El universo de los hongos que habitan plantas

Cuando llegó a la estación de investigación en la isla de Barro Colorado (BCI) por primera vez, como becario postdoctoral, Camilo Zalamea nunca se imaginó que trabajaría en Panamá durante ocho años. Al botánico colombiano le encanta observar las cosas con calma y, como las plantas no se mueven, le permiten hacer justamente eso. Ahora, además, se ha enamorado de los microorganismos. Sin ellos, confiesa, no podemos entender por completo el funcionamiento de los bosques.

Para uno de sus últimos proyectos en Panamá, como becario postdoctoral, antes de iniciar su siguiente etapa como profesor asistente e investigador en la Universidad del Sur de Florida, Camilo integra sus dos pasiones. A mediados de 2019, se le pudo encontrar recorriendo los senderos de la isla en busca de unas bolsitas con semillas que enterró un año atrás. En cada bolsita colocó 35 semillas de alguna de las cuatro especies que está estudiando: tres del género Cecropia o guarumo y una del género Jacaranda. La mitad están enterradas justo debajo de sus parentales –árboles adultos de la misma especie. Las otras, a 30 metros de distancia.

Camilo eligió estas cuatro especies porque son 'pioneras': necesitan luz para germinar y crecen muy rápido. Además, sus semillas pueden pasar años en el suelo sin morir, esperando las condiciones adecuadas para germinar. “Es un montón de tiempo para estas semillas chiquitas, en un lugar donde llueve tanto, donde hay tantos patógenos y tantas potenciales fuentes de mortalidad”, explica Camilo.

Las especies pioneras también son ideales para restaurar áreas deforestadas, porque en poco tiempo se desarrollan y generan la sombra necesaria para que otras especies se establezcan y crezcan.

A través de estudios previos en BCI, Camilo y sus colaboradores comprobaron que las semillas de especies pioneras emplean distintos métodos para sobrevivir. Algunas invierten su energía en barreras físicas, mientras que otras producen compuestos que son desagradables para sus depredadores. Finalmente, están las que no parecieran defenderse de ninguna manera, como las que están desenterrando después de doce meses.

“Nuestra hipótesis es que tienen asociaciones positivas con hongos, que les ayudan de alguna manera a sobrevivir”, detalla.

“Sabemos que los hongos que colonizan estas semillas varían según la especie de semilla y con este proyecto quiero entender mejor esas interacciones entre las semillas y sus hongos”.

Pero no solo hay variación entre las especies de hongos que colonizan a las distintas semillas, sino que el efecto que un solo hongo tiene sobre una especie de semilla podría ser distinto sobre otra especie de semilla. Un hongo que mata una semilla, podría proteger a otra, o simplemente no tener ningún efecto.

Tras recuperar las bolsitas debajo del árbol parental, Camilo busca las que están más alejadas. Los árboles y semillas comparten patógenos y esos suelen estar alrededor del árbol adulto. Entonces, mientras más lejos del parental se dispersen las semillas, más probabilidades tendrán de sobrevivir y crecer.

De regreso en el laboratorio, parte cada semilla por la mitad, verifica si está viva o muerta y comprueba qué especies de hongos están asociados a ella. Son dos métodos distintos los que emplea para hacerlo: el tradicional cultivo y la secuenciación de alta gama. Con la secuenciación del ADN puede ver toda la diversidad de hongos presentes en una misma semilla. Mientras que solo unos cuantos hongos logran crecer con el cultivo.

“Lo bueno de tener cultivos es que luego podemos utilizarlos para hacer experimentos”, agrega Camilo. “Por ejemplo, si encontramos que una especie de hongo suele estar asociada a semillas muertas, podemos empezar a inferir que es patogénica para la especie de la que se está aislando. Luego, podemos ponerle ese hongo a otras especies de semillas para ver su efecto”.

Aunque parezcan muy específicas, las investigaciones de Camilo en BCI tienen implicaciones amplias e importantes. En la agricultura, podrían servir de guía para prevenir la infección con patógenos en las semillas de cultivos alimenticios o ayudar a preservar las semillas que se almacenan durante largos periodos antes de sembrarse.

Por otro lado, entender la biología básica de las especies pioneras y sus patógenos permitirá desarrollar formas más efectivas de restaurar los bosques tropicales en áreas donde han sido destruidos.