La comunicación y colaboración subterránea de las lombrices de tierra: una red oculta

Marycruz Álvarez-Jiménez, Frédérique Reverchon e Isabelle Barois

En la complejidad de la naturaleza, emergen interacciones fundamentales entre organismos. En el entorno del suelo, caracterizado por ser un medio compacto, opaco, heterogéneo y con recursos alimenticios de baja calidad, se establecen interacciones benéficas como las micorrizas, que es la relación entre hongos y raíces de las plantas, así como la simbiosis entre bacterias fijadoras de nitrógeno y plantas como las leguminosas, algunos helechos o las cícadas, por ejemplo.

Estas interacciones implican un intercambio mutuo: los hongos y las bacterias proporcionan nutrimentos a las plantas, como fósforo y nitrógeno, mientras que las plantas les proveen de energía a sus microorganismos asociados en forma de carbohidratos (azúcares), como por ejemplo los exudados de raíces que se asemejan a gotas de miel (ver figura 1).

Pero estas asociaciones con microorganismos que ocurren en el suelo no se limitan a las plantas. Desde la década de 1980, el grupo de trabajo de Patrick Lavelle ha investigado un fenómeno similar que involucra a las lombrices de tierra, sus bacterias intestinales y las plantas. Investigaciones recientes en este tema enfatizan la sorprendente colaboración subterránea, orquestada por las lombrices de tierra, sus bacterias intestinales y las plantas que comparten su hábitat, donde las lombrices influyen de manera positiva en el crecimiento vegetal a través de su microbioma asociado. En conjunto, esto revela un mundo subterráneo de interacciones esenciales para la salud de los ecosistemas (ver figura 2). 

La comunidad invisible debajo de nuestros pies

Las lombrices de tierra, a menudo pasadas por alto como habitantes del suelo, han tomado protagonismo como ingenieras de un ecosistema oculto. Sus interacciones subterráneas, con las bacterias y las raíces de las plantas, similares a las redes fúngicas que conectan a las plantas, involucran una compleja red de relaciones que influyen en la salud y vitalidad de las plantas (ver figura 3).

A través de una sinfonía de señales químicas, las lombrices de tierra se comunican con sus aliados bacterianos que residen en sus intestinos, a quienes les dan las condiciones óptimas para su desarrollo y les proveen azúcares a través de su mucus intestinal. Algunas de estas bacterias intestinales han sido identificadas como bacterias promotoras del crecimiento de las plantas, incluyendo Pseudomonas, Bacillus, Streptomyces, Bradyrhizobium y Micromonospora, y no son simples pasajeras dentro del intestino de las lombrices de tierra; desempeñan un papel activo en fomentar el bienestar tanto de las lombrices como de las plantas en su entorno.

Una sinfonía simbiótica

La interacción entre las lombrices de tierra, las bacterias y las plantas refleja las notas armoniosas de la simbiosis. Así como las conexiones micorrícicas interactúan con las plantas, las lombrices de tierra sirven como conductos para una variedad de señales químicas y nutrimentos que afectan, generalmente de manera positiva, el desarrollo de las plantas.

El viaje de la lombriz de tierra a través del suelo está marcado por un intercambio dinámico con los demás organismos que habitan en este entorno. La lombriz en su intestino da carbohidratos lábiles para activar las bacterias y las bacterias entonces ayudan a digerir el alimento de las lombrices y además producen substancias benéficas para las plantas. A medida que la lombriz se desplaza por su reino subterráneo, distribuye señales valiosas para el entorno y las plantas que encuentra. Estas señales producidas por sus compañeros bacterianos desencadenan una serie de respuestas en los microrganismos del suelo, en particular la producción de moléculas promotoras de crecimiento vegetal que contribuyen a la salud general del ecosistema.

Promoción del crecimiento de las plantas y colaboración entre reinos

El impacto de esta comunicación subterránea se hace evidente a medida que las plantas prosperan en presencia de las lombrices de tierra y sus aliados bacterianos. Estas bacterias promotoras del crecimiento vegetal, guiadas por las señales transmitidas por las lombrices, asisten a las plantas en la adquisición de nutrimentos, la resistencia a enfermedades y la resiliencia en general ante diferentes fuentes de estrés.

A través de una cascada de interacciones, el trío lombriz de tierra-bacterias-planta se involucra en un baile mutuamente beneficioso. Las lombrices de tierra no solo enriquecen el suelo con sus excrementos, sino que también cultivan un entorno propicio para la proliferación bacteriana. A su vez, estas bacterias mejoran la capacidad de las plantas para acceder a nutrimentos vitales, repeler patógenos y prosperar frente a desafíos ambientales.

Una visión prometedora para ecosistemas sostenibles

Las intrincadas sinfonías subterráneas que existen entre plantas, lombrices de tierra y microorganismos del suelo subrayan la interconexión de los ecosistemas. Estas redes ocultas moldean la salud y resiliencia de los ecosistemas, y emerge una nueva apreciación por las interacciones benéficas activas que ocurren dentro del suelo.

Esta exploración del mundo de las lombrices de tierra revela una narrativa de colaboración, señalización y apoyo que fortalece la vitalidad de las comunidades de plantas. Nos invita a considerar el papel crucial de estas criaturas y sus socios bacterianos en la formación del futuro sostenible de nuestros ecosistemas.

 

Referencias

  • Medina-Sauza, R. M., Solís-García, I. A., Blouin, M., Villain, L., Guevara, R., Barois, I., y Reverchon, F. (2023). Microniches harbor distinct bacterial communities at the soil-plant-earthworm interface. European Journal of Soil Biology, 118, 103531.
  • Lavelle, P., Spain, A., Blouin, M., Brown, G., Decaëens, T., Grimaldi, M., Zangerlé, A., 2016. Ecosystem engineers in a self-organized soil: a review of concepts and future research questions. Soil Science. 181, 91–109. 

 
“La opinión es responsabilidad de los autores y no representa una postura institucional”

 

 

 

 

 

 

 

 

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