Aurreko sarreran, lurzorua ikuspegi orokor batetik aurkeztu genuen. Honakoan, landareen eta lurzoruko mikrobioen arteko harremanaz arituko gara. Seguru asko, planetako ingurune konplexu eta ezezagunenetakoa.
Hasi aurretik, ohar bat. Hasierako lerroek aurreko sarreraren laburpen bar kontatzen dute, testuinguru gisa. Sarrera hori irakurri baduzu, gezi batez (=>) markatutako lekutik irakurtzen haz zaitezke.
Harremanaren Jatorria
Bizia ingurune likidoan sortu zenetik, duela 3.700 Mu (milioi urte), beste 2.000 Mu inguru igaro ziren lehen izakiak lehorreratu ziren arte. Bio-paleontologoen arabera, erradiazioak, tenperaturaren bat-bateko aldaketek eta gainazalaren izaera harritsuak ingurunea bizirako desegokia bihurtzen zuten. Hala ere, itsasoko izakien kopurua handitu ahala, elikagai organikoak agortuz joan ziren eta bakterio eta alga fotosintetikoak ugaritu ziren, ozeanoaren ertzeraino.
Izaki desberdinen elkarlanak egoera arrotza jasaten lagundu eta lehenengo itsasertzeko partzuergoen sorrera bultzatu zuen.
Ur-partzuergoetako biopolimeroak, zelula ezberdinak biltzeko gai zirenak, aldatuz, itsasertzari heltzeko ere egokitu ziren, eta pentsa daiteke lehortzearen eta erradiazioaren kalteei aurre egiteko babesa ere lortuko zutela. Itsasertzeko komunitate horietatik beste egitura biologiko konplexuago batzuk sortu ziren denbora pasa ahala (orain dela 470 Mu inguru).
Harriaren hauts partikulak metatuz agregakin konplexuak sortu ziren, beraz (ezkerreko Irudia). Azkenik, zelula berdinez osaturiko koloniak osatzetik zelula anitzeko izakiak sortu ziren: lehen landareak (gai hau beste sarrera batean azaltzen da).
=>Aurkitutako fosilen arabera, lehen landareak orain ezagutzen ditugun landare hepatikoen antzekoak ziren. Hepatikoek fotosintesia egiteko gaitasuna dute (beheko Irudia).
Argi-energia azukreak sortzeko erabiltzen dute. Funtsezko elementuak, hala nola fosforoa, nitrogenoa eta beste mikroelementu batzuk (burdina, manganesoa, potasioa, etab.) azalera harritsuari heltzen zaizkion mikrobioengandik eskuratzen dituzte, azukrearen truke, izan ere mikrobioen partzuergoek harrietatik mineralak eta airetik nitrogenoa ekoizteko gaitasuna denbora luzez menderatzen dute. Orain, lehen bezala, landareek eta mikrobioek egoera zailei partzuergoen bidez aurre egiten diete, beraz.
Lehen landare baskularrak (hodien bidez ura eta elikagaiak banatzen dutenak) sortu ziren garairako (orain dela 443-419 Mu), lurzorua gaur egun ezagutzen dugunaren antzekoa zen jada. Onddoak, bakterioak, protozooak eta artropodoak (araknidoak, intsektuak edo miriapodoak) lurzoruaren parte ziren. Ondoren (419 eta 358 Mu artean), landare zurkarek lurretik altxatu eta paisaia menderatu zuten. Horretarako, lurzoruko mikrobioekin baliatutako elkarlana are gehiago garatu zuten, ondoren azalduko dugun bezala.
Ezaugarriak: Askotarikoa eta Sofistikatua
Landareek gutxi gorabehera planetako espezieen % 15 osatzen dute, eta guztiek harremanak dituzte lurzoruaren mikrobioekin. Ez espezie bakoitzaren neurrira, baizik eta ale bakoitzaren eta egoeraren neurrira, hain zuzen. Ikus dezagun orain arte horretaz argitu diren hainbat ezaugarri.
