Alrededor del 80% de las plantas terrestres forman asociaciones simbióticas con hongos del suelo conocidos como hongos micorrízicos arbusculares (AM). A partir de esta interacción, la planta obtiene varias ventajas, incluida una mayor absorción de fósforo proporcionado por el hongo. El hongo, a su vez, recibe carbono fijo de la planta generado por la fotosíntesis. Sin embargo, se sabe que las plantas son inteligentes al respecto y pueden 'sancionar' a los simbiontes que no devuelven cantidades suficientes de fósforo a cambio de carbono. Por el contrario, si el CO externo2 es alto, las plantas pueden aumentar la cantidad de carbono fijo que asignan a sus socios fúngicos AM.
Entonces, aunque parece que la interacción simbiótica se puede ajustar dinámicamente, todavía sabemos poco sobre cómo funciona esto y qué efectos tienen otros factores bióticos y abióticos en el equilibrio de esta simbiosis de importancia mundial. En su reciente artículo publicado Open Access in Current Biology, Michael Charters, Steven Sait y Katie Field de la Universidad de Leeds examinan cómo la herbivoría de insectos y el CO ambiental2 afectar el equilibrio logrado entre las plantas de trigo y los hongos AM durante sus interacciones.
Charters y colegas varían los niveles de CO disponible2 variar la 'fuente' de carbono disponible, y agregar áfidos a las plantas de trigo para aumentar el 'sumidero' externo de carbono. El primer hallazgo sorprendente que hacen los autores es que aumentar el CO disponible2, mientras que el aumento de los niveles de carbono tanto en la raíz como en los brotes en las plantas de trigo, no resultó en una mayor asignación de carbono fijo al hongo MA. Esto contradice estudios previos que encuentran una mayor asignación de carbono a los hongos AM cuando CO2 los niveles son altos.
Sin embargo, Charters y sus colegas señalan que el trigo ha sido seleccionado por características aéreas de alto rendimiento, y que esto puede haber seleccionado contra características subterráneas como los hongos AM. Estudios previos que indican una mayor asignación de carbono en CO más alto2 Las condiciones se realizaron utilizando plantas silvestres. La aplicación de áfidos a las plantas de trigo como un "sumidero" de carbono redujo drásticamente la asignación de carbono fijo a los hongos AM. Por el contrario, la asignación de fósforo del hongo a la planta no se vio afectada, a pesar de que los hongos AM obtuvieron una recompensa baja en carbono de la planta.
Los autores intentan restaurar la asignación de carbono a los hongos MA, los autores aumentan el CO disponible externamente2 niveles combinados con la depredación de áfidos. Sin embargo, esto no logró restaurar la asignación de carbono a los hongos MA y, curiosamente, resultó en una mayor transferencia de fósforo del hongo a la planta. Entonces parece que, mientras que las plantas de trigo pueden reducir la asignación de carbono a los hongos AM en respuesta al CO externo bajo2 o un poderoso 'sumidero' de carbono como la herbivoría de los áfidos, los hongos AM que interactúan con ellos no corresponden al reducir la asignación de fósforo.
La razón por la cual el hongo AM no puede limitar recíprocamente la asignación de fósforo a las plantas de trigo no está clara, pero Charters y sus colegas sugieren que puede ser simplemente porque el hongo no tiene otra opción en su sistema experimental. Los hongos AM son simbiontes obligados, lo que significa que necesitan entrar en simbiosis con las plantas para poder sobrevivir. No había otras plantas en la configuración utilizada por Charters y sus colegas, por lo que es posible que los hongos no reduzcan la asignación de fósforo a las plantas de trigo porque no hay una opción alternativa.
Si bien las plantas se benefician de las asociaciones con hongos AM, no los requieren absolutamente para sobrevivir y, por lo tanto, pueden permitirse disminuir la asignación de carbono cuando el CO2 es bajo o el carbono fijo está siendo drenado por la herbivoría de insectos. Además, los autores también demostraron que los hongos AM en realidad aumentan la asignación de fósforo a las plantas de trigo en condiciones de alto CO2 y alta herbivoría de áfidos. Una posible razón de esto es que los hongos AM responden a la necesidad de una mayor absorción de nutrientes de las plantas en respuesta a la expansión de la población de áfidos.
Charters y sus colegas destacan que los estudios futuros deben abordar los hallazgos de sus experimentos: "Los estudios futuros ahora deben buscar investigar el efecto de los sumideros de C bióticos externos en el intercambio de recursos entre los hongos AM y múltiples plantas hospedantes (es decir, múltiples fuentes de C) en más redes complejas y ecológicamente relevantes.' Los resultados de este estudio resaltan la necesidad de intentar replicar las realidades más complejas de los ecosistemas vegetales en configuraciones experimentales, y muestran que múltiples factores bióticos y abióticos pueden influir en el equilibrio de la simbiosis planta-hongo AM. Por lo tanto, los insectos herbívoros no solo pueden ser malas noticias para las plantas, sino también para los interactuadores que dependen de ellas.
