Identifican un gen de un hongo que regula el cobre de las plantas en suelos contaminados
Un equipo de investigación de la Estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC, Granada) ha identificado un gen de un hongo del suelo asociado a las raíces y que mejora el crecimiento de las plantas tanto en entornos contaminados con cobre como en deficientes en este nutriente. Estos microorganismos poseen la capacidad de ‘filtrar’ este metal pesado, esencial para la fotosíntesis vegetal, para aportárselo a la planta cuando hay escasez. Así mismo, puede ‘ajustar la dosis’ para no perjudicarlas cuando hay exceso del mismo en el terreno. Las investigadoras se centran en uno de los hongos del suelo que regulan la disponibilidad de cobre para la planta, el hongo micorrícico arbuscular Rhizophagus irregularis, cuyo genoma no está totalmente estudiado en la actualidad. Por tanto, se desconoce cómo éste ejerce algunas de sus funciones biológicas. El trabajo de las investigadoras identifica y arroja luz sobre cómo opera uno de estos genes. Así, con esta información, podría desarrollarse un marcador molecular que permita identificar hongos micorrícicos, es decir, que estén asociados con la planta en una relación simbiótica de beneficio mutuo, más eficientes para regular el cobre que adquieren los vegetales. Asimismo, podrían emplearse como biofertilizantes y bioprotectores que mejoren las estrategias de cultivo.
Los microplásticos modifican la biodiversidad bacteriana en suelos agrícolas
Un equipo de investigación de la Universidad de Almería y la Universidad Politécnica de Cartagena ha comprobado que los microplásticos modifican la biodiversidad de hongos y bacterias en suelos agrícolas. Los expertos se han centrado en analizar estas comunidades que habitan en ecosistemas de cultivo con cubiertas plásticas en fincas convencionales y ecológicas en los últimos 25 años. De este modo, han confirmado que este tipo de residuos, así como los restos de pesticidas, afectan de forma negativa a la mayoría de estos microorganismos, que participan en procesos biológicos para mantener la fertilidad y la salud del suelo. Los acolchados plásticos se utilizan en la agricultura para reducir el consumo de agua de riego, al reducirse la evaporación del agua aplicada, reducir el crecimiento de malas hierbas, controlar la temperatura del suelo, y aumentar la eficiencia en el crecimiento de las plantas. Éstas suelen estar elaboradas de materiales plásticos como el polietileno de baja densidad (LDPE), el polietileno de alta densidad (HDPE) o el polipropileno, conocidos por su durabilidad, resistencia a la intemperie, a la radiación solar y otras condiciones específicas del entorno agrícola.
Un proyecto nacional evalúa la salud de los suelos
La Consejería de Universidad, Investigación e Innovación, a través de la Fundación Descubre, entidad presidida por el consejero de Universidad, Investigación e Innovación, José Carlos Gómez Villamandos, participa en el proyecto de ciencia ciudadana ‘Vigilantes del suelo’, que involucra a comunidades, asociaciones y particulares en la creación de un mapa nacional para mostrar la salud del suelo en España. Los participantes recogerán y analizarán muestras de suelo de sus entornos locales para configurar un mapa accesible a todo tipo de público, no solo para la comunidad científica. De esa manera, el proyecto cumplirá su objetivo de empoderar a la ciudadanía hacia una mayor participación en la toma de decisiones sociales y políticas más sostenibles en sus entornos de vida. Fundación Descubre, la entidad especializada en divulgación y comunicación científica de Andalucía, lidera el proyecto en la región, por lo que se encargará de su ejecución en el territorio y coordinará a los 25 agentes participantes. En este sentido, ha repartido kits de monitoreo para la recogida de muestras distribuidos por todas las provincias entre centros educativos de primaria y secundaria, universidades y familias.
Las lombrices que refuerzan su dieta con bacterias contribuyen a la descomposición de restos plásticos en suelos
Un equipo de investigación perteneciente al Grupo de Microbiología de la Universidad de Almería, en colaboración con la Universidad Miguel Hernández, ha comprobado que las lombrices de tierra alimentadas con microorganismos que degradan plástico tienen una tasa de supervivencia mayor en entornos contaminados y contribuyen a regenerar este tipo de suelos. Para ello, proponen el fortalecimiento de la microbiota de estos gusanos mediante la incorporación de microorganismos (hongos y bacterias) a su dieta capaces de “romper” la estructura de este contaminante. Así, se elabora una herramienta biológica, compuesta por lombrices y microorganismos, capaz de contribuir a la degradación de microplásticos que afectan a los ecosistemas agrícolas. Los resultados de este estudio, titulado ‘Enhancing earthworm (Lumbricus terrestris) tolerance to plastic contamination through gut microbiome fortification with plastic-degrading microorganisms’ y publicado en Journal of Hazardous Materials, demuestran que los plásticos se reducen y deterioran porque disminuyen su tamaño y su peso, y al mismo tiempo las lombrices resisten más en estos suelos. En concreto, han analizado en ensayos in vivo cómo influye en las lombrices de tierra la ingesta de determinadas bacterias responsables de sintetizar y reducir los plásticos. Además, han comprobado si su consumo repercute en la eliminación de estos contaminantes en diferentes tipos de terrenos, especialmente agrícolas.