Lurzoruko mikrobio populazio askotarikoa eta ugariaren zati txiki bat baino ez dago aktibo une jakin bakoitzean. Gehiena egoera latentean dago (geraldian), bakoitzari dagokion baldintza egokien zain. Horrek lurzoruak zenbat egoerari erantzun desberdinak emateko neurria adierazten digu.
Lurzoruko mikrobioen % 1 baino gutxiago haz daiteke laborategian. ADN arrastoek mikrobioz beteta dagoela adierazten duten arren, oraingoz ezin ditugu isolatu, biderkatu edo ikusi. Horrek adierazten du lurzoruaren mikro-eremuak konplexuak eta ezezagunak direla.
Landare-komunitateekin egindako produktibitate eta erresilientzia-azterketek frogatu dute gero eta emaitza hobeak lortzen direla landareen dibertsitate-maila handitu ahala. Horrek adierazten du aniztasunak landareen arteko osagarritasuna sortzen duela. Osotasuna atalen batuketa baino gehiago omen da.
Landare baten sustraiko partzuergoak gai dira ondoko landare batekoekin elikagaiak, mikroorganismoak eta informazioa trukatzeko.
Jarraian, adibide batzuk aztertuko ditugu.
Energia eta Elikagaien Trukea
Eredu klasikoaren arabera lurzoruaren mikrobioek eragindako landare-materialaren deskonposaketak karbonodun molekula asimilagarriak askatzen ditu eta horrek mikrobioen ugalketa bultzatzen du.
Mikrobioek kate trofikoaren hurrengo katebegia osatzen dute, protozooak elikatuz, horiek artropodo txikien bazka dira eta pausuz pausu katea elikatzen joaten da, beharrezkoak diren beste elementu batzuk, hala nola nitrogenoa, fosforoa, sufrea eta aurrez aipatutako mikroelementuak molekula organikoetatik asimilatzen.
Landareek beraien konposatu organikoak fotosintesiaren eraginez sortzen dituzte eta aipatutako beste elementuak iturri forma disolbagarrietan hartzen dituzte (hala nola, fosfatoak, nitratoak, sulfatoak eta beraien gatzak).
Azken bi hamarkadetan egindako ikerketek, beste istorio bat kontatzen dute, ordea. Aurrez aipatu denaz gain, landareen eta mikrobioen arteko truke oharkabeak eta zorrotzak gertatzen dira. Sustraiek karbonodun molekula asimilagarriak sustraietatik askatu egiten dituzte (exudatuak). Molekula horiek lurzoruko mikrobioentzako energia-iturri paregabea dira. Mikrobioek, trukean, elementuen eta mikroelementuen forma egokiak (organikoak) ematen dizkiote landareari.
Harreman horiek mikrobioen eta sustraien artean sortutako toki pribatuetan gertatzen dira, sustraien azalean (ezkerreko Irudia), baita barruan ere (beheko Irudia).
Trukea ez da halabeharrez inguru hurbilera mugatu behar, ordea. Mikorrizek (trukean espezializatutako onddo harizpidunak) landareak eskainitako exudatuak jaso eta urrutitik barreiatu ditzakete (metroak), beste mikrobio partzuergoetatik gainerako elikagaiak trukean lortzeko.
Landareen arteko Harremanak
Landareen eta lurzoruko mikrobioen arteko truke-sistema ez da landare bakoitzaren eremura mugatzen. Mikorrizek eskaintzen duten urrutiko komunikazio gaitasunari esker, landareen arteko harremana gauzatu daiteke.
Suzanne Simard landareen arteko harremanen ikertzaile aitzindariak urki papiriferoak (Betula papyrifera) eta Douglas izeiak (Pseudotsuga menziesii) izan zezaketen harremana aztertu zuen (eskuineko irudia).
Bere ikasketek erakutsi zuten udan urkiak, bere hosto zabalei esker, fotosintesi-ahalmen handiagoa izanik, itzalpean zegoen izeiarekin exudatuak partekatzen zituela mikorrizen bidez. Neguan, ordea, urkia hostorik gabe geratzen zen, baina izeitik jasotzen zuen exudatua. Elkarren onurarako lankidetza hori ez zen irekia, ordea. Ikerketa berean, Simardek gertuko zedro bat trukean sartzen ote zen aztertu zuen, eta ez zuela parte hartzen argitu zuen. Ondorengo ikerketek erakutsi zutenez, zuhaitzek beren ernamuinei (kimuei) sustraietako exudatuak bideratu ahal dizkiete hhorien bizirauteko aukerak hobetzeko.
