Funciones de bacterias y hongos en la nutrición de las plantas
Las plantas tienen la impresionante capacidad de crear su propio alimento a través de la fotosíntesis. Sin embargo, las plantas a menudo requieren la ayuda de organismos en el suelo para adquirir los nutrientes que necesitan para funcionar correctamente. Tanto las bacterias como los hongos han desarrollado relaciones simbióticas con las plantas que ayudan a las especies a prosperar en una amplia variedad de entornos.
Las bacterias colectivas que residen en y alrededor de las raíces de las plantas se denominan rizosfera. Estas especies de bacterias que habitan el suelo son increíblemente diversas. Aunque algunos pueden ser patógenos, la mayoría tiene funciones en la promoción de la salud de las plantas. A cambio, las bacterias reciben nutrición de las plantas en forma de carbohidratos, aminoácidos y ácidos nucleicos.
Las bacterias llamadas rizobacterias pueden proteger a las plantas produciendo antibióticos o absorbiendo metales tóxicos en el suelo. Además, las bacterias ayudan a las plantas accediendo a reservas de nutrientes en el suelo que de otro modo serían inutilizables. Por ejemplo, las plantas carecen de la maquinaria molecular para utilizar directamente el nitrógeno de la atmósfera. En cambio, absorben nitrógeno en forma de amonio (NH4 +) y nitrato (NO3-), que es generado por bacterias que residen en el suelo.
Durante un proceso llamado fijación de nitrógeno, las bacterias que viven en el suelo convierten el nitrógeno atmosférico en amoníaco. La fijación de nitrógeno requiere grandes cantidades de ATP que las bacterias derivan de los carbohidratos proporcionados por las plantas. Otros grupos de bacterias convierten el amoníaco en nitrato durante un proceso de dos pasos llamado nitrificación. Estos procesos proporcionan a las plantas formas de nitrógeno que pueden utilizar para sintetizar proteínas y ácidos nucleicos.
Los hongos también participan en relaciones simbióticas con las plantas. Los científicos piensan que la relación mutualista entre las plantas y los hongos micorrizas fue una adaptación clave en la colonización exitosa de la tierra, ayudando a las plantas tempranas a adquirir elementos esenciales del suelo. Las micorrizas modernas funcionan en la adquisición de agua, la señalización del factor de crecimiento y la protección de las plantas. Las ectomicorrizas cubren las raíces y ayudan a absorber agua y minerales. Al mismo tiempo, las micorrizas arbusculares están incrustadas dentro del tejido de la raíz, aumentando el contacto entre las células de la planta y los filamentos ramificados del hongo, llamados hifas.