Las bacterias y otros microorganismos contribuyen en gran medida a la biomasa de la Tierra, ya que forman la parte inferior de la cadena alimentaria y organizan el ciclo del carbono, el nitrógeno y el flujo de otros nutrientes a través del ecosistema. Son la 'materia oscura' de la vida y también pueden ser la clave de varios problemas globales que enfrenta nuestra sociedad, por ejemplo, generar fuentes de nutrición y energía, desarrollar nuevos y poderosos productos farmacéuticos y limpiar el desorden ambiental. Hasta la fecha, hay un número limitado de especies microbianas que se han estudiado en el laboratorio. Los más conocidos de ellos son quizás E. coli. y B. subtilis. Sin embargo, incluso sus parientes silvestres difieren sustancialmente de los representantes de laboratorio altamente subcultivados.
En el estudio informado en este manuscrito, se recolectaron muestras del laboratorio ecológico llamado Evolution Canyon (EC) que se encuentra en el norte de Israel. Las laderas "africanas" o orientadas al sur en los cañones al norte del ecuador reciben una mayor radiación solar que las laderas adyacentes "europeas" o orientadas al norte. Esta diferencia en la radiación solar está asociada con temperaturas máximas y medias más altas y evapotranspiraciones en la pendiente 'africana' más estresante. Causa una dramática divergencia física y biótica entre taludes, que puede haberse originado hace varios millones de años después de levantamientos de montañas. Estos cañones son extraordinarios laboratorios evolutivos naturales. Las rocas, los suelos y la topografía son similares en las laderas opuestas (50 a 100 m de separación en la parte inferior); el microclima sigue siendo el principal factor divergente entre taludes. Hasta ahora, la divergencia intraespecífica entre pendientes se ha comparado en 2500 especies en varias formas de vida, desde procariotas hasta plantas, hongos y animales inferiores y superiores eucariotas, desentrañando el vínculo entre el estrés ambiental y la evolución del genoma en la adaptación. Esta situación ecológica única facilita la generación de modelos teóricos comprobables y predecibles de la biodiversidad y la evolución del genoma.
Timmusk S, Paalme V, Pavlicek T, Bergquist J, Vangala A, et al. 2011 Distribución bacteriana en la rizosfera de cebada silvestre bajo microclimas contrastantes. PLoS ONE 6(3): e17968. doi:10.1371/journal.pone.0017968
Antecedentes: todas las plantas en la naturaleza albergan una comunidad diversa de bacterias de la rizosfera que pueden afectar el crecimiento de las plantas. Nuestras muestras están aisladas de la rizosfera de cebada silvestre Hordeo espontáneo en Evolution Canyon ('EC'), Israel. Es probable que las bacterias que han estado viviendo en estrecha relación con la raíz de la planta en condiciones estresantes durante milenios hayan desarrollado estrategias para aliviar el estrés de la planta.
Metodología/Principales Hallazgos – Estudiamos la distribución de bacterias cultivables en la rizosfera de H. espontaneo y caracterizó la producción bacteriana de 1-aminociclopropano-1-carboxilato desaminasa (ACCd), la producción de biopelículas, la solubilización de fósforo y el comportamiento halófilo. Hemos demostrado que el H. espontaneo La rizósfera en la estresante pendiente orientada al sur (SFS) alberga una población significativamente mayor de ACCd que produce biopelículas que forman fósforo que solubiliza bacterias tolerantes al estrés osmótico.
Conclusiones/Importancia: el laboratorio natural de larga duración 'EC' facilita la generación de modelos teóricos comprobables y predecibles de biodiversidad y evolución del genoma en el área de interacciones entre plantas y microbios. Es probable que las bacterias aisladas en el estresante SFS ofrezcan nuevas oportunidades para las aplicaciones biotecnológicas en nuestros sistemas agroecológicos.
