- Carbón fijo :Las plantas son autótrofas, lo que significa que pueden convertir el dióxido de carbono y el agua en compuestos orgánicos. Este proceso, conocido como fotosíntesis, produce la energía que las plantas necesitan para crecer y reproducirse. Las plantas comparten parte de este carbono fijo con sus simbiontes microbianos, proporcionándoles una fuente de energía y nutrientes.
- Agua :Las plantas absorben agua del suelo a través de sus raíces. Esta agua es esencial para el crecimiento y desarrollo de las plantas, pero también puede beneficiar a los simbiontes microbianos. En algunos casos, las plantas pueden incluso proporcionar agua a sus simbiontes directamente, a través de estructuras especializadas llamadas hidatodos.
- Minerales :Las plantas absorben minerales del suelo a través de sus raíces. Estos minerales son esenciales para el crecimiento y desarrollo de las plantas, pero también pueden beneficiar a los simbiontes microbianos. Las plantas pueden compartir algunos de estos minerales con sus simbiontes, proporcionándoles los nutrientes que necesitan para prosperar.
- Protección :Las plantas brindan a sus microbios simbióticos protección del medio ambiente. Las raíces de la planta crean una barrera física que protege a los microbios de las sustancias nocivas del suelo, y las hojas de la planta brindan sombra y protección contra el sol y el viento.
- Hábitat :Las plantas proporcionan a sus microbios simbióticos un hábitat adecuado para su crecimiento y reproducción. Las raíces de la planta proporcionan un ambiente húmedo y rico en nutrientes que es ideal para muchos microbios. Además, las hojas de la planta proporcionan una superficie a la que los microbios pueden adherirse y colonizar.
A cambio de estos recursos, los simbiontes microbianos brindan a las plantas una variedad de beneficios, que incluyen:
- Ciclo de nutrientes :Los simbiontes microbianos ayudan a las plantas a adquirir nutrientes del suelo. Algunos microbios, como los rizobios, pueden convertir el nitrógeno atmosférico en una forma que las plantas puedan utilizar. Otros microbios, como los hongos micorrízicos, pueden ayudar a las plantas a absorber agua y minerales del suelo.
- Protección contra patógenos :Los simbiontes microbianos pueden ayudar a proteger las plantas de enfermedades. Algunos microbios, como Pseudomonas fluorescens, producen antibióticos que pueden matar o inhibir el crecimiento de bacterias y hongos dañinos. Otros microbios, como Trichoderma harzianum, pueden ayudar a mejorar el sistema inmunológico de la planta.
- Tolerancia al estrés :Los simbiontes microbianos pueden ayudar a las plantas a tolerar el estrés ambiental, como la sequía, el calor y el estrés salino. Algunos microbios, como Bacillus subtilis, producen hormonas que pueden ayudar a las plantas a regular su equilibrio hídrico. Otros microbios, como Glomus intraradices, pueden ayudar a las plantas a absorber agua y nutrientes del suelo, incluso en condiciones estresantes.
- Crecimiento mejorado :Los simbiontes microbianos pueden ayudar a que las plantas crezcan más rápido y más vigorosamente. Algunos microbios, como Azospirillum brasilense, producen fitohormonas que pueden estimular el crecimiento de las plantas. Otros microbios, como Rhizobium leguminosarum, pueden ayudar a las plantas a producir más nitrógeno, que es esencial para el crecimiento de las plantas.
La relación mutualista entre plantas y microbios simbióticos es esencial para la salud y productividad de ambos organismos. Al proporcionarse mutuamente recursos y beneficios, las plantas y los simbiontes microbianos pueden prosperar en una variedad de entornos.
Formas adicionales en que las plantas compensan los microbios simbióticos
Además de los recursos y beneficios enumerados anteriormente, las plantas también pueden compensar a los microbios simbióticos de las siguientes maneras:
- Exudación radicular selectiva :Las plantas liberan una variedad de compuestos desde sus raíces, incluidos azúcares, aminoácidos, ácidos orgánicos y metabolitos secundarios. Estos compuestos pueden atraer y beneficiar a los simbiontes microbianos, al tiempo que inhiben el crecimiento de microbios dañinos.
- Detección de quórum :Las plantas pueden utilizar señales químicas para comunicarse con simbiontes microbianos. Estas señales pueden regular el crecimiento y la actividad de los microbios y pueden ayudar a coordinar la relación mutualista.
- Transferencia genética horizontal :Las plantas y los simbiontes microbianos pueden intercambiar material genético mediante la transferencia horizontal de genes. Este proceso puede permitir que los microbios adquieran nuevos genes que confieren rasgos beneficiosos, como una mayor adquisición de nutrientes o resistencia a patógenos.
Las complejas interacciones entre plantas y simbiontes microbianos aún no se comprenden completamente. Sin embargo, está claro que estas relaciones son esenciales para la salud y productividad de ambos organismos. Al comprender los mecanismos de estas interacciones, podemos desarrollar nuevas formas de mejorar el rendimiento de los cultivos y reducir nuestra dependencia de fertilizantes y pesticidas sintéticos.
