Los botánicos de la Universidad de Stellenbosch SU se han acercado un paso más para desentrañar el misterio de los extraordinarios niveles de biodiversidad de la Región Floral del Cabo.
Hasta la fecha, al menos parte de esta notable diversidad se ha atribuido a la capacidad de las plantas para adaptarse a los micro-nichos, creados por factores tales como un clima paleo estable, lluvias de invierno confiables, gradientes geográficos y diversos tipos de suelo.
Ahora los botánicos del Departamento de Botánica y Zoología de SU han encontrado evidencia de que el género más grande de geofitos del Cabo Oxalis , ha desarrollado una asociación única con el género bacteriano bacilo , que lo ayudan a fijar el nitrógeno del aire y a realizar hazañas extraordinarias de germinación.
Además, demostraron que las bacterias Bacillus están tan integradas en esta relación simbiótica que incluso se heredan de planta madre a semilla. Los resultados del estudio se publicaron en la revista BMC Biología vegetal recientemente, con el título "Bacterias fijadoras de nitrógeno y Oxalis - evidencia de una simbiosis bacteriana heredada verticalmente. "
Prof Léanne Dreyer, experta líder en África del Sur Oxalis en SU y uno de los autores, dice que este es el primer informe de dicho sistema de herencia vertical de bacterias endófitas para geófitos.
El Cabo es conocido por la flora geofita más diversa del mundo, con 2 100 especies de 20 familias, pero los factores que impulsan esta notable diversidad aún son poco conocidos. Esta diversidad es aún más notable si se tiene en cuenta que ocurreen un entorno que mide algunos de los niveles más bajos de nitrógeno y fósforo a nivel mundial.
¿Cómo funciona esta relación simbiótica?
Del trabajo anterior, el grupo de investigación de Dreyer estableció que el 60% de Oxalis las especies tienen semillas recalcitrantes. Esto significa que no pueden tolerar la desecación y tienen que germinar inmediatamente después de ser expulsadas.
Pero aún más singular en estas especies es la incidencia de la germinación inversa, donde las hojas de la semilla y la primera foliar se despliegan en las primeras 24 a 48 horas, sin ningún soporte de radícula o raíces.
Una de las estudiantes de posgrado de Dreyer, la Dra. Michelle Jooste, encontró pruebas de un conjunto de bacterias y hongos en los órganos vegetativos y reproductivos de seis. Oxalis especies
"Encontramos que las bacterias y hongos habitan el mucílago que rodea la base del recalcitrante Oxalis plántulas. El mucílago es una sustancia espesa y pegajosa que es excretada por la semilla al germinar. Algunas de las bacterias y hongos que encontramos en el mucílago fueron reclutados del suelo circundante, pero otros fueron provistos por herencia por la semilla misma ".Jooste explica.
Estas bacterias se alojan dentro del cuerpo de la planta, posiblemente en cavidades estructurales especializadas, donde se alimentan de oxalato, un ácido orgánico producido por las plantas como un subproducto de la fotosíntesis.
Nueve de las especies de bacterias más abundantes identificadas en el estudio eran del género Bacillus, y tres de ellas tienen la capacidad de utilizar oxalatos como su única y a menudo preferida fuente de carbono.
"Creemos que esta relación inusual debe haber evolucionado durante millones de años, ayudando Oxalis para aprovechar al máximo una temporada de lluvias de invierno muy predecible, dándole el tiempo suficiente para impulsar el crecimiento suficiente sobre el suelo para formar también un bulbo bajo tierra para sobrevivir hasta las primeras lluvias del próximo invierno. ¡De hecho, una ruleta rusa de estrategias de germinación!"Dreyer explica.
Pero todavía hay muchas más preguntas que respuestas en esta historia.
La forma en que se forma el mucílago y en qué consiste son los focos de un estudio actual, mientras que otro estudiante de posgrado está diseñando técnicas microscópicas para determinar si estas bacterias endófitas, de hecho, habitan en las cavidades inusuales que atraviesan todos los órganos de la mayoríarecalcitrante Oxalis especies. El modo extremadamente rápido de formación de bulbos también está bajo investigación.
"En comparación con otros ambientes mediterráneos, la biodiversidad de la Región Floral del Cabo está fuera de la lista. Pero por qué es así, sigue siendo uno de los mayores misterios que los botánicos están tratando de desentrañar", concluye Dreyer.
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Materiales proporcionados por Universidad de Stellenbosch . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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