En las barbacoas de patio trasero de hoy, disfrutamos de maíz en la mazorca con cientos de granos dulces y jugosos. Pero si comiéramos teosinte, el ancestro silvestre del maíz, tendríamos la suerte de disfrutar de una docena de granos por mazorca. De hecho, muchos de nuestros cultivos modernos se parecen poco a sus ancestros salvajes. Gracias a miles de años de mejoramiento o "selección artificial", los cultivos de hoy son sabrosos y producen altos rendimientos. Sin embargo, pueden haber sufrido cambios adicionales que son más difíciles de ver (o saborear).

Si bien los humanos han mejorado los cultivos para adaptarlos a nuestros gustos y sistemas agrícolas, el proceso de selección también puede alterar rasgos que los criadores no buscaron intencionalmente. Al mejorar los cultivos para la agricultura moderna, es posible que, sin darnos cuenta, hayamos hecho que las plantas dependan más de insumos como fertilizantes, cuya producción requiere mucha energía y, a menudo, causa contaminación por nutrientes. Los estudios sugieren que las comunidades microbianas asociadas con el maíz han cambiado a lo largo de su historia de domesticación. Estos microbios pueden desempeñar funciones importantes en los procesos de los ecosistemas, como el ciclo del nitrógeno, convirtiendo el nitrógeno en formas a las que las plantas pueden acceder y utilizar fácilmente.

En "N-Cycling Microbiome Reclutamiento Diferencias entre moderno y salvaje Zea maysa "—publicado por Phytobiomes Journal en junio, Alonso Favela, Martin Bohn y Angela Kent investigaron estos cambios evolutivos en el reclutamiento de microbios asociados a las raíces. Para hacerlo, cultivaron maíz domesticado moderno y teosinte silvestre en un invernadero e introdujeron comunidades microbianas similares en el suelo. Una vez que las plantas habían crecido, se recogía la tierra que rodeaba sus raíces. Luego, los investigadores utilizaron la secuenciación del ADN para estudiar la composición del microbioma de cada planta, incluidos los genes relacionados con el ciclo del nitrógeno.

Los investigadores encontraron que las plantas domesticadas reclutaron diferentes microbios del suelo que sus parientes silvestres, incluidos los microbios que están involucrados en el ciclo del nitrógeno. Si la planta era silvestre o domesticada explicaba el 62% de la variación en la diversidad de genes del ciclo del nitrógeno de las comunidades microbianas asociadas y el 66% de la abundancia de genes del ciclo del nitrógeno. En otras palabras, miles de años de selección artificial parecen haber generado diferencias sustanciales en la forma en que estos cultivos reclutan la ayuda de los microbios para acceder al nitrógeno. Observar el pasado evolutivo del maíz puede proporcionar pistas sobre cómo estas plantas podrían prosperar sin una gran dependencia de los fertilizantes sintéticos. "Comprender cómo el teosinte silvestre da forma a su microbioma de ciclo N puede permitirnos llevar estas características a la producción moderna de maíz para mejorar la sostenibilidad de los nutrientes", explica el autor principal, Favela.

"Esta [investigación] destaca el potencial de usar la variación genética del teosinte para 'reconstruir' nuestro microbioma de cultivos agrícolas modernos para hacer un sistema agrícola más sostenible y eficaz", afirma Favela. Si podemos generar cultivos que sean mejores para reclutar microbios útiles como sus antepasados, podríamos reducir nuestra dependencia de los fertilizantes sintéticos y reducir la contaminación por nutrientes que está destruyendo tantos ecosistemas.