Actinobacterias en la milpa: tesoros agrícolas heredados por la madre naturaleza
La milpa es un sistema agrícola que ha perdurado a lo largo de los siglos en México y, en particular, en el estado de Hidalgo, y es mucho más que un simple campo de cultivo. La milpa es un ecosistema diverso y sostenible, donde la sabiduría tradicional se entrelaza con la comprensión profunda de la naturaleza y su entorno. En este ecosistema se incluye la siembra simultánea de maíces nativos en asociación con otros cultivos como frijol, calabaza y plantas complementarias. Estas especies crecen juntas en perfecta simbiosis y cada una desempeña un papel específico: el maíz proporciona soporte vertical a la planta de frijol, mientras que esta última fija nitrógeno en el suelo. Además, la calabaza actúa como un manto protector, evitando la erosión y manteniendo la humedad del suelo. Como resultado, cada una de estas técnicas tradicionales de cultivo han representado un papel fundamental en la preservación de las comunidades microbianas benéficas en el suelo.
Entre las comunidades microbianas del suelo, las actinobacterias, un grupo especial de bacterias, desempeñan un papel crucial en este ecosistema agrícola ancestral, ya que prosperan especialmente en la zona cercana a las raíces de las plantas, conocida como rizósfera, donde las actinobacterias ejercen funciones benéficas, entre las que destacan mecanismos directos que contribuyen al crecimiento vegetal, tales como la fijación de nitrógeno, un nutriente esencial para la función metabólica de las plantas para la síntesis de clorofila durante la fotosíntesis. Estas bacterias también producen fitohormonas como el ácido indolacético, que estimula la elongación de las raíces y participan en procesos de movilización/solubilización de nutrientes; por ejemplo, para convertir el fosfato en formas asimilables por las plantas mediante la liberación de ácidos orgánicos en la rizósfera.
Asimismo, este grupo tan especial de bacterias desarrolla mecanismos indirectos para establecer interacciones con las plantas y el suelo. Entre estos procesos se encuentran la producción de enzimas hidrolíticas que contribuyen a la degradación de macromoléculas presentes en el suelo, como la celulosa. Su acción permite liberar nutrientes y compuestos más pequeños que las plantas pueden absorber y utilizar. Además, intervienen en la síntesis de compuestos bioactivos, como antibióticos y antifúngicos para inhibir el crecimiento de microorganismos fitopatógenos. Por último, producen sideróforos, que son moléculas con una alta afinidad por el hierro; un ejemplo es la desferroxiamina B, que captura el hierro y aumenta su disponibilidad para las plantas. Todos estos mecanismos contribuyen a que las plantas absorban nutrientes y puedan enfrentarse al estrés ambiental.
Debido a esta diversidad genética existente en la milpa, se han identificado interacciones benéficas microorganismo-planta que parecen haberse perdido en los cultivos modernos, los cuales se basan en el monocultivo, el uso de plaguicidas tóxicos y fertilizantes, así como en un alto consumo de combustibles que contribuyen al efecto invernadero.
Estudiar las interacciones que establecen las actinobacterias en el suelo con las plantas y otras comunidades microbianas es crucial para mejorar la sustentabilidad de la agricultura actual. Además, estas bacterias pueden mejorar la salud de los cultivos y reducir nuestra dependencia hacia los plaguicidas tóxicos y fertilizantes químicos.
Así que cuando camines por un campo de maíz, frijoles y calabazas, recuerda que bajo tus pies hay un mundo microscópico benéfico y que comprender su ecología podría ser beneficioso para el medio ambiente en el presente y futuro.
Autoras: Michel Palafox Félix, estudiante del Doctorado en Ciencias del CIAD, y Rosina Cabrera Ruiz, Investigadora por México (Conahcyt) comisionada al CIAD.
