Las selvas tropicales en suelos húmedos infértiles sostienen más de la mitad de todas las especies de plantas. Matorrales en suelos secos infértiles en el suroeste de Australia, en broma llamadas "selvas tropicales que llegan hasta las rodillas", apoyan otro 20 por ciento de todas las plantas. La escasez de nutrientes es el denominador común. En ambos ecosistemas, las plantas se asocian con las bacterias u hongos del suelo para recolectar nutrientes de manera más eficiente. Sin embargo, La elección de los compañeros microbianos de las plantas influye en un conjunto de otras interacciones planta-suelo que ayudan a explicar por qué entornos tan diferentes son tan biológicamente diversos. dicen los científicos y colegas del Smithsonian en la revista, Ciencias .

Enjambres de suelo con bacterias y hongos, algunos causantes de enfermedades y dañinos, algunos útiles. Las plantas aprovechan las redes de hifas de hongos y bacterias para capturar nitrógeno, fósforo y otros nutrientes de su entorno.

Dependiendo de los microbios con los que se asocie una planta:bacterias fijadoras de nitrógeno, hongos micorrízicos o ningún microbio (algunas plantas forman raíces en racimo que no requieren socios microbianos), experimenta retroalimentación positiva o negativa de otros microbios en su entorno.

Los investigadores cultivaron plantas en suelos asociados con su propia especie o con otras especies de plantas. Observaron casos de retroalimentación negativa, cuando las plantas que crecen en el suelo de su propia especie empeoran, e instancias de retroalimentación positiva, cuando lo hacen mejor. El tipo de retroalimentación estuvo relacionado con su estrategia de absorción de nutrientes. Más importante, las retroalimentaciones pueden explicar el mantenimiento de la alta diversidad de los matorrales.

"Aunque estos resultados provienen de matorrales que experimentan un clima mediterráneo, tienen relevancia para nuestra comprensión de la ecología de los bosques tropicales, porque sugieren que las estrategias de adquisición de nutrientes impulsan patrones de variación en la retroalimentación planta-suelo ", dijo Ben Turner, científico de planta del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI). "Por ejemplo, un considerable cuerpo de trabajo en STRI ha demostrado que en los bosques neotropicales de tierras bajas, donde los árboles se asocian principalmente con hongos micorrízicos arbusculares, las retroalimentaciones predominantes entre las plantas y los microbios del suelo son negativas, es decir, a las plántulas les va peor cuando crecen cerca de adultos de la misma especie. A diferencia de, en las tierras altas tropicales cerca de la estación de campo del Smithsonian en Fortuna, Panamá, algunas especies de árboles se asocian con hongos ectomicorrízicos y dominan grandes áreas de bosque, sugiriendo retroalimentaciones positivas entre la planta y el suelo ".

Durante muchos años, Los biólogos tropicales han estado luchando por explicar claramente por qué hay tantas especies de árboles de la selva tropical. "Con tantas especies de plantas y árboles en los trópicos, la gama completa de estrategias de adquisición de nutrientes empleadas por todas esas especies se desconoce en gran medida, "dijo Graham Zemunik, becario postdoctoral en STRI, "Así que una variedad de retroalimentaciones planta-suelo, como vemos en estos matorrales de clima mediterráneo en Australia, también puede tener lugar aquí ".

"Este año recibimos una gran subvención de la Fundación Simons que nos permite construir sobre nuestro legado de 100 años de investigación tropical, "dijo William Wcislo, Director adjunto de STRI. "Estamos formando un equipo para integrar la genética, genómico ciencia del suelo, microbiología y ciencias de las plantas para comprender el papel del microbioma a escalas desde plantas individuales hasta ecosistemas de bosques tropicales ".