Mikrobioak eta Funtzioak Aukeran Baldintzen Arabera
Energiaren eta elikagaien trukea lurzoruaren partzuergoek kudeatutako sistemaren zati bat besterik ez da. Azken bi hamarkadetan, ikerketa-lanek beste ondasun mota batzuk trukatzen direla ere ondorioztatzen dute, hala nola, landareei gaitasun bereziak ematen dizkieten mikroorganismoak.
2008an, AEBtako ikertzaile talde batek aurkikuntza harrigarri bat argitaratu zuen. Kostaldeko eta ur beroko guneetan (geotermikoak), gramineo-landareak bereziki toleranteak zirela ur gatzatu eta beroaren aurrean, hurrenez hurren. Egokitzapen horiek landareen barruan zeuden onddo (endofitoak) sinbiotikoen eraginaren ondorio ziren. Ingurune geotermikoetako endofitoek beroarekiko tolerantzia ematen zuten, baina ez gatzarekiko. Kostaldeko inguruneetako endofitoek, aldiz, gatzarekiko tolerantzia ematen zuten, baina ez beroarekiko. Estres gazi edo termikorik gabeko inguruetatik isolatutako onddo endofitoek ez zituzten tolerantzia horiek ematen. Nekazaritza-ingurune batean isolatutako onddo endofitoek, hala ere, zenbait gaixotasuni aurre egiten laguntzen zuten, baina ur gatzatu edo beroari ez. Beraz, ikertzaileek planteatu zuten, hipotesi gisa, landareek lurzoru-partzuergoetatik endofito egokiak barneratzen zituztela, inguru bakoitzean nagusi den estres motaren arabera.
Hipotesia egiaztatzeko ikertzaileek lortu zuten nekazaritza eta kostalde inguruneetako nahiz ingurune geotermikoetako landare gramineoetatik isolatutako onddo endofitoak isolatzea eta tomate landareetan sartzea. Endofitoek kolonizatutako tomate landareei gaixotasun, gatz eta beroaren estresekiko, tolerantzia, hurrenez hurren, eman zuten. Azkenik, kostaldeko landareen endofitoak arroz-landarean barneratu ondoren, gatzarekiko tolerantzia ematen zutela baieztatu zuten. Lan hartan argi eta garbi erakutsi zen endofitoek landare sorta zabal bat kolonizatu dezaketela eta horiek lurzoruan organismo-espektro zabalaz balia daitezkeela beren biziraupena hobetzeko, mantentze-kuota (sustrai-exudatua) txiki baten truke.
Azken hamarkadan, hainbat endofitoen eskutik estresarekiko tolerantzia hauek aurkitu dira landare desberdinetan: beroa, hotza, hidrikoa (lehortea), gehiegizko ura, intsektuen erasoa, osmotikoa, onddo-gaixotasunak, elikagai falta eta metal astunen toxikotasuna.
Adibide gisa, ezkerreko irudian, endofito baten presentziak (Paecilomyces formosus cepa LHL10) Soja-landareetan Niquelarekiko tolerantziaren gainean (ikus erreferentziak) duen eragina erakusten da.
Partzuergoak zenbat eta ugariagoak izan, orduan eta zabalagoa izango da mikroorganismoen eta landarearentzat eskuragarri dagoen egokitzapen aukera.
Landare-populazioa zenbat eta askotarikoagoa izan, orduan eta zabalagoa partzuergo-sarea.
Lurpeko Komunikazio Sarea
Landare-exudatuek milaka konposatu organikoz osaturik daude. Haien konposizioak seinale kimikoak eramaten ditu. Exudatuek mikrobioen metaketa eragiten dute sustraien inguruan. Bestalde, mikrobioen metaketak truke-egiturak sortzen laguntzen du, hala nola ile erradikularrak edo noduluak.
