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Algunas plantas domesticadas ignoran los microbios beneficiosos del suelo


Si bien la domesticación de las plantas ha producido cultivos más grandes, el proceso a menudo ha tenido un efecto negativo en los microbiomas de las plantas, haciendo que las plantas domesticadas sean más dependientes del fertilizante y otras enmiendas del suelo que sus parientes silvestres.


por Holly Ober, Universidad de California – Riverside


En un esfuerzo por hacer que los cultivos sean más productivos y sostenibles, los investigadores recomiendan la reintroducción de genes de los parientes silvestres de los cultivos comerciales que restablecen la capacidad de las plantas domesticadas para interactuar con los microbios benéficos del suelo .

Hace miles de años, la gente cosechaba pequeñas plantas silvestres para alimentarse. Finalmente, cultivaron selectivamente los más grandes hasta que evolucionaron los regordetes cereales, legumbres y frutas que conocemos hoy. Pero a través de milenios de cuidado humano, muchas plantas cultivadas perdieron cierta capacidad de interactuar con los microbios del suelo que proporcionan los nutrientes necesarios. Esto ha hecho que algunas plantas domesticadas sean más dependientes del fertilizante, una de las mayores fuentes de contaminación de nitrógeno y fósforo del mundo y un producto que consume combustibles fósiles para producir.

«Me sorprendió cuán completamente ocultos pueden estar estos cambios», dijo Joel Sachs, profesor de biología en UC Riverside y autor principal de un artículo publicado hoy en Trends in Ecology and Evolution . «Estamos tan centrados en los rasgos del suelo que hemos podido remodelar masivamente las plantas mientras ignoramos un conjunto de otras características y hemos criado inadvertidamente plantas con capacidad degradada para obtener beneficios de los microbios».

Las bacterias y los hongos forman asociaciones íntimas con las raíces de las plantas que pueden mejorar drásticamente el crecimiento de las plantas . Estos microbios ayudan a descomponer los elementos del suelo como el fósforo y el nitrógeno que las plantas absorben a través de sus raíces. Los microbios también obtienen recursos de las plantas en una relación de beneficio mutuo o simbiótico. Cuando los fertilizantes u otras enmiendas del suelo hacen que los nutrientes estén disponibles libremente, las plantas tienen menos necesidad de interactuar con los microbios.

Sachs y la primera autora Stephanie Porter de la Universidad Estatal de Washington, Vancouver, revisaron 120 estudios de simbiosis microbiana en plantas y concluyeron que muchos tipos de plantas domesticadas muestran una capacidad degradada para formar comunidades simbióticas con microbios del suelo.

«El mensaje de nuestro periódico es que la domesticación tiene costos ocultos», dijo Sachs. «Cuando se seleccionan las plantas para un pequeño puñado de rasgos, como hacer una semilla más grande o un crecimiento más rápido, puede perder muchos rasgos importantes relacionados con los microbios en el camino».

Esta pérdida evolutiva también se ha convertido en una pérdida para el medio ambiente.

El exceso de nitrógeno y fósforo del fertilizante puede filtrarse de los campos a las vías fluviales, lo que provoca un crecimiento excesivo de algas, bajos niveles de oxígeno y zonas muertas. El óxido de nitrógeno del fertilizante ingresa a la atmósfera, lo que contribuye a la contaminación del aire. Los combustibles fósiles también se consumen para fabricar fertilizantes.

Algunas compañías han comenzado a vender bacterias fijadoras de nitrógeno como enmiendas del suelo para hacer que la agricultura sea más sostenible, pero Sachs dijo que estas enmiendas no funcionan bien porque algunas plantas domesticadas ya no pueden recoger esos microbios beneficiosos del suelo.

«Si vamos a solucionar estos problemas, necesitamos averiguar qué rasgos se han perdido y qué rasgos útiles se han mantenido en el pariente salvaje», dijo Sachs. «Luego crían lo salvaje y lo domestican juntos para recuperar esos rasgos».


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