Qué se esconde bajo el suelo. Redescubriendo la dinámica entre hongos y plantas

Indicar que los hongos son los grandes descomponedores de los ecosistemas es quedarse muy corto con respecto a sus funciones. Los hongos producen sustancias antibióticas, regulan las poblaciones bacterianas y colaboran con los árboles para mantener sano el ecosistema. Incluso un tipo de hongos, denominados hongos micorrícicos arbustulares, aportan a las raíces de las plantas los nutrientes necesarios para su correcto desarrollo. Estos hongos viven dentro de las raíces de las plantas y su coexistencia implica una relación muy compleja de la que los científicos apenas están empezando a arañar la superficie. La simbiosis entre planta y hongo es altamente beneficiosa para ambos organismos, por ello, comprenderla podría ayudar a temas tan diversos como la conservación de los ecosistemas o aumentar el rendimiento de las cosechas.

Entendiendo una relación

Entender todos los entresijos de una relación es una tarea realmente compleja, y esta afirmación no es única para las relaciones humanas, si no que cuando los científicos tratan de estudiar las relaciones ecológicas entre diferentes organismos acaban con una red con cientos miles o millones de puntos conectados entre ellos. Esta complejidad es, en muchas ocasiones, clave para la supervivencia; ya que cuantas más relaciones existen dentro de un ecosistema más resiliente es a los posibles cambios o amenazas que afecten su subsistencia. Por suerte existen científicos que están dedicando su vida a tratar de darle sentido a este tipo de relaciones. Por ello, investigadores del Boyce Thompson Institute presentan en la prestigiosa revista Science un pequeño paso más para entender la colaboración entre los hongos y las plantas.

La clave parece estar en dos proteínas denominadas CKL1 y CKL2, que únicamente están activas en las células de la raíz que contienen los hongos micorrícicos arbustulares. De momento estas proteínas únicamente han sido observadas, pero no se conoce con claridad su función. Estructuralmente se parecen a unasproteínas bien estudiadas denominadas CDK, hoy qué se encargan del control del ciclo celular de la planta y se localizan en el núcleo de la célula. Sin embargo, CKL1 y CKL2 parecen tener una función completamente distinta a la de CDK. En este caso las proteínas no están en el núcleo, sino en la membrana celular.

En busca de una función

Aunque no esté cien por cien clara la función de esta proteína recién descubierta, los investigadores sospechan que desempeñan un papel fundamental en el control del flujo de lípidos de la planta al hongo. Es decir, estas proteínas son las encargadas de nutrir a los hongos para que puedan sobrevivir pegados a las raíces. Si estas proteínas no están presentes en la planta, unos genes específicos que gestionan la transferencia de lípidos no se activan, lo que impide la correcta nutrición de los hongos.

La investigación también descubrió una compleja red en la que intervienen unas proteínas denominadas quinasas. Las quinasas son esenciales a la hora de modificar las estructuras para que el hongo pueda penetrar en la raíz. Ahora bien, una vez dentro, los investigadores descubrieron que las quinasas se asocian a las proteínas CKL para permitir la nutrición del hongo. Los investigadores destacan que las CKL no son las encargadas de trasvasar los nutrientes si no que desencadenan la activación de los genes que tienen esta función.

Una simbiosis, doble beneficio

La producción de lípidos es algo metabólicamente muy exigente para las plantas. Por ello, que ceda parte de sus grasas para alimentar un hongo debe tener un enorme beneficio detrás. Sin embargo, este mecanismo también podría estar presente en los hongos patógenos que afectan a los cultivos. Por ello, según aseguran los investigadores, comprender el papel concreto de estas proteínas podría ayudar a desarrollar nuevos métodos fungicidas con los que asegurar el rendimiento de las cosechas afectadas. También, entender cómo conseguir esta relación entre hongo y planta podría ayudar a desarrollar nuevos cultivos más eficientes y que necesiten menos cuidados.

Por ello el estudio no solo profundiza en el conocimiento de la dinámica molecular existente entre las plantas y los hongos. También muestra cómo existen intrincadas conexiones entre los diferentes organismos que habitan nuestro planeta. Estas relaciones esconden secretos moleculares que los humanos podemos aprovechar para tratar de reducir el impacto ambiental que cuesta mantener a una especie con más de 8 mil millones de miembros, cada uno con sus necesidades.

QUE NO TE LA CUELEN:

• En la actualidad hay dos corrientes que tratan de explicar el papel de los hongos en los bosques. La primera afirma que estos hongos son necesarios para la comunicación entre los árboles y que permiten controlar las respuestas metabólicas ante estreses. La segunda resta importancia a los hongos y considera que únicamente son huéspedes que no pueden “tomar tantas decisiones”. Los dos argumentos tienen una base suficientemente sólida como para que no se puedan descartar, pero es objeto de sendos debates en la comunidad científica.

Referencias (MLA):

•  Ivanov, Sergey, and Maria J. Harrison. “Receptor-associated kinases control the lipid provisioning program in plant–fungal symbiosis.” Science, vol. 383, no. 6681, 2024, pp. 443–448, https://doi.org/10.1126/science.ade1124.