Escribo este post para poner de relevancia el reciente descubrimiento internacional realizado sobre las bacterias del suelo. La investigación ha sido liderada por el equipo del Laboratorio de Ecología de Zonas Áridas y Cambio Global de la Universidad Rey Juan Carlos, dirigido por el catedrático Fernando Maestre. Según Manuel Delgado-Baquerizo, autor principal del del artículo “A global atlas of the dominant bacteria found in soil” publicado en la prestigiosa revista Science, la comunidad de bacterias de los suelos mundiales parece estar dominado por unas pocas: la Aristocracia Bacteriana. El equipo analizó numerosas muestras de suelo de distintas regiones del mundo (6 continentes), determinando la diversidad y biomasa bacteriana de 237 ecosistemas diferentes.

La divulgación científica del desconocido mundo del suelo

El suelo y la vida que alberga es un mundo bastante desconocido. Aunque está muy cerca de nosotros, en nuestros pies, se encuentra lejos de nuestro día a día. Primero porque no es nuestro ambiente y segundo porque parece que el ser humano ha obviado los pequeños detalles, aquellos que hacen que funcionen los ecosistemas. Los sistemas naturales funcionan, en parte, por los servicios ecosistémicos proporcionados por las bacterias edáficas, las pequeñas protagonistas de este post.

Así pues, el foco puesto en los suelos y sus bacterias por parte del Laboratorio de Ecología de Zonas Áridas y Cambio Global de la Universidad Rey Juan Carlos es de agradecer. Además hay que resaltar el esfuerzo que están realizando desde el laboratorio para divulgar los resultados y acercar la ciencia al ciudadano. Han entendido el problema que existe: la desconexión entre el mundo científico y la sociedad. El magnífico y loable trabajo que realizan los investigadores en todo el mundo no tiene sentido si sus descubrimientos no llegan a la sociedad. No podemos avanzar sin ciencia, eso está claro, pero para ello la población debe demandarla. ¿Cómo conseguimos esto? Pues concienciando de su importancia y utilidad a través de la DIVULGACIÓN CIENTÍFICA. Lo pongo en mayúscula porque nosotros también creemos en ella y es la razón de ser de nuestra web sobre restauración de ecosistemas.

A continuación voy a explicar brevemente aquellos aspectos más importantes de “A global atlas of the dominant bacteria found in soil” y su potencial interconexión con la restauración ecológica.

Manuel Delgado-Baquerizo, Angela M. Oliverio, Tess E. Brewer, Alberto Benavent-González, David J. Eldridge, Richard D. Bardgett, Fernando T. Maestre, Brajesh K. Singh, Noah Fierer,  2018. A global atlas of the dominant bacteria found in soil. Science 359 (6373) pp: 320-325 

Un atlas global de las bacterias dominantes del suelo: un ejemplo de colaboración científica internacional

Este proyecto internacional, coordinado por el equipo de Fernando Maestre, nace de la colaboración de numerosos científicos a nivel mundial. Todos ellos se pusieron de acuerdo para tomar de muestras de suelo bajo la misma metodología, teniendo como resultado 237 suelos en seis continentes. Después, estas muestras fueron enviadas al Laboratorio de Ecología de Zonas Áridas y Cambio Global de la URJC donde se realizaron técnicas de secuenciación masiva de ADN para determinar los filotipos bacterianos.

Objetivos de “A global atlas of the dominant bacteria found in soil”

  • Conocer mejor la comunidad biótica de los suelos. Razón primigenia de la ciencia: conocimiento acerca de lo que nos rodea.
  • Saber cuál era el papel de las bacterias. Estas células procariotas son seres muy desconocidos dado el gran número de especies que existen, las dificultades históricas para diferenciar especies y su mala “fama” por las enfermedades que sólo algunas provocan en el hombre.
  • Conocer cómo se repartía la biomasa y diversidad de las bacterias en los suelos del todo el mundo. Aunque existen estudios sobre las bacterias del suelo, no ha habido nunca un proyecto de investigación de esta envergadura: datos a gran escala, en suelos de todo el planeta y cuyos resultados se han obtenido bajo una misma metodología.

Resultados y conclusiones más relevantes del Atlas global de bacterias edáficas

A continuación voy a intentar resumir aquellos aspectos más importantes y atractivos. Si tenéis más interés o queréis saber más acerca sobre la metodología seguida, la estadística o resultados concretos obtenidos, lo mejor es ir al propio trabajo o ponerse en contacto con los autores del artículo científico.

1. La vida bacteriana de los suelos

Hay mucha vida bacteriana en los suelos, incluso en aquellos con mayores limitaciones para la vida. Los suelos más pobres del estudio contaron con 700 filotipos* distintos. Los más ricos con 2900. Puede que os resulte curioso saber que los suelos de zonas áridas no fueron los que menos diversidad bacteriana tuvieron. Parece que las limitaciones hídricas han favorecido una mayor diversidad gracias a la especialización, tal y como sucede con organismos superiores.

