Microorganismos, compuestos orgánicos volátiles (COVs) y sus interacciones con plantas

Miguelangel Sierra

Ya sea en una plantacion de arboles, en un bosque o en cultivos de producción agrícola, se establecen distintos ecosistemas, entre ellos, los microorganismos que se relacionan entre sí y que además siempre han interactuado con organismos superiores, como plantas y animales y humanos. Estas interacciones de los microorganismos son absolutamente esenciales para la manutención de todos los seres vivos, aunque en algunos casos pueda afectarlos de manera negativa. En ambas situaciones, sean dañinas o benéficas, los microorganismos controlan todas las actividades de la vida, de manera sistémica eso incluye todo lo que ocurre en los diferentes ecosistemas.

Suelo, microorganismos y raíz

En los arboles se pueden identificar tres regiones del suelo, en las que se pueden establecer y desarrollar los microorganismos: la rizosfera, el rizoplano y la filosfera.

La rizosfera es la región del suelo inmediata a la raíz. Es una zona de interacción única y dinámica,

altamente influenciada por las raíces de las plantas que promueven intensas actividades biológicas y químicas junto a los microorganismos del suelo. Esta diseñada para el aumento de la biomasa microbiana y de su actividad.

Estas interacciones pueden afectar el crecimiento de las plantas, por lo cual la rizosfera es muy importante tanto en la aplicación de fertilizantes y en la disturbiacion que generan los pesticidas químicos, por se una zona donde la actividad microbiana es intensa.

El rizoplano, a su vez, está constituido por la superficie de la raíz de la planta. En estas regiones es donde se localiza la mayor cantidad de microorganismos debido a que las raíces excretan cantidades considerables de azúcares, aminoácidos, hormonas y vitaminas.

La filosfera es la superficie de la hoja de la planta. Los microorganismos que colonizan esa región suelen ser muy abundantes, entre hongos y bacterias.

Los microorganismos desempeñan un papel crucial en todos los procesos de importancia ecológica, como los ciclos biogeoquímicos de los elementos y el catabolismo de la materia orgánica, esto es, la transformación de moléculas biológicas complejas en moléculas sencillas.

Los COVs participan en la simbiosis: Microorganismos-árbol

Las plantas no utilizan los COVs sólo por su propio beneficio, sino que estas sustancias también ayudan a relacionarse con las bacterias y hongos que cubren su superficie.

Las partes aéreas de la planta, que componen la filosfera, son colonizadas principalmente por bacterias y en menor cantidad por hongos, como también ocurre en las raíces. Se estima que puede haber 10 millones de microorganismos por cm2 de hoja. Solo si imaginamos la cantidad de microbiota que tiene cada planta, y al mismo tiempo, la inmensa cantidad de bacterias y hongos que cohabitan sobre la superficie de un árbol adulto, podemos hacernos a la idea de que tan importantes y valiosos son los microorganismos para la sostenibilidad de la vida.

Los COVs emitidos por la planta determinan qué microbiota podrá vivir en la filosfera. Solo aquellos microorganismos que sean capaces de alimentarse de los mismos compuestos orgánicos volátiles y también aquellos que sean resistentes a determinados COVs con efectos antimicrobianos. De hecho, en cada tejido de la planta puede ser que proliferen diferentes tipos de microorganismos, como ocurre en los humanos. El tipo de bacterias de la piel no coincide con el del intestino, como tampoco coincide la microbiota de las flores y las hojas.

A su vez, dependiendo de las condiciones y las especies de los microorganismos que esten establecidos en el suelo, estos pueden producir sus propios COVs, que se mezclan con los de los árboles. Por ejemplo, los microorganismos que se encuentran alojados en las flores y frutos afectarán el aroma que emiten estos. Además, las moléculas gaseosas liberadas por los hongos y las bacterias pueden mejorar el crecimiento de la planta, aumentando su fotosintesis y la resistencia ante situaciones de estrés ademas de prevenir el ataque de microorganismos patógenos.

Teniendo en cuenta la importancia de la microbiota de las partes aéreas de la planta,

¿Qué pasaría si se fumiga un terreno con insecticidas y se disturbia todo este microambiente?

Cuando se aplica fungicidas e insecticidas en cualquier area de las plantas para detener las afectaciones causadas por microorganismos patogenos e insectos plaga, no sólo se elimina a los microorganismos patogenos y a los insectos plaga; también se eliminan los insectos polinizadores junto a los hongos y bacterias que coadyuban de forma natural a la planta y que modifican y/o participan en aportar características tan importantes como el olor de las flores. Afectando no solo a los árboles de forma negativa, sino que interrumpimos de manera dramatica las condiciones edaficas del suelo, facilitando su degradación.

Referencias.

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• Walter, N., & Vega, O. (2007). A review on beneficial effects of rhizosphere bacteria on soil nutrient availability and plant nutrient uptake. Fac. Nal. Agr. Medellín.
• Bettiol, W, Rivera M, Mondino P, Montealegre J, Colmenárez Y (2013) Control biológico de enfermedades de plantas en América Latina y el Caribe. (eds.) ISBN: 978-9974-0-1091-8:
• Revista de divulgación científica y tecnológica de la universidad veracruzana La ciencia y el hombre Volumen XXVII #3 Septiembre-Diciembre de 2013.
• Revista de la DES Ciencias Biológico Agropecuarias. Universidad de Michoacan de San Nicolas de Hidalgo. Vol. 19 Núm. 1 (2017) Funciones biológicas de los compuestos organicos voltiles de hongos, pag 14-21