Las plantas son increíblemente diversas, ¡y también lo son los botánicos! En su misión de difundir historias fascinantes sobre el mundo vegetal, Botany One también te presenta a los científicos que están detrás de estas grandes historias.

Hoy contamos con la Dra. Grace Gachara, una entusiasta ecóloga microbiana de la Universidad Politécnica Mohammed VI, Marruecos, y miembro de cohorte y exploradora subterránea en la Sociedad para la Protección de las Redes Subterráneas (SPUN). La investigación de Gachara explora las intrincadas relaciones entre las especies arbóreas endémicas y las comunidades microbianas subterráneas, centrándose en cómo estas redes microbianas confieren resiliencia, tolerancia y longevidad a sus plantas compañeras dentro de la rizosfera, la zona dinámica donde ocurre toda la magia. Actualmente, estudia cómo... árbol de argán Es capaz de soportar y tolerar condiciones climáticas adversas, alta salinidad, sequías prolongadas y temperaturas extremas. El aceite de argán, a menudo denominado "el oro líquido de Marruecos", ha sido utilizado durante miles de años por los indígenas norteafricanos por sus propiedades medicinales y es apreciado en rituales de belleza de todo el mundo por su rica mezcla de antioxidantes, vitamina E y ácidos grasos esenciales. Es por esta razón fundamental que el árbol de argán, que no crece en ningún otro lugar del mundo aparte de Marruecos, se ha cultivado ampliamente durante siglos, donde, además de sus beneficios cosméticos, culinarios y farmacéuticos, sirve como un amortiguador crítico para la degradación ambiental, la desertificación y la biodiversidad del suelo. Gachara prefiere pensar en su investigación como una misión científica destinada a desentrañar las complejidades dentro de los corredores de la "Web ancha de madera"donde las comunidades microbianas y los árboles facilitan la supervivencia continua de cada uno a través de la "comunicación codificada".

¿Qué te hizo interesarte por las plantas?

Las plantas son genios ecológicos. Con solo aire, agua y luz solar, pueden literalmente construirse desde cero y florecer hasta convertirse en una comunidad de plantas o bosques compuestos por diferentes especies de árboles. Todo esto lo hacen mientras anclan y sustentan ecosistemas enteros, permitiendo su supervivencia durante cientos o miles de años. Para mí, es su química silenciosa, pero increíblemente compleja, y su inigualable capacidad de adaptarse a prácticamente cualquier entorno, incluidos los desiertos áridos, lo que realmente capturó mi curiosidad científica. Las plantas son las bioingenieras por excelencia. Son capaces de orquestar todo por sí solas, desde los ciclos biogeoquímicos de la Tierra hasta las intrincadas relaciones simbióticas con las poblaciones microbianas bajo nuestros pies. ¿A quién no le intrigaría la versatilidad de las plantas, que siguen sustentando todas las formas de vida en la Tierra?

¿Qué le motivó a dedicarse a su actual área de investigación?

Durante mis estudios de posgrado, mi investigación se centró en resolver los problemas de seguridad alimentaria en mi país (Kenia) mediante la investigación de las especies de hongos toxigénicos responsables de la contaminación por aflatoxinas en cereales como el maíz, el mijo y el cacahuete. Durante mi investigación, descubrí que existen especies de hongos toxigénicos (o no tóxicos) que pueden utilizarse para destruir o combatir las cepas toxigénicas e inhibir la producción de estas aflatoxinas. Interesante, ¿verdad? Es similar a cómo funcionan las vacunas.

Nos enfermamos al contraer infecciones (de microbios tóxicos), pero para protegernos de estas infecciones de antemano, a menudo nos vacunamos (elaboradas con formas no tóxicas o debilitadas del agente infeccioso), y de esa manera, nos mantenemos sanos. Habiendo aprendido lo fascinante que es el mundo de los hongos, decidí desviarme y estudiar los hongos micorrízicos y el papel fundamental que desempeñan en la protección de nuestros ecosistemas subterráneos. Es aún más fascinante estudiar estas comunidades fúngicas y la relación que mantienen con árboles, como el argán, cuya longevidad supera los 200 años, y aprender que no solo "extraen y empujan" nutrientes, agua y señales bajo tierra, sino que también aseguran la supervivencia continua de todas las formas de vida: humanos, animales y plantas. ¡Imagínenselo como una "economía subterránea" donde las poblaciones de hongos y las plantas circundantes se comercian a través de una compleja red que existe justo debajo de nuestros pies!

¿Cuál es tu parte favorita de tu trabajo relacionada con las plantas?

Los superpoderes secretos de las plantas. A diferencia de los humanos, que podemos comunicarnos verbalmente con eficacia, las plantas son organismos complejos con una gran actividad tanto superficial como subterránea. Por ejemplo, una planta con un crecimiento atrofiado muestra sus síntomas superficialmente, pero en realidad, el problema podría provenir del subsuelo, y nos corresponde a nosotros, como investigadores, descifrar su origen exacto. Lo más interesante es desvelar esas capas y descubrir que lo que vemos superficialmente es solo la punta del iceberg, y el verdadero iceberg se encuentra bajo tierra. Aquí es donde comienza la verdadera magia: aprender continuamente que las plantas no son solo organismos enraizados en el suelo, sino que su crecimiento siempre cuenta una historia: una historia que implica supervivencia, intercambio, comunicación y defensa gracias a la ayuda de sus socios microbianos. Es al observar de primera mano cómo funciona esta intrincada pero interesante alianza subterránea entre planta, suelo y microbioma que realmente da vida a mi investigación.

¿Hay alguna planta o especie específica que haya intrigado o inspirado su investigación? Si es así, ¿cuáles son y por qué?

