Una investigación realizada por microbiólogos en China y Alemania ha confirmado lo que muchos jardineros ya sabían por experiencia: las dos caras de una hoja son lugares claramente diferentes. Esto es importante porque, si bien las hojas son pequeñas, en conjunto son enormes. ¿Qué tan enormes? Yin y sus colegas afirman en su nuevo artículo que la superficie total de una hoja equivale aproximadamente al doble de la superficie de la Tierra, un hábitat inmenso para los microbios. Y la mitad de este hábitat se encuentra en el envés. Los jardineros saben que en la otra mitad se esconden los pulgones, pero hasta hace poco, los científicos que estudiaban los microbios en las hojas las consideraban como un todo. Ahora, Yin y sus colegas han examinado las poblaciones bacterianas en ambas caras de las hojas y han descubierto que existen dos comunidades diferentes en cada lado.
No es de extrañar que los dos lados de una hoja tengan experiencias diferentes del entorno. El lado superior está expuesto al viento, la lluvia y el sol, mientras que el lado inferior está protegido y sombreado. Las hojas se desarrollan para adaptarse a esto y, por lo general, el lado superior será más resistente al agua, mientras que el lado inferior alberga los poros. estomas, que permiten que el aire entre y salga de las hojas. Incómodamente para mí, en este caso, el Quercus robur Los árboles que el equipo analizó presentaban una mayor repelencia al agua en la parte inferior, cerca de los estomas, lo que podría significar que los resultados de este experimento difieren de los de una planta típica.
Otra diferencia con estudios anteriores es que el equipo no se limitó a analizar una o dos hojas, sino que las siguió durante toda una temporada. Esto les permitió observar el efecto de los cambios y de lo que no los hubo. Una vez que una hoja ha crecido, algunos factores permanecen estables, como el tamaño, la forma y la cantidad de nervaduras. Sin embargo, a lo largo de la temporada, otros aspectos cambian, como los pigmentos o la hidratación.
El experimento tuvo lugar en el Bosque Abierto de Marburgo, Alemania, aproximadamente a una hora y media al norte de Frankfurt. Allí, una docena de rametsSe plantaron esquejes genéticamente idénticos de robles en un jardín común en un claro del bosque. La similitud de los genes y la ubicación impiden que estas diferencias en las hojas sean la explicación. Además, se marcaron las hojas que se analizaron para detectar bacterias con anillos de plástico codificados por colores, de modo que se realizó un seguimiento de las mismas hojas durante toda la temporada, en lugar de muestrear una hoja diferente cada vez.
El muestreo repetido podría ser tanto una ventaja como una desventaja. Si bien se obtienen datos de la misma hoja en cada ocasión, al muestrear una hoja, ¿se elimina la comunidad bacteriana que la habita? De ser así, lo que se mide es el efecto de su restablecimiento tras cada muestreo. Por ello, el equipo también tomó una muestra de referencia de una hoja adyacente en septiembre para compararla con los resultados del muestreo repetido.
Otra posible explicación para cualquier diferencia podría ser simplemente la exposición al sol, con la exposición continua a la luz solar que irradia la parte superior de las hojas. Por lo tanto, el equipo también sombreó algunos árboles para ver si eso modificaba la diferencia en los resultados entre las dos caras de una hoja.
Descubrieron que ambos lados presentaban comunidades bacterianas diferentes, dominadas por el mismo grupo general de bacterias, pero en proporciones distintas y consistentes. Las estaciones del año influían más en la variación, pero ambos factores quedaban eclipsados por las diferencias entre los árboles y el ruido aleatorio en los resultados. Lo interesante del estudio reside en cómo se manifestó ese cambio en la diversidad con la llegada del otoño.
La diversidad en la parte superior de la hoja se mantuvo prácticamente igual. Sin embargo, en el envés la historia fue diferente. En primavera, la comunidad bacteriana era tan diversa como en la superficie superior, pero esta diversidad disminuyó a medida que avanzaba la estación, como si las bacterias se filtraran. Lo que resulta un tanto confuso es que el envés llegó a tener más especies en común con la parte superior, pero con una gama más reducida de ellas.
