MICORRIZAS Y NÓDULOS BACTERIANOS(NOCIONES BÁSICAS)

La palabra micorriza se refiere a la simbiosis entre un hongo (mycos) y las raíces (rhizos) de una planta. Como en toda relación simbiótica, ambas partes se benefician mutuamente, aunque actualmente también se considera como un parasitismo limitado en algunos casos.

Se estima que un 95% de las plantas superiores presentan esta simbiosis de forma habitual, y lo más probable es que las restantes desciendan de plantas micorrizadas que han perdido secundariamente esta característica.

La micorrización posibilita que el hongo reciba carbohidratos y vitaminas de las plantas, esenciales para su desarrollo, mientras que las plantas se benefician de diversas maneras:
Alcanzan más zonas del suelo, gracias a las hifas (filamentos) del hongo, lo que les permite captar con más facilidad los nutrientes y el agua, volviéndose más resistentes a la sequía.
Se vuelven más tolerantes a la temperatura y acidez extrema del suelo y más resistentes contra muchas enfermedades y ciertos hongos nocivos
Permanecen fisiológicamente activas durante más tiempo gracias a las relaciones hormonales que se producen en las raíces alimentadoras
Absorben mejor los fertilizantes químicos, lo que permite disminuir su utilización hasta la mitad.
Hay casos extremos en los que es vital esta simbiosis para los vegetales superiores;un claro ejemplo son las orquídeas que sin la presencia de micorrizas mueren o presentan un crecimiento anómalo.

..................................................................................
BACTERIAS FIJADORAS DE NITRÓGENO

Podemos encontrar también una estrecha relación simbiótica entre vegetales superiores y colonias de bacterias nitrificantes.
Un claro ejemplo es la intrarelación entre rhizobios con las leguminosas.
Este género de bacterias se alojan en las raíces creando nódulos bacterianos.
Estas bacterias las bacterias fijadoras de nitrógeno producen enzimas que toman el nitrógeno en su forma gaseosa de la atmósfera, y, con los azúcares que obtienen de la planta, fijan el nitrógeno dentro de la biomasa bacteriana. Si las bacterias satisfacen sus necesidades de nitrógeno, entonces, el nitrógeno pasa a la planta, y pueden observarse niveles elevados de proteína en la planta. Este nitrógeno elevado no se libera al suelo hasta que muere parte de la planta, o se exuda al suelo en la rizósfera.
Gracias a sus simbiontes, capaces de fijar el nitrógeno atmosférico, las leguminosas no requieren abonos nitrogenados. Posiblemente, los distintos grupos de leguminosas tendrán como simbiontes distintas especies del género Rhizobium, pero esto no es seguro.


Nódulos de la bacteria Rhizobium leguminosarum en raíces de leguminosa.

También encontrarnos con tres tipos de simbiosis con plantas no leguminosas, tipos que designaremos según cual sea el microorganismo simbionte que fije el nitrógeno: Frankia, cianobacterias y Rhizobium.

-Tipo Frankia

Los Frankia son una género de Streptomicetaceas que fijan nitrógeno en simbiosis con las plantas actinorrizas (plantas que pertenecen a tres órdenes cercanos filogenéticamente).La capacidad colonizadora de las plantas actinorrizas (especialmente géneros Alnus y Casuarina),sobre todo en suelos pobres en nitrógeno o en condiciones de estrés ambiental (deforestaciones, incendios, volcanes, retrotraimientos de glaciares, ...), las hacen idóneas para la reforestación de los suelos.

En esta simbiosis, los nódulos están formados por agrupaciones de raíces cortas laterales que conforman una estructura lobular, con elementos vasculares centrales rodeados de células corticales infectadas de bacterias, que pasan el nitrógeno fijado a la planta en forma de amonio. Como se verá más adelante, estos nódulos son mucho más simples que los de las leguminosas.

Los Frankia protegen a la nitrogenasa del oxígeno en el interior de unas vesículas esféricas multicelulares rodeadas de una cápsula, con lo que consiguen resistir hasta una concentración de oxígeno del 80%.


Frankia sp.

Frankia sp. en raíz de Ceanothus sp.

-Tipo cianobacterias

Las cianobacterias (como ya hemos visto) pueden fijar nitrógeno libres, y forman simbiosis con diversos tipos de plantas, desde briofitos hasta angiospermas.

Las simbiosis de Nostoc con algunas hepáticas (Briófitos) muestran una cierta dependencia del fotoasimilado suministrado por la planta.

Marchantia sp.
Entre las simbiosis con Pteridófitos, la más importantes es la que se da entre el helecho acuático Azolla y Anabaena; que llega a fijar mas de 600 kg. de nitrógeno por hectárea y año, siendo muy aprovechada en agricultura en los campos de arroz.

Azolla filiculoides

Anabaena azollae

También hay simbiosis de Nostoc con algunas Cicadales y Macrozamia. En cuanto a las angiospermas, la única simbiosis conocida se da entre este alga y especies del género Gunnera, que permite fijar hasta 70 kg. por hectárea y año.

Cyca revoluta

Anabaena sp. sobre raices de Cyca revoluta


Gunnera manicata
Además existen bacterias fijadoras de nitrógeno de vida libre ya que no dependen del vegetal hospedante para reproducirse; pero sin embargo se localizan entre las células de las raíces vegetales intercaladas entre espacios.
Todas estas bacterias simbiontes además de aportar el nitógeno a los vegetales hospedantes;sintetizan fitohormonas, como el ácido indolacètico y las citoquininas, capaces de acelerar y potenciar el crecimiento de las plantas ademas de enzimas que solubilizan los fosfatos y los hacen más accesibles a la planta, así como factores que facilitan la absorción de oligoelementos.

Los ejemplos de estas especies de bacterias de vida libre son los géneros:

Azotobacter sp. y Azospirillum sp.


Azotobacter sp.