Casi todas las plantas viven aliadas con hongos que crecen en el suelo. El hongo se extiende bajo tierra, recoge nutrientes que la raíz no consigue captar y se los pasa a la planta, y ella le da a cambio parte del azúcar que fabrica con la luz del sol. Durante décadas se pensó que la familia de la mostaza, que incluye cultivos como la colza, la col o el brócoli, no podía hacer este trato. Un equipo de la Universidad de Sheffield ha publicado en Current Biology que una planta de esa familia, la Arabidopsis thaliana, una hierba pequeña que se usa en laboratorios de todo el mundo, sí puede asociarse con un hongo, aunque de un tipo distinto al habitual. El experimento es de laboratorio y todavía no cambia nada en el campo, pero abre una vía nueva para entender cómo se alimentan las plantas.
Una puerta que se creía cerrada
Esta alianza entre planta y hongo se llama micorriza y es una de las más antiguas que existen. Hay fósiles de hace más de 400 millones de años que ya muestran hongos viviendo dentro de las raíces de las primeras plantas terrestres, y hoy la mantiene la gran mayoría de las especies. La ventaja para la planta es clara: los filamentos del hongo son mucho más finos que cualquier raíz y llegan a rincones del suelo donde hay fósforo y nitrógeno, dos nutrientes que los cultivos necesitan en grandes cantidades.
Para que la alianza funcione, la planta tiene que reconocer al hongo y dejarlo entrar. Lo hace con un conjunto de genes que actúa como un sistema de señales, parecido a una cerradura que solo se abre con la llave adecuada. La familia de la mostaza perdió varios de esos genes hace millones de años, probablemente porque dejó de usarlos, y con ellos se quedó sin cerradura. Los intentos de forzar la relación con los hongos conocidos fracasaron, así que los científicos concluyeron que la puerta estaba cerrada para toda la familia, y eso incluye a cultivos tan extendidos como la colza, la col o el brócoli.
El hongo que entra por otra puerta
El hongo del estudio pertenece a un grupo llamado Mucoromycotina, cuyos miembros reciben en inglés el nombre de endófitos de raíz fina por el grosor de sus filamentos, que son todavía más delgados que los de los hongos habituales. Es un linaje que se separó del resto hace cientos de millones de años, y durante décadas se confundió con ellos porque ambos conviven en la misma raíz y cuesta distinguirlos al microscopio. Hoy se sabe que son un grupo propio, muy extendido, y que el equipo de Katie Field lleva años mostrando que también intercambian nutrientes con otras plantas, como los licopodios o el trébol.
Lo nuevo es que este hongo ha entrado en una planta que, en teoría, no tenía la cerradura para dejarlo pasar. Los propios autores reconocen que todavía no saben cómo lo consigue. Lo único que apunta el equipo es que parece existir un mecanismo alternativo, aún sin describir, y que Arabidopsis es una buena planta para buscarlo, porque su genética se conoce al detalle.
Nitrógeno y fósforo a cambio de azúcar
Que un hongo viva dentro de una raíz no demuestra que haya un trato con la planta. Podría estar ahí sin aportarle nada, o incluso aprovechándose de ella. Para saberlo, los investigadores necesitaban comprobar si había un intercambio real, y eso se hace siguiendo el recorrido de los nutrientes.
La técnica es sencilla de entender. Se marcan el nitrógeno y el fósforo con una etiqueta que los instrumentos pueden detectar después, igual que se pega un localizador a un paquete para saber por dónde pasa. Los nutrientes marcados se ponen cerca del hongo y, pasado un tiempo, se mide dónde han acabado.
Aparecieron en las hojas y los tallos de la planta. Eso quiere decir que el hongo los había recogido y los había hecho llegar hasta allí, que es lo que hace cualquier hongo aliado de una planta. Después hicieron lo mismo en sentido contrario, marcando el carbono, que es el elemento de los azúcares que la planta fabrica con la luz del sol. Parte de ese carbono terminó dentro del hongo. La planta le daba azúcar y el hongo le daba nutrientes.
También quedaba descartar que el hongo fuera un intruso. Colonizó las raíces de forma extensa, pero la planta creció con normalidad y no mostró señales de enfermedad, algo que encaja con una relación donde las dos partes salen ganando.
Por qué importa este hallazgo
La primera razón es científica. Se daba por cerrada una puerta para toda una familia de plantas, y ahora hay una excepción que obliga a revisar la regla. Hasta ahora se pensaba que sin ciertos genes la alianza no era posible. El estudio indica que puede haber otras vías de entrada que todavía no conocemos.
La segunda es práctica, aunque a largo plazo, y tiene que ver con los fertilizantes. Las plantas necesitan nitrógeno y fósforo para crecer y cada cosecha se los lleva del suelo, así que los agricultores tienen que devolverlos con fertilizantes químicos. Fabricarlos sale caro. El nitrógeno se obtiene del aire con un proceso industrial que consume mucha energía y gas natural, y el fósforo se extrae de minas de roca fosfórica, un recurso limitado del que Europa tiene muy poco y que compra sobre todo fuera. Por eso su precio depende de la energía y de la política internacional, y además tienen un coste ambiental, porque su fabricación y su uso generan emisiones y parte del sobrante acaba en ríos y acuíferos.
Un aliado natural que ayudara a las plantas a conseguir esos nutrientes podría reducir la dependencia de los fertilizantes, siempre que se demuestre que funciona en cultivos. Los hongos ya se estudian también para analizar el suelo y optimizar el uso de fertilizantes, y este hallazgo suma otra razón para mirar bajo tierra.
Lo que queda por cultivar
Todo esto se ha comprobado en una planta de laboratorio, no en un campo. Falta saber cómo entra el hongo, si ocurre igual en la colza o el brócoli y si funciona en suelos reales, donde conviven miles de microorganismos. Además, otro trabajo reciente defiende que la familia de la mostaza no admite a estos hongos, así que el resultado tendrá que repetirse en otros laboratorios. Mientras tanto, el hallazgo deja claro que bajo el suelo hay más aliados de las plantas de los que se creía.
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