El punto focal de mi investigación es el árbol de argán (argania espinosa (L.) Skeels), una especie arbórea endémica que solo crece en Marruecos. Este árbol posee múltiples beneficios que no se limitan a la protección del ecosistema y la conservación de la biodiversidad, sino que también benefician en gran medida a las industrias cosmética, culinaria y farmacéutica, principalmente gracias a la extracción de aceite de argán. El aceite de argán es apreciado en todo el mundo por sus propiedades cosméticas, y los habitantes marroquíes lo citan como el ingrediente secreto de su belleza milenaria. El árbol de argán me fascina porque es un verdadero testimonio y personificación de la resiliencia. Imaginen una especie de árbol capaz de soportar temperaturas de hasta 50 °C.^⁰¡C! Año tras año, los árboles de argán crecen y sobreviven en estos climas, algo muy común en el suroeste de Marruecos, donde se encuentran los cultivos de argán. Incluso con temperaturas tan extremas que se extienden durante más de ocho meses al año, esta especie arbórea es capaz de tolerar la aridez, a menudo acompañada de alta salinidad, gracias a sus profundas raíces, bien arraigadas en el suelo, que les permiten retener la máxima humedad posible en estas adversidades climáticas. La resiliencia del árbol de argán se demuestra aún más por su longevidad y longevidad, ¡algunas especies viven hasta 200 años! Para mí, la resiliencia y el espíritu de lucha del árbol de argán son inigualables, y me gusta referirme a él como el "auténtico GOAT" (el más grande de todos los tiempos).

¿Podrías compartirnos alguna experiencia o anécdota de tu trabajo que haya marcado tu carrera y reafirmado tu fascinación por las plantas?

Mientras realizábamos nuestro trabajo de campo, a menudo agotador, ya que tenemos que trabajar bajo un sol abrasador con temperaturas superiores a los 40 °C, cavábamos meticulosamente alrededor de los sistemas radiculares de argán en el suroeste de Marruecos para recolectar muestras de raíces y rizosfera. Durante una de nuestras sesiones de muestreo, el calor era extremadamente insoportable y, al etiquetar mis muestras, no pude evitar preguntarme cómo cualquier especie vegetal podía sobrevivir en condiciones tan duras e implacables. Es decir, ¡el calor es tan intenso que incluso es difícil ver arañas, insectos o lagartijas arrastrándose al sol! Al cepillar una fina raicilla de argán que acababa de recolectar, me di cuenta en ese mismo instante de que el secreto de por qué estos árboles podían soportar tal adversidad se encontraba bajo tierra, donde prospera una intrincada red de comunidades fúngicas. Esta "autopista de hifas" es donde ocurre toda la magia: los nutrientes, el agua y los iones se transportan hacia arriba a través del sistema radicular del argán al resto de la planta; Todo esto en un entorno que desafía todas las probabilidades para asegurar la supervivencia del árbol, temporada tras temporada. Mi investigación sigue demostrando que las plantas (y los árboles) difícilmente sobreviven (o prosperan) por sí solas. Bajo tierra, una red secreta de microbios, principalmente hongos, suele trabajar las XNUMX horas para brindarles a las plantas el apoyo que tanto necesitan, permitiéndoles a cambio reforzar su resiliencia ambiental.

• ¿Qué consejo le daría a los jóvenes científicos que estén considerando una carrera en biología vegetal?

¡Manos a la obra! Para comprender el complejo mundo de las plantas, debes estar listo para excavar tierra por aquí, plantar semillas por allá o incluso escalar colinas para obtener la muestra perfecta. Los descubrimientos más emocionantes sobre las plantas y su fascinante mundo ocurren bajo tierra, donde la ecología se encuentra con la biología y la química se conecta con la naturaleza. Por lo tanto, ponte manos a la obra como puedas: en el campo, en el invernadero, en el laboratorio, y deja que la ciencia trabaje para desentrañar los misterios del mundo vegetal, combatir el cambio climático, conservar los ecosistemas y proteger las redes subterráneas. Desde la silenciosa resiliencia de las plantas en condiciones extremas hasta sus asociaciones secretas con la biovida microscópica, es un viaje de investigación lleno de altibajos que convertirá a cualquier biólogo vegetal en detective, investigador, explorador y experto en informática, ¡así que prepárense, jóvenes!

¿En qué suele equivocarse la gente acerca de las plantas?

Contrariamente a lo que la gente piensa, que las plantas crecen en silencio, con un chorrito de agua por aquí y un toque de tu fertilizante orgánico favorito por allá, las plantas en realidad se "hablan" entre sí usando su "lenguaje de señas" especial durante su crecimiento. Las plantas se comunican y "hablan" mucho a través de una intensa y vibrante red subterránea de hongos o... “Red de madera en todo el mundo”. Es a través de esta red que se comunican y manifiestan que necesitan más agua, más nutrientes o más protección. Las plantas son capaces de hacer todo esto porque son organismos "inteligentes", y aunque carecen de un sistema nervioso como el nuestro que nos advierte de peligro o dolor inminente, crean complejos sistemas de señalización estudiando su entorno, optimizando así su crecimiento y posterior supervivencia. El famoso dicho "empecé desde abajo, ahora estoy aquí" puede ser afirmado con orgullo por las plantas en su búsqueda de la resistencia, ya que comienzan como semillas o plántulas jóvenes y crecen hasta convertirse en plantas o árboles maduros que ocupan todo un jardín, bosque o ecosistema.

Carlos A. Ordóñez Parra

Carlos (él/él) es un ecólogo de semillas colombiano que actualmente realiza su doctorado en la Universidade Federal de Minas Gerais (Belo Horizonte, Brasil) y trabaja como editor científico en Botany One y como responsable de comunicaciones en la Sociedad Internacional de Ciencias de Semillas. Puedes seguirlo en BlueSky en @caordonezparra.