Dieta reforzada con bacterias
Para obtener estas conclusiones, primero seleccionaron lombrices de tierra localizadas en suelos contaminados por microplásticos para estudiar la composición de su microbiota intestinal.
Analizaron e identificaron la cantidad y tipología diversa de hongos y bacterias que contenían para aislar aquellas con potencial para la degradación de plásticos. “Si queremos conocer cómo sobreviven las lombrices a los plásticos, tendremos que aislarlas de su entorno y estudiar su composición”, explica a la Fundación Descubre Macarena M. Jurado, investigadora de la Universidad de Almería y autora del estudio.
Estas lombrices, todas adultas y con un peso estimado de entre 5 y 10 gramos, se incubaron durante 90 días a 20 ºC en completa oscuridad. Una vez finalizado este tiempo, extrajeron el contenido de sus intestinos para estudiar su microbiota y cuantificar la presencia de bacterias y hongos generales y con capacidades específicas, susceptibles de utilizarse como probióticos Estos productos se componen de microorganismos beneficiosos, principalmente bacterias, que viven en el tracto intestinal y, en este caso concreto, de las lombrices. Los probióticos del estudio demostraron poder mejorar la tolerancia de las lombrices de tierra al plástico, ayudando a la descomposición de estos materiales que contaminan el ambiente.
Tras analizar todas las cepas bacterianas encontradas, las dos seleccionadas como probióticos fueron Pseudomonas putida y Pseudomonas alkylphenolica. Para evaluar su efectividad y compararlas con el grupo control, que no incluyó los probióticos en su dieta, el equipo de investigación concentró la biomasa. “Después, y con la finalidad de que las lombrices las ingirieran, rociamos este cóctel microbiano sobre hojas frescas de morera blanca, alimento principal de las lombrices”, aclara Jurado.
En paralelo, recrearon en el laboratorio suelos contaminados por plásticos con la finalidad de evaluar el comportamiento y adaptación del tracto digestivo de las lombrices nuevas a estos espacios, comparándolos siempre con un grupo control, donde ni el suelo ni los gusanos estaban en contacto con residuos de este tipo.
Plásticos de uso agrícola
Durante el estudio, el equipo de investigación probó cómo interactuaban las lombrices con cuatro tipos de plásticos de uso agroalimentario. Utilizaron PET (tereftalato de polietileno), empleado habitualmente en el envasado de productos; LDPE (polietileno de baja densidad), con el que se fabrican cubos de compostaje y sistemas de riego; LLDPE (polietileno lineal de baja densidad), presente en tuberías y mangueras de agua; y PS (poliestireno), usado como aislante en cultivos por sus propiedades térmicas.
De esta forma, simularon a pequeña escala y de forma controlada los posibles suelos contaminados por plásticos a los que se exponen las lombrices. “Creamos un mesocosmos, un espacio experimental controlado para conocer cómo afecta a las lombrices “fortificadas” con probióticos la ingestión de materiales plásticos, como los restos de láminas plásticas que se emplean para mejorar la productividad de los cultivos”, detalla Jurado.
Tras estos ensayos, comprobaron que las lombrices de tierra alimentadas con una dieta específicamente reforzada con estas dos bacterias concretas (Pseudomonas putida y Pseudomonas alkylphenolica), reducen los plásticos que permanecen en el suelo tras los periodos de cultivo.
El equipo de investigación, que continúa trabajando en las últimas fases del proyecto en el que se basa este estudio, concluye que las lombrices de tierra, consideradas un indicador del bienestar de los suelos, constituyen una fuente útil en tareas de biorremediación, es decir, en la recuperación de ambientes contaminados con plásticos. “El empleo de estos mismos microorganismos especializados y aplicados como probióticos refuerzan el bienestar de las lombrices ante la presencia de contaminantes plásticos gracias a la mejora de la funcionalidad de su microbioma”, apunta la investigadora de la Universidad de Almería.
Este estudio forma parte del proyecto RECOVER, dedicado a resolver los problemas generados por los desechos de plásticos de envases y agrícolas mediante el empleo de herramientas biotecnológicas y ha sido financiado por el programa ‘Horizonte 2020’ de la Unión Europea (proyecto 887648-RECOVER), el Consorcio de Industrias de Base Biológica y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional bajo el proyecto ‘A way of making Europe’.
Primer mapa mundial de colores del suelo
Con el fin de analizar qué color tiene el suelo en las distintas partes del planeta, un total de 23 centros de investigación de 15 países se han unido para generar el primer mapa global de colores del suelo. En este ambicioso proyecto, liderado por la Universidad de Sao Paulo (Brasil), la Universidad de Córdoba (UCO) ejerce como referente española y ha participado con datos de suelo de distintas partes de la Península Ibérica, que se suman a los aportados por Brasil, Rusia, Egipto, China, Francia, Reino Unido, Alemania, República Checa, EEUU, Grecia, Australia, India, Israel y Francia. Según ha informado la UCO y recoge Mercacei, el color del suelo es un importante objeto de estudio en el campo de la Edafología, porque aporta información sobre aspectos importantes como su contenido de materia orgánica, los minerales que lo componen o el grado de erosión que sufre. Así, en función del color que presente el terreno es posible estimar cualidades como su capacidad para fijar carbono, su capacidad de drenaje o la disponibilidad de nutrientes, ligada a su fertilidad y por tanto fundamental para la actividad agrícola.
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