2. La aristocracia bacteriana de los suelos del planeta

En total ¡se identificaron 25.000 filotipos distintos! De los que sólo 511 eran comunes a todos los suelos (se encontraban en más de la mitad de los suelos) y suponían el 41% del total de la biomasa bacteriana. A este descubrimiento lo autores lo han denominado como Aristocracia Bacteriana. Estos datos sugieren que un reducido grupo de bacterias de distribución mundial y abundantes podrían estar implicadas en procesos comunes a todos los ecosistemas, y por tanto importantes.

3. Gran desconocimiento acerca de las bacterias del suelo

Cuando los autores intentaron identificar a las bacterias, comparando los resultado de los genes del ARN ribosomal 16S* de sus bacterias con las referencias genómicas existentes (“con los manuales de identificación de bacterias”), se dieron cuenta que no había datos con los que comparar e identificar. Es decir, los investigadores habían obtenido resultados de bacterias desconocidas. De los 511 filotipos de la aristocracia bacteriana, sólo el 18% tenía referencias genómicas, siendo muy pocas las que han sido aisladas y cultivadas en laboratorio.

Existen dificultades para conocer al mundo bacteriano de los suelos porque hay una gran diversidad de especies y se necesita de una tecnología de identificación compleja y cara. Pero aun así debemos seguir ahondando en su conocimiento pues como ya hemos apuntado, su papel es clave en procesos de vital importancia para el suelo y por tanto, para nosotros.

4. Atlas Bacteriano de los Suelos del Planeta

Los investigadores han definido un Atlas Bacteriano de los Suelos del Planeta. ¿Cómo han podido realizar esto sí sólo disponían de muestras de 237 suelos? Puedes pensar que estos investigadores son [email protected], pero no, realmente son buenos en su trabajo, la investigación.

Atlas mundial de Bradyrhizobium sp., como parte del Atlas mundial de las bacterias del suelo

Distribución mundial de la bacteria del suelo Bradyrhizobium sp. Autor: Manuel Delgado-Baquerizo. Fuente: https://erc.europa.eu/projects-figures/stories/bacteria-under-your-feet

Llevaron a cabo una modelización estadística de la distribución mundial de la abundancia de bacterias a partir de información ambiental de las muestras de suelo. O lo que es lo mismo, a partir del análisis estadístico de las muestras encontraron relaciones significativas entre la abundancia de bacterias y unas condiciones ambientales determinadas (pH, aridez y productividad primaria). Después, como los investigadores tenían la información cartográfica (los mapas mundiales) de esas condiciones ambientales, extrapolaron los resultados de las muestras a todo el planeta, obteniendo un atlas mundial de la abundancia bacteriana.

Los siguientes pasos en la investigación de las bacterias del suelo

El descubrimiento aquí comentado abre la puerta a otras líneas de investigación como:

  • La identificación de las especies de la Aristocracia Bacteriana.
  • ¿Por qué son tan abundantes y comunes las especies de la Aristocracia Bacteriana?
  • El estudio de los procesos en los que están implicados las especies de la Aristocracia Bacteriana.
    Estructura y funcionamiento de la comunidad bacteriana, así como su relación con otros organismos del suelo.
  • Comunidad bacteriana y la degradación del suelo.
  • Comunidad bacteriana y la posible restauración ecológica del suelo

Necesitamos conocer el papel de estas bacterias pues de ello depende la gestión y restauración ecológica de los suelos, base de nuestro bienestar a través de los servicios ecosistémicos que nos prestan como es el caso de los alimentos que nos llevamos a la mesa.

Unos breves apuntes sobre esta investigación de las bacterias del suelo desde restauración ecológica de ecosistemas

Imaginemos que en futuro cercano un grupo de investigación es capaz de identificar la función ecológica de esta Aristocracia Bacteriana. Es decir, conocer exactamente cuáles de estas bacterias generalistas están implicadas en los ciclos bioquímicos, en la fijación de metales pesados o en la red trófica del suelo. Este sería un gran paso para entender el funcionamiento de un suelo, evaluar su estado de conservación y proponer posibles soluciones ante la degradación del mismo.

Llegados a ese punto, la restauración ecológica podría plantear actuaciones técnicas para favorecer las poblaciones de esas bacterias a través de la mejora del hábitat edáfico (esto ya se hace en cierta forma en algunos proyectos) e incluso si es necesario, realizando traslocaciones o siembras bacterianas.

Desde www.restauraciondeecosistemas.com volvemos a insistir en la necesidad de investigar para poder implementar soluciones a la actual crisis ambiental.

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* Glosario de términos

Filotipo: grupo taxonómico definido a partir de la gran similitud en las secuencias de ADN del gen 16S.

ARN ribosomal 16S: macromolécula utilizada en estudios de taxonomía bacteriana.

Imagen destacada: Titulo sobre mapa de distribución mundial de Bradyrhizobium sp. Una especie identificada como parte de la Aristocracia Bacteriana. Autor: Manuel Delgado-Baquerizo. Fuente: https://erc.europa.eu/projects-figures/stories/bacteria-under-your-feet
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