ESTUDIO EXPLORA LAS RAÍCES DE LA COOPERACIÓN ENTRE PLANTAS Y HONGOS.

11 de Agosto de 2011.

La investigación publicada el 12 de agosto en la revista Science arroja luz sobre la cooperación al estilo del mercado libre entre las plantas y los hongos en lo que es posiblemente la simbiosis más importante en la Tierra.

El innovador estudio ayuda a explicar cómo las plantas fueron capaces de colonizar la tierra en el pasado distante de la Tierra, y qué mecanismos se usaron para estabilizar la cooperación entre las plantas y los hongos en la simbiosis con la micorriza arbuscular.

De la South Dakota State University el investigador Heike Bücking, a la derecha, y los estudiantes de SDSU Jerry Mensah, centro, y Carl Fellbaum, a la izquierda, se encuentran entre los autores del artículo en la revista Science que explora la cooperación entre plantas y hongos.

 El trabajo muestra que las plantas pueden detectar y premiar a los hongos que proporcionan más beneficios a la planta correspondiendo con más hidratos de carbono. A su vez los hongos que hacen de socios cumplir con la cooperación mediante el aumento de la transferencia de nutrientes minerales como el fósforo a las raíces que proporcionan más carbohidratos.

Los investigadores de la Universidad Estatal de Dakota del Sur y otros lugares utilizaron cultivos de raíz, y diferentes cepas de hongos para hacer un seguimiento de la manera como las plantas y los hongos cooperan.

"La cooperación sólo es estable porque ambas partes son capaces de premiar preferentemente a el otro", dijo el profesor asociado del Departamento de Biología y Microbiología, Heike Bücking de South Dakota State University uno de los coautores del estudio. "Este es un claro ejemplo de cómo la cooperación puede ser estabilizada en una forma análoga a una economía de mercado, donde hay socios de la competencia en ambos lados de la interacción y los mayores beneficios son remunerados en ambas direcciones."

El estudio se título, "Recompensas Recíprocas para Estabilizar la Cooperación en la simbiosis micorrizante".

Bücking dijo que la cooperación entre las plantas y los hongos micorrízantes arbusculares (MA), es antigua y se cree que han hecho posible que las plantas colonizaran la tierra hace unos 470 millones de años. La asociación se cree que se ha desarrollado mucho antes del mutualismos entre los insectos o vertebrados. Pero los investigadores no sabían que fuerzas selectivas entre plantas y los hongos MA se utilizaron para mantener la cooperación y evitar "trampas".
Las plantas son generalmente colonizadas por varias especies de hongos y hongos "individuales" que pueden interactuar simultáneamente con múltiples plantas hospederas, lo que permitiría a los "tramposos" explotar los beneficios proporcionados por los demás, evitando los costos del suministro de recursos.

Bücking dijo que una característica general de los muchos mutualismos en la naturaleza es que una pareja parece estar "bajo control" y no ha domesticado a el otro socio ni ha hecho respetar la cooperación a través de mecanismos de sanción o de sanciones. En cambio, en las interacciones planta-hongo que estudiaron los investigadores, ambas partes interactúan con múltiples parejas, por lo que ninguno de los dos puede ser "esclavizado".
Una explicación de cómo las plantas y los hongos MA mantienen relaciones estables, mutuamente beneficiosa, es que las plantas y los hongos son capaces de detectar variaciones en los recursos aportados por sus socios, lo que les permite ajustar su asignación de recursos de acuerdo a una especie de "mercado biológico" para el comercio de productos básicos que otorgan beneficios.

El estudio utilizó los genotipos de hongos que difieren en su comportamiento cooperativo para competir directamente en un sistema de raíz. Los investigadores utilizaron una técnica llamada de isótopos estables de sondeo, o SIP, para realizar un seguimiento y cuantificar los recursos asignados a cada planta de las especies de hongos. Estos estudios demostraron que las plantas hospederas preferentemente asignan más recursos a los hongos que ofrecen más beneficios y que este mecanismo de recompensa también trabaja en una escala espacial muy pequeña.
El control es bi-direccional en esta simbiosis, dijo Bücking. En términos económicos, los socios que ofrecen el mejor tipo de cambio son recompensados​​.

Los científicos utilizaron una leguminosa llamada barril médico o trébol barril, Medicago truncatula, para los botánicos, de la investigación. El estudio utilizó tres especies de hongos micorrícicos arbusculares en un subgénero único, Glomus intraradices, Glomus custos, y Glomus aggregatum. Los investigadores también usaron zanahoria transformada por cultivos de tejidos de raíz, cultivadas en cajas de Petri.

Fuente: Newswise, U. Estatal de Dakota del Sur.