Los pinos de hoja larga se apoyan entre sí a través de micorrizas: relaciones mutuamente beneficiosas entre ciertos hongos y las raíces de los árboles. Justin Meissen/Flickr, CC BY-SA

Como especie, los humanos están programados para colaborar. Es por eso que los encierros y el trabajo remoto se han sentido difíciles para muchos de nosotros durante la pandemia de COVID-19.

Para otros organismos vivos, el distanciamiento social es más natural. Yo soy... científico de la planta y he pasado años estudiando cómo las señales luminosas afectan a las plantas, desde el comienzo de su ciclo de vida (la germinación de las semillas) hasta la caída o muerte de las hojas. En mi nuevo libro, "Lecciones de las plantas“Exploro lo que podemos aprender del ajuste ambiental del comportamiento de las plantas.

Una conclusión clave es que las plantas tienen la capacidad de desarrollar interdependencia, pero también de evitarla cuando estar conectadas podría ser perjudicial. Generalmente, las plantas se comunican constantemente e interactúan con otros organismos en sus ecosistemas. Pero cuando estas conexiones continuas amenazan con causar más daño que beneficio, las plantas pueden mostrar una forma de distanciamiento social.

El poder de la conexión y la interdependencia

Cuando las condiciones son buenas, la mayoría de las plantas son redes. gran mayoría de las plantas tienen hongos que viven sobre o dentro de sus raíces. Juntos, los hongos y las raíces forman estructuras conocidas como micorrizas, que se asemejan a una red.

Las micorrizas aumentan la capacidad de sus plantas hospedantes para absorber agua y nutrientes, como nitrógeno y fosfato, a través de sus raíces. A cambio, las plantas comparten los azúcares que producen mediante la fotosíntesis con sus hongos. Por lo tanto, los hongos y las plantas hospedantes están estrechamente interconectados y dependen unos de otros para sobrevivir y prosperar.

Las conexiones micorrízicas pueden unir varias plantas en una red funcional. Cuando las plantas producen más azúcares de los que necesitan, pueden compartirlos a través de esta red. red interconectada de raíces y hongosAl hacerlo, garantizan que todas las plantas de la comunidad tengan acceso a la energía que necesitan para sustentar su crecimiento.

Dicho de otro modo, estas conexiones se extienden más allá de una sola planta huésped y su compañero fúngico. Crean relaciones comunitarias y redes interdependientes de plantas y hongos. Factores del entorno externo, como la cantidad de luz disponible para la fotosíntesis y la composición del suelo que rodea a las plantas, refinan las conexiones en estas redes.

Las micorrizas también sirven como canales de comunicación. Los científicos han documentado que las plantas... pasar productos químicos defensivos, como sustancias que promueven la resistencia contra plagas de insectos, a otras plantas a través de redes fúngicas. Estas conexiones también permiten que una planta atacada por pulgones u otras plagas similares envíe señales a las plantas vecinas para... Activar preventivamente sus propias respuestas de defensa.

Las micorrizas son comunidades vivas de raíces de plantas y hongos que se benefician mutuamente de su relación.

Cuándo es más seguro mantener la distancia

Compartir recursos o información que ayude a otras plantas a protegerse del peligro es un valioso ejemplo del poder de la conexión y la interdependencia en los ecosistemas vegetales. Sin embargo, a veces, sobrevivir requiere que las plantas se desconecten.

Cuando las señales ambientales, como la luz o los nutrientes, escasean lo suficiente como para que una planta huésped pueda producir suficientes azúcares mediante la fotosíntesis para sustentar únicamente su propio crecimiento, mantenerse activamente interconectada en una red comunitaria más amplia podría ser peligroso. En tales condiciones, la planta huésped perdería más al compartir los limitados suministros de azúcar que lo que ganaría de la red en agua y nutrientes.

En momentos como estos, las plantas pueden Limitar las conexiones y el desarrollo micorrízico Al restringir la cantidad de materiales que intercambian con sus compañeros hongos y evitar establecer nuevas conexiones, esta forma de distanciamiento físico protege la capacidad de las plantas para subsistir cuando tienen un suministro de energía limitado, de modo que puedan sobrevivir a largo plazo.

Cuando las condiciones mejoran, las plantas pueden reanudar el intercambio con sus compañeros hongos y establecer conexiones e interdependencia adicionales. Una vez más, pueden beneficiarse del intercambio de recursos e información sobre el ecosistema con sus comunidades extendidas de plantas y hongos.

Reconociendo el parentesco y la colaboración

El distanciamiento social no es el único truco que las plantas usan para abrirse camino en el mundo. También reconocen plantas relacionadas y ajustan sus habilidades para compartir o competir en consecuencia. Cuando las plantas interconectadas por una red fúngica son parientes genéticos cercanos, compartir más azúcares con los hongos en esa red que cuando las otras plantas están más distantemente relacionadas.

Priorizar a los parientes puede resultarnos muy familiar. Los humanos, al igual que otros organismos biológicos, a menudo contribuimos activamente a la supervivencia de nuestros parientes. A veces se habla de esto como trabajar para asegurar que el "apellido familiar" perdure. En el caso de las plantas, apoyando a los familiares Es una forma de garantizar que conserven sus genes.

Las plantas también pueden transformar aspectos de su entorno para favorecer su crecimiento. A veces, los nutrientes esenciales presentes en el suelo quedan "bloqueados" de una forma que las plantas no pueden absorber: por ejemplo, el hierro puede unirse a otras sustancias químicas en formas muy similares al óxido. Cuando esto sucede, las plantas pueden excretar compuestos de sus raíces que, en esencia, disuelven estos nutrientes en una forma que las plantas... se puede utilizar fácilmente.

Las plantas pueden transformar su entorno de esta manera, ya sea individual o colectivamente. Las raíces de las plantas pueden crecer en la misma dirección, en un proceso colaborativo conocido como un enjambre Esto es similar a los enjambres de abejas o bandadas de pájaros. Este enjambre de raíces permite que las plantas liberen una gran cantidad de sustancias químicas en una región específica del suelo, lo que libera más nutrientes para su uso.

Los árboles utilizan redes de hongos para enviarse mensajes entre sí, y algunas especies secuestran el sistema para sabotear a sus rivales.

Mejor juntos

Comportamientos como la simbiosis micorrízica, el reconocimiento de parentesco y la transformación colaborativa del entorno sugieren que, en general, las plantas se desarrollan mejor juntas. Al estar en sintonía con su entorno externo, las plantas pueden determinar cuándo es mejor trabajar juntas y fomentar la interdependencia que hacerlo solas.

Cuando reflexiono sobre estas conexiones armoniosas y la interdependencia entre plantas y hongos, me inspiro constantemente, especialmente durante este año de pandemia. A medida que avanzamos en un mundo en constante cambio, las plantas ofrecen diversas lecciones a los humanos sobre la independencia, la interdependencia y el apoyo mutuo.

Sobre el Autor

Beronda L Montgomery, Profesor de Bioquímica y Biología Molecular y Microbiología y Genética Molecular; Vicepresidente Adjunto Interino de Investigación e Innovación, Michigan State University

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