El Ciclo de la Rizofagia….QUÉ???

Este artículo podría abrumarnos si lo conceptualizamos de primera mano como algo demasiado científico y complicado; la idea es exponer un tema increíblemente interesante de forma estructurada y amena que nos ayude realmente a digerir conceptos clave y comprendamos de forma general un poco acerca del maravilloso mundo del suelo, su microbiología y su relación con las plantas.

¿QUÉ ES LA RIZOSFERA?

La rizosfera es la zona del suelo cercana a las raíces de las plantas en donde se desarrolla la vida microbiana. Está compuesta por suelo, raíces, microorganismos con diversas funciones, nutrientes, sustancias orgánicas y agua. Es en esta zona en donde ocurre la interacción entre los microorganismos del suelo y las raíces de las plantas.

La rizosfera, considerada como el ecosistema terrestre más grande, es la parte del suelo próxima a las raíces de la planta, que se extiende tan solo entre 1 y 3 mm desde la superficie de las raíces al interior del suelo.

¿CÓMO OBTIENEN REALMENTE LAS PLANTAS LOS NUTRIENTES QUE NECESITAN?

La planta toma hasta un 50% de la energía que genera en la fotosíntesis para producir exudados que liberan por sus raíces (azúcares, ácidos orgánicos y aminoácidos). Estos exudados atraen a bacterias y hongos los cuales se alimentan de estos; sucesivamente comienzan a llegar bichos más grandes, organismos como los nemátodos y los protozoarios que se alimentan de estas bacterias y hongos. Las “heces” que excretan estos últimos son poderosos nutrientes en formas utilizables para la planta, además le dan la carga eléctrica necesaria para poder ser absorbidas adecuadamente por las plantas… increíble no?

Ya conociendo un poco acerca de la rizosfera, sus funciones y los microorganismos que la habitan, pasemos al tema en cuestión primero respondiendo lo siguiente:

¿QUÉ ES UN ORGANISMO ENDÓFITO?

ENDÓFITO = “dentro de la planta”

Son organismos como hongos y bacterias que viven dentro de los tejidos de las plantas y no causan enfermedades, sino al contrario desarrollan relaciones simbióticas que benefician a la plantas. Todas las especies de plantas del mundo poseen organismos endófitos en sus tejidos.

Los endófitos son identificables a través de “manchas vitales” para microscopio; que son simplemente soluciones químicas que reaccionan a diferentes moléculas específicas y las hacen visibles. En esta fotografía podemos apreciar bacterias dentro de una célula de la raíz, intentemos conceptualizar lo diminutas que son realmente estas bacterias.

¿QUÉ ES EL CICLO DE LA RIZOFAGIA?

La forma clásica en la que comprendíamos como las plantas obtienen nutrientes del suelo es la que mencionamos inicialmente, pero un estudio realizado en Australia en el año 2010 logró identificar que existía un proceso por el cual los microbios estaban ingresando a las estructuras internas de las plantas a través de las raíces. Este estudio abrió las puertas para que un científico de la Universidad de Rutgers en New Yersey, el Dr. James White, ahondara en este asunto.

¿Cómo es posible que hayan bacterias que están ingresando a los tejidos celulares de las plantas, pero más importante aún, qué están haciendo ahí?

El ciclo de la rizofagia es un proceso en el que las plantas manejan deliberadamente los microbios del suelo, los internalizan en las raíces y extraen nutrientes de ellos. ¿Ciencia ficción? Parece pero no lo es.

¿CÓMO INGRESAN ESTAS BACTERIAS A LOS TEJIDOS DE LAS PLANTAS?

Las bacterias entran por una abertura en la punta de la estructura de la raíz; cuando la planta detecta que las bacterias y hongos han ingresado a las células de la raíz, comienza a secretar moléculas de un “superóxido”, cuya función es, casi que mágicamente, disolver las paredes celulares de las bacterias, las cuales poseen proteínas, nitrógeno, metales y muchos minerales valiosos para las plantas.

Los microbios que sobreviven este proceso se acumulan en los bordes de las células de la raíz y son lo que causan la elongación de los pelos radiculares.

–Este proceso es la verdadera razón por la cual las plantas desarrollan pelos de raíz–

La acumulación de bacterias es tanta, que ultimadamente son explusadas hacia el suelo de nuevo, donde asombrosamente como si fuera una película de Terminator, se revitalizan y vuelven a crecer sus paredes celulares para luego volver a entrar a la raíz y repetir el ciclo una vez más.

Podemos pensar en este proceso como si las plantas fueran criadoras de ovejas, en este caso las bacterias. Las ponen en un corral, luego se sacrifican algunas totalmente y otras se aprovechan para la lana, luego se dejan salir a la rizosfera para que coman pasto, donde se engordan y ponen fuertes de nuevo para luego volver al corral y comenzar el proceso de nuevo.

-Podemos conceptualizar realmente a los pelos radiculares como estructuras que manipulan, atraen, engullen y secretan microbios constantemente para su beneficio y extracción de nutrientes-

Esta imagen muestra lo vital que son las bacterias para desarrollar pelos radiculares. La imagen de la izquierda muestra una planta que creció de semillas desinfectadas y estériles y la imagen de la derecha muestra una planta desarrollada a partir de una semilla inoculada con bacterias.

¿DÓNDE SE HOSPEDAN REALMENTE ESTAS BACTERIAS CUANDO ENTRAN A LAS CÉLULAS DE LA RAÍZ?

Las bacterias no ingresan totalmente a la estructura interna de las células de la raíz, sino que se mantienen en una zona que se denomina el “espacio periplásmico”. Esta es un área que se situa entre la pared celular y el citoplasma de la célula. La planta detecta que los microbios están ahí porque los microbios secretan etileno y ella repsonde con el superoxido que mencionamos anteriormente.

Además del etileno, secretan óxido nítrico el cual reacciona químicamente con el superoxido para convertirlo en nitratos solubles, en otras palabras el tan preciado nitrógeno que mantiene a las plantas fuertes y vigorosas.  

-La planta produce superóxido a través de una enzima conocida como NOX que utiliza el oxígeno atmosférico, es por eso que es importante tener suelos aireados y sueltos ya que estimula la producción de esta valiosa enzima-

-Hasta 40% del nitrógeno que necesita la planta puede provenir de este proceso, es el proceso natural por el cual las plantas han obtenido este valioso nutriente por miles y miles de años-

Existen bacterias endófitas que producen fitohormonas; estas ayudan a la planta a defenderse y crecer mejor, eventualmente estas bacterias terminan en las flores/frutos y quedan latentes en la cubierta de la semillas. Cuando esa semilla germina, estas bacterias quedan disponibles para las plantas en su nuevo ciclo de vida, así que esterilizar semillas puede que no sea una técnica del todo beneficiosa para el desarrollo adecuado de las plantas.

Por esta misma razón es bueno dejar las raíces de plantas saludables que cosechamos del huerto en el suelo, ya que sirven de inóculo o ayudan a la colonización de organismos benéficos para la próxima planta que se siembre en su lugar. Definitivamente la clave de un cultivo sano es proporcionar la diversidad biológica adecuada para su correcto funcionamiento.