LOS SECRETOS DE LAS COSTRAS BIOLÓGICAS DEL SUELO

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Permanecen inactivas, en estado latente, durante años. Y un día, cuando llueve, "resucitan". Éste es el singular ciclo de vida de los microorganismos que constituyen las costras biológicas del suelo en las zonas áridas, alfombras "vivientes" que pasan desapercibidas como porciones normales de suelo, pero que son capaces de desarrollar una gran actividad de manera súbita. El mecanismo preciso que les permite despertar con tanto brío ha sido un misterio desde siempre. Pero ahora podría estar próximo a resolverse.

Esto que parece tierra común, es en realidad una costra biológica del suelo, un manto vivo de partículas de tierra unidas por los microbios y sus subproductos. Las costras biológicas del suelo son comunes en tierras áridas y semiáridas. (Foto: Ferran García-Pichel)

Unos científicos han realizado un singular análisis a escala molecular de una cianobacteria típica de las costras biológicas del suelo, reaccionando a la humedad y a la sequedad de su ambiente.
El equipo de Aindrila Mukhopadhyay y Trent Northen, del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), en California, y Ferran García-Pichel de la Universidad Estatal de Arizona, ambas instituciones en Estados Unidos, estudiaron a la cianobacteria Microcoleus vaginatus, para comprender mejor cómo esos microbios pueden ser capaces de pasar con tanta rapidez y eficiencia del letargo a un nivel espectacular de actividad.
La M. vaginatus es una colonizadora temprana de las costras biológicas del suelo. Ejerce de colona pionera, asentándose en el terreno que se irá poblando y será una costra biológica típica. La M. vaginatus fija carbono y se adhiere a la tierra, contribuyendo a mantenerla unida y permitiendo que la comunidad microbiana se desarrolle al tiempo que se evita la erosión del terreno ejercida por el viento. La M. vaginatus está presente en zonas de todo el mundo en las que escasea el agua, incluyendo no sólo los desiertos cálidos, sino también el Ártico.
El equipo de investigación tomó muestras de suelos de la zona desértica y fría cerca de Moab, Utah, Estados Unidos. Estas muestras fueron sometidas a la humectación y secado in situ durante un período de seis días. Las condiciones de humedad simularon la que podría ser provocada por el paso de un frente de lluvia. Durante el estudio, los investigadores realizaron un análisis transcripcional de todo el genoma y efectuaron mediciones bioquímicas precisas.

Los autores del estudio comprobaron, para su asombro, que a los 3 minutos de empezar la humectación, se reactivaron los procesos metabólicos en las células microbianas aletargadas. En menos de una hora, empezó la fotosíntesis, acompañada de la captación de dióxido de carbono. Durante este tiempo, los científicos observaron genes específicos que se activaban o inactivaban, así como la expresión de genes específicos que aumentó o disminuyó, en un ajetreo impresionante.
Cuando se deshidrató el suelo, los mecanismos desencadenados por la humectación se ejecutaron a la inversa, lo que sugiere que la M. vaginatus se prepara para reingresar en el estado de letargo inducido por la desecación.