayudar a su crecimiento.

Sus conclusiones, que podrían tener implicaciones para la agricultura y la productividad de los cultivos de bioenergía, se han publicado en la revista PLOS ONE.

Los investigadores encontraron que las comunidades microbianas son muy diversas, variando drásticamente entre plantas vecinas.

"Esta variabilidad hace que sea especialmente difícil cuantificar su actividad, pero eso es clave, ya que es probable que sólo grupos específicos de microorganismos que están trabajando juntos puedan proporcionar ese nutriente al huésped", dice Doty, profesoa de la Escuela de Ciencias Forestales y Ambientales, en la información de la UW.

Álamos y sauces a la orilla del río Snoqualmie. Fotos de 2002, 2006 y 2015. Imagen: S. L. Doty. Fuente: UW.
Álamos y sauces a la orilla del río Snoqualmie. Fotos de 2002, 2006 y 2015. Imagen: S. L. Doty. Fuente: UW.
Nitrógeno

La fijación de nitrógeno es un proceso natural esencial para sostener todas las formas de vida.

En los entornos naturales bajos en nutrientes tales como un terreno rocoso y árido, las plantas se asocian con bacterias fijadoras de nitrógeno para adquirir este nutriente esencial.

Está bien documentado que la fijación del nitrógeno ocurre en nódulos ricos en bacterias de las raíces de las leguminosas, como la soja, los tréboles, la alfalfa y los altramuces. Las bacterias ayudan a las raíces a fijar el gas nitrógeno atmosférico de forma que pueda ser utilizado por la planta.

Hay una firme creencia de que sólo las plantas con nódulos en las raíces se pueden beneficiar de este tipo de simbiosis. Esta investigación proporciona la primera evidencia directa de que la fijación de nitrógeno puede ocurrir en las ramas de los árboles, sin que sean necesarios los nódulos de la raíz.

Esto podría tener implicaciones importantes para los cultivos agrícolas comunes. Los microbios que el equipo ha aislado a partir de álamos y sauces silvestres ayudan al maíz, los tomates y los pimientos, así como a la hierba del césped y a los árboles, a crecer con menos fertilizantes.

Fertilizantes

Los fertilizantes se sintetizan utilizando combustibles fósiles, por lo que sus costess pueden fluctuar mucho.

Debido a que los fertilizantes se utilizan para cultivar todo, desde los cultivos agrícolas y bioenergéticos, hasta árboles para madera, pasando por el césped de los campos de golf, estos precios volátiles y su disponibilidad incierta afectan a todo el mundo.

"Tener acceso a las cepas microbianas clave que ayudan a las plantas silvestres a crecen en rocas y arena será crucial para llevar la agricultura, la bioenergía y la silvicultura (cuidado de bosques) lejos de la dependencia de los fertilizantes químicos y hacia una forma más natural de impulsar la productividad de las plantas", dice Doty.

Los investigadores planean trabajar con el Pacific Northwest National Laboratory para tratar de averiguar exactamente qué microbios están haciendo mayor parte del trabajo en los árboles silvestres.

Referencia bibliográfica:

Sharon L. Doty, Andrew W. Sher, Neil D. Fleck, Mahsa Khorasani, Roger E. Bumgarner, Zareen Khan, Andrew W. K. Ko, Soo-Hyung Kim, Thomas H. DeLuca: Variable Nitrogen Fixation in Wild Populus. PLOS ONE (2016). DOI:10.1371/journal.pone.0155979.


Lunes, 23 de Mayo 2016
UW/T21
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