Microingeniería para estudiar el suelo y sus microorganismos

Cuando se analiza una pequeña muestra de suelo en el microscopio se observará que contiene miles de millones de formas de vida microscópica que existen en un mundo bajo nuestros pies.

Créditos: Pixabay/klimkin

Sin embargo, estos análisis no pueden aportarnos mucha información de cómo funciona este reino microscópico gobernado por hongos, bacterias y amebas. Debido a que implican la eliminación del sustrato de su entorno se destruyen delicadas estructuras de arcilla, agua y aire en las que residen los microorganismos del suelo.

Desentrañando los secretos del suelo

Un estudio publicado en Communications Biology reveló las metrópolis oscuras y húmedas en las que viven los microorganismos del suelo, conformadas por intrincados laberintos de pequeñas carreteras, edificios, puentes y ríos que son navegados por los microorganismos para encontrar comida, reproducirse o para evitar ser devorados por sus depredadores. Esto podría ayudarnos a comprender y preservar mejor los suelos cada vez más dañados de nuestro planeta.

Los microorganismos del suelo juegan un papel central para el ciclo de muchos nutrientes, la estructura del suelo y la regulación del almacenamiento de carbono. El hogar de estos microorganismos, consta de matrices de partículas minerales que forman poros interconectados. Estos espacios están llenos de microhábitats heterogéneos de diferentes tamaños y condiciones bioquímicas que los microorganismos remodelan constantemente. De ahí, la importancia de estudiar la estructura misma del suelo a nivel microscópico.

Microchips para estudiar el suelo y sus microorganismos

En un artículo publicado en The Conversation, Edith Hammer, coautora del estudio, relata como la investigación consistió literalmente en enterrar microchips construidos mediante microingeniería para crear una suerte de "Suelo Cyborg" mitad natural y mitad artificial. 

Estos microchips actúan como portales en el subsuelo. Un parche transparente en el suelo por lo demás opaco, el chip se corta para imitar las estructuras de poros del suelo real, que a menudo son extrañas o irregulares a la escala en que los microbios las experimentan.

Tanto los microbios del suelo como los minerales ingresan a los chips, lo que permite conocer diversas interdependencias entre comunidades, como las interacciones entre reinos y la cadena alimentaria, y la retroalimentación entre los microorganismos y las microestructuras del espacio poroso del suelo.  

A esta escala las leyes físicas funcionan algo distinto en comparación con lo que conocemos en nuestro macro mundo. El agua se adhiere a las superficies y las bacterias en reposo son empujadas por el movimiento de las moléculas de agua. Las burbujas de aire forman barreras insuperables para muchos microorganismos, debido a la tensión superficial.

Los hongos crean carreteras para otros microorganismos

El estudio permitió estudiar a mayor detalle las llamadas "carreteras fúngicas" mediante las cuales las bacterias se dispersan por el suelo. Esto pudo ser observado cuando algunos de microchips se llenaban de aire y las bacterias se introducían de contrabando en nuevos poros siguiendo las hifas de los hongos.

Otros microorganismos como los protistas, que no son animales, plantas ni hongos, también  aprovechan los espacios alrededor de las hifas para moverse a través del suelo. Esto demuestra que las hifas de los hongos juegan un papel muy importante en la dispersión de microorganismos y recursos en el suelo.

Estos estudios brindan una nueva perspectiva de las dinámicas del suelo y sus vitales servicios ecosistémicos para sustentar toda la vida en la superficie, resaltando la importancia de su protección ante amenazas como el cambio climático y la degradación de los ecosistemas.

-

© Cultiviza, 2021.