Una posible explicación de la diferencia podría ser cómo llegaron allí las bacterias del envés. Hay una huella de insectos en el envés de las hojas. En el haz hay algunos géneros que se desarrollan bien. La lista incluye deinococo, un género famoso por su capacidad de sobrevivir a altas radiaciones. Las bacterias de la parte superior son difíciles de eliminar. Algunas de las bacterias de la parte inferior son oportunistas e incluyen géneros como Leuconostoc, que fermenta los azúcares. También encontraron Buchnera y la PortieraEstas bacterias viven en pulgones y moscas blancas. No viven en las hojas, por lo que su ADN probablemente proviene de muestras tomadas con hisopos de bacterias muertas. Si encuentra estas bacterias en una hoja, lo más probable es que hayan sido depositadas por insectos.
Uno de los resultados más extraños fue la falta de diferencias entre las muestras sombreadas y las expuestas al sol. Dado que la luz solar dificulta el desarrollo de la parte superior de la hoja, cabría esperar que al colocar las plantas a la sombra sus hojas presentaran diferencias. Sin embargo, no fue así. Se desconoce el motivo. Los autores sugieren que quizás la sombra no fue lo suficientemente intensa, pero consideran más probable que las propiedades físicas de las diferentes caras de la hoja fueran el factor principal.
Los resultados se refieren exclusivamente a bacterias; los hongos fueron excluidos del estudio, pero sí resaltan la complejidad de los hábitats que conforman bosques, campos y jardines. La parte superior de las hojas recibe la misma luz solar, pero el envés refleja las condiciones locales y el estado de la planta. Lo que los autores no mencionan es que tratar las hojas como un elemento aislado para fumigar contra plagas u hongos ignora gran parte de las relaciones ecológicas entre las plantas y los organismos que viven en ellas. Sin embargo, esto parece desprenderse de su trabajo.
La relevancia va más allá de los pulgones en tus rosales. Los microbios en las plantas forman parte de un sistema de controles y equilibrios. Algunos ayudan a la fijación de nitrógeno, otros influyen en el ciclo del carbono. Algunos son patógenos que pueden dañar una planta, pero otros pueden proporcionar servicios que ayudan a la misma planta. Es una comunidad compleja, y Yin y sus colegas señalan que un estudio anterior de Smets y colegas Obtuvieron resultados bastante diferentes a los de ellos.
Smets et al. identificaron taxones centrales utilizando distribuciones de abundancia-ocupación en conjuntos de datos rarefactados, mientras que nosotros aplicamos un umbral de ocurrencia del 90 %, lo que puede generar diferentes interpretaciones de lo que constituye la comunidad central. Además, agrupar múltiples especies en un solo punto temporal puede enmascarar la dinámica estacional y específica de cada especie, particularmente cuando la fuerza y la dirección de la divergencia entre la superficie superior e inferior varían con el tiempo. Asimismo, las hojas de diferentes especies se encuentran en distintas etapas de desarrollo, lo que complica las comparaciones entre especies.
Así pues, Yin y sus colegas plantean un argumento interesante: definir qué constituye la comunidad bacteriana central y cómo muestrearla podría ofrecer una visión más clara de lo que ocurre entre las bacterias. Quizás en el futuro, el rendimiento de los cultivos mejore no solo mediante el cultivo en los campos, sino también mediante el cultivo de bacterias en las hojas.
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Yin, X., Ramírez, L., Lampei, C., Azerbaiyán, H., Greif, D., Martiné, E., Liu, c., Kong, F., Ang, L., Herrmann, S., Opgenoorth, L., and Bader, M.(2026) Las comunidades bacterianas en las superficies superior e inferior de las hojas muestran patrones de respuesta estacionales distintos. New Phytologist. Disponible en: https://doi.org/10.1111/nph.71483.
Imagen de portada: Quercus robur by lalalara / iNaturalist CC BY-NC