Beste mezuek inguruko landareei bertan dauden izakiez eta lurzoruan gertatutako aldaketei buruzko informazioa ematen diete. Ikus dezagun adibide bat.Baba (Vicia faba) landareak landare-zorriez kutsatzen direnean, gertuko landareei datorren erasoaren oharpena helarazten diete mikorrizen lurpeko sarearen bidez. Defentsak aurrez prestatzeko aukera ematen duen seinalea orain duela gutxi identifikatu da (Levodopa, ikus erreferentzien atala). Istorioa ez da hemen bukatzen, ordea.
Ikertzaileek baieztatu zuten alarma seinalea jasotzen zuten landareek ez zituztela defentsak aktibatu ez ezik, landare-zorriaren populazioa kontrolatzen zuten liztor parasitoideak (Aphidius ervi, ezkerreko irudia) erakarri ere egiten zituztela. Ondoren burututako lan batean, talde berak liztorra erakartzen duten hiru konposatu lurrunkor isolatu zituzten landare infektatuen sustraietatik (1-okten-3-ol, sulkatona eta sulkatol). Konposatu horiek komunikazio-sistema erradiokularreko landare osasuntsu edo deskonektatuetan ez zeuden.
Ondorioa
Lurzoruaren sustrai-partzuergoek elikagaiak, partzuergo-kideak (mikrobioak eta haiek dakartzaten onurak) eta informazioa landarearekin eta landareen artean trukatzen dituzte. Gaia uste baino askoz konplexuagoa da.
Landareen biodibertsitatea ziurtatuz, landare eta partzuergo ezberdinen arteko lankidetza ahalbidetzen da eta emaitza hobeak lortzen dira orokorrean.
Partzuergoak berez eratu eta konpontzen dira. Azken 400 milioi urteetan egin duten moduan.
Ez dugu Naturaz gehiago ikasten begiratzera geratzen ez garelako.
Erreferentziak
- Landareen arteko komunikazioaz, Suzanne Simard-en: En Busca del Arbol Madre (2021) liburua gomendatzen dut. Egileak hainbat hitzaldi argitaratu ditu sarean. Tartean, TED TALK hau.
- Landareen biodibertsitateari eta kolektibitaterako dituen ondorio positiboei dagokienez, Jenaren esperimentua da egiten ari den lanik garrantzitsuena. Xehetasun gehiago nahi baduzu, blog honen lehen sarrera hemen kontsulta dezakezu. Aipatutako artikulua klasiko bat da arlo honetan: More diverse plant communities have higher functioning over time due to turnover in complementary dominant species.
- Endofitoek landareei ematen dizkien abantailei dagokienez, artikulu hau beste klasiko bat da: Stress tolerance in plants via habitat-adapted symbiosis.
-Soja-landareen Nikelarekiko tolerantzia erakusten duen argazkia, artikulu honetatik dator (ez da irakurketa gomendatzen): Endophytic Paecilomyces formosus LHL10 Augments Glycine max L. Adaptation to Ni-Contamination through Affecting Endogenous Phytohormones and Oxidative Stress.
- Landareen eta lurzoruaren mikrobioen arteko komunikazioari buruzko berrikuspen eguneratu bat hau da: The root signals in rhizospheric inter-organismal communications.
- Baba-landareak zorrien infekzioaz ohartatzen dituzten substantziak identifikatzeko lana ez dago egoera irekian eskuragarri, baina liztor parasitoideei abisua ematen diena bai eta egileek historia osoa deskribatzen dute honako artikuluan: Small volatile lipophilic molecules induced belowground by aphid attack elicit a defensive response in neighbouring un-infested plants.
-Ez dut testuan aipatu, baina aspalditik ezagutzen da bakterioek onddo harizpitsuak lurrean mugitzeko errei gisa erabiltzen dituztela. Merezi du bideo hau ikustea: Bacteria fungal highway.
Oharra: Lan hau Hondarribiko Udaleko Euskara zerbitzuaren laguntzaz zuzendu da.
Comentários