Un nou estudi ha demostrat que les plantes i els microbis del terra es comuniquen i coordinen per poder sobreviure millor en una simbiosi molt interessant. S’envien senyals per conèixer el seu entorn i prosperar, i s’adequen així als fenòmens externs com la llum, la temperatura i l’estrès ambiental. Tot seguit veurem perquè la rizosfera, és a dir, els microbis del terra més pròxims a les arrels, són necessaris per a la salut de les plantes.
El llenguatge de les plates i els microbis
Les plantes viuen i creixen en harmonia amb el seu entorn. Això és possible gràcies als mecanismes que han desenvolupat per relacionar-s’hi. Un d’aquests mecanismes és el rellotge circadiari, que permet als organismes ajustar la seva fisiologia avançant-se als canvis diaris de llum i temperatura que ocorren per la rotació de la Terra. D’aquesta manera, les plantes poden regular processos tan importants com la fotosíntesi, la producció i consum de midó i l’assimilació de nitrogen i sulfur, entre d’altres.
El que ens interessa avui, però, és la producció de metabòlits secundaris, que són aquells produïts al marge dels processos més importants com la fotosíntesi. Aquests metabòlits secundaris poden ser hormones vegetals com l’àcid abscísic, l’àcid jasmònic o l’àcid salicílic i tenen un paper crucial en la interacció entre plantes i microbis, perquè proporcionen canvis rítmics que afecten la tolerància de les plantes davant microbis patògens.
Els microbis també tenen rellotge circadiari
S’ha observat que tant fongs com bacteris capaços de fer la fotosíntesi tenen un ritme circadiari. En canvi, la resta de bacteris sembla que necessitin que se’ls donin els senyals rítmics de manera externa. En la rizosfera hi trobem aquests dos casos anteriors. Llavors, la pregunta és: Què passa a la rizosfera quan els rellotges interns dels bacteris interaccionen amb els ritmes circadiaris de les plantes?
L’experiment
Per respondre aquesta pregunta, uns científics de la Universitat de York, a Anglaterra, van fer un experiment amb la planta Arabidopsis thaliana. Mitjançant edició genètica, van eliminar un dels gens encarregat de mantenir el sistema oscil·latori del rellotge circadiari, fet que trastoca el ritme biològic de la planta.
Seguidament, van cultivar la planta genèticament editada en una rizosfera salvatge sense modificar. Al cap d’un temps, van agafar la rizosfera que havia crescut amb la planta sense ritme circadiari i van utilitzar-la per cultivar una planta salvatge, és a dir, amb el rellotge circadiari intacte. Van mesurar la diversitat i riquesa de la rizosfera i…
La sorpresa va ser que la coordincació de la rizosfera havia caigut un 90%!
Amb aquest experiment van poder veure que, tot i que alguns microbis tinguin rellotges circadiaris propis, el ritme de la rizosfera es veu afectat pel rellotge circadiari de la planta i en alguns casos aquest és necessari pel correcte funcionament i coordinació entre regnes.
En altres paraules, si el desequilibri de ritmes perdura en el temps, pot desembocar en una desregulació del sistema i fer que tant la salut de la planta com de la rizosfera es vegin afectades.
Ja per acabar…
És molt important investigar sobre la rizosfera i la interacció amb les plantes perquè, si els ritmes es dessincronitzen, poden dificultar l’absorció de nutrients del sòl en els moments del dia en quèles plantes els necessiten. Tot i això, cal continuar investigant per poder entendre com varia el metabolisme dels microbis al llarg del dia per així poder millorar i optimitzar la vida de les plantes i de les nostres collites, com és el cas dels tomàquets.
Per saber-ne més
BMC Biology – Circadian rhythms in the plant host influence rhythmicity of rhizosphere microbiota
BMC Biology – Is there crosstalk between circadian clocks in plants and the rhizomicrobiome?
Nature Reviews Microbiology – Timing the day: what makes bacterial clocks tick?
Moltes felicitats per la publicació i es molt interessant i ja hu saps quedem a la teva disposició per si vols anar investigant i fem provés
Una abraçada i un petó de part de la Carme i meu