Figura 1. Crecimiento de Ricinus communis L. (ricino)  en condiciones de invernadero. a) Planta de ricino, b) formación de raíces pequeñas en ricino para mejorar la captación de agua en sequía.

¿Cómo afecta la sequía a las plantas y a su microbiota?

05 de julio de 2022

Stephanie Hereira Pacheco

La sequía es un fenómeno que se caracteriza por una baja disponibilidad de agua, o incluso, su carencia absoluta. Hoy en día, es un tema de gran importancia a nivel mundial debido a la falta de agua en muchas zonas, lo cual afecta considerablemente la productividad de los campos, la calidad de vida de las personas y los ecosistemas. La baja disponibilidad de agua puede provocar mucho estrés en las plantas ya que está asociada con la pérdida de las hojas y su turgencia, es decir, la rigidez que las mantiene estables, y en algunos casos la muerte. 

 

 

 

Sin embargo, las plantas han desarrollado una serie de estrategias para adaptarse a los condiciones ambientales adversas de sequía, entre ellas:  disminuir su tamaño para reducir sus necesidades de agua, formar raíces más finas y largas para mejorar la captación de agua (Fig. 1), aumentar la producción de metabolitos secundarios para contrarrestar la formación de especies reactivas de oxígeno, entre otras.

Estudios recientes muestran cómo la sequía puede afectar a la relación ecológica que existe entre los microorganismos y las plantas, especialmente, aquellos microorganismos de las raíces, conocida también como microbiota rizosférica. Estos microorganismos podrían, por un lado, hacer equipo con la planta y aumentar su resiliencia ante esta adversidad, pero por otro lado, podrían aprovecharse de la debilidad de la planta e infectarla.

En YenLab hemos investigado el efecto de la sequía sobre la relación planta-microorganismos en varias de nuestras publicaciones. Algunos de nuestros hallazgos resaltan la presencia de ciertos géneros bacterianos que se enriquecen durante la sequía como Streptomyces, un género de bacterias ampliamente reconocido por ser promotor del crecimiento vegetal (Prince et al, 2020). 

También, encontramos que en plantas altamente adaptadas a la sequía, como el ricino (Fig. 1), aunque hay cambios en la características morfológicas de la planta, no hubo diferencias en la composición de las comunidades bacterianas por la falta de agua. Sin embargo, en otros microorganismos como los hongos son susceptibles al contenido de humedad sí encontramos cambios en su diversidad y composición, especialmente de aquellos que se encuentran dentro de los tejidos de la planta. Además, la formación de asociaciones como lo son las micorrizas arbusculares también son beneficiosas para diversas plantas en condiciones de sequía. Estudiar cómo las plantas se ven afectadas por la sequía y su relación con las poblaciones microorganismos es de gran importancia porque nos permite comprender todos los efectos de este fenómeno en la vida y nos hace conscientes de la importancia del recurso agua.

Referencias
Hereira-Pacheco S et al. (2021) Scientific reports 11:1-14.

Prince L et al. (2020) Journal of Soils and Sediments 20:3316-3329.
 

Figura 1. Transferencia materna de microbiota. A) Representación esquemática de las teorías sobre la transferencia materna de microbiota en las primeras etapas de vida: a) el ambiente placentario es estéril durante una gestación saludable, y la microbiota es transferida durante el nacimiento, la microbiota intestinal de los bebés nacidos por vía vaginal es similar a la microbiota vaginal materna; mientras que la microbiota de los bebés nacidos por cesárea es similar a la microbiota de la piel materna; y b) la colonización ocurre en el útero donde la microbiota intestinal de los bebés es transferida antes del nacimiento, probablemente por una microbiota placentaria originada de la microbiota intestinal y oral maternas. B) Hembra gestante de Sceloporus grammicus. Fotografía y edición: Nina y Magdalena Montoya.

¿Los microorganismos pueden colonizar a los bebés desde antes del nacimiento?

02 de junio de 2022

Nina M. Montoya Ciriaco

La microbiota está presente en las diferentes etapas de la reproducción, desde la preconcepción, la cópula, la gestación y el nacimiento. Esta microbiota puede tener un papel muy importante en la salud de los bebés por el resto de su vida, sobre todo, aquellos microorganismos que son transferidos de la madre a su bebé, es decir, la llamada transferencia materna o vertical de microbiota.

 

 

 

 

 

 

 

Actualmente, existen dos teorías muy debatidas sobre la transferencia materna de microbiota. Una, que es considerada el dogma central y plantea que la barrera placentaria mantiene al feto estéril durante la gestación y que la inoculación microbiana ocurre durante el nacimiento, al pasar por el canal de parto o durante la cesárea. Sin embargo, estudios recientes basados en la detección de ADN han identificado bacterias, aunque en poca abundancia, en el meconio (las primeras heces de los bebés), la placenta, el líquido amniótico, las membranas fetales, el fluido folicular, el útero, la vagina y en el líquido seminal de hombres (Schoenmakers et al. 2019). Estos hallazgos apoyan la segunda teoría, que sugiere la existencia de una microbiota inicial que coloniza al feto antes del nacimiento (Collado et al. 2016) (Figura 1A). Si la segunda teoría es acertada, estas bacterias podrían incluso tener una influencia sobre las etapas de desarrollo embrionario y fetal.

En Yen Lab buscamos evidencia convincente de la transferencia materna de microbiota durante el desarrollo embrionario en lagartijas vivíparas como la lagartija del mezquite (Sceloporus grammicus), pues no existen investigaciones experimentales minuciosas que la hayan confirmado (Figura 1B). En nuestra investigación nos preguntamos si es posible que algunas bacterias benéficas colonicen al útero materno y si esto es crucial para el desarrollo óptimo del bebé. Si esto resulta cierto, el concepto tradicional de transferencia materna de microbiota cambiará y habrá funciones de la microbiota de los animales que hasta el momento no han sido explorados.

Referencias

Collado MC et al. (2016). Scientific reports 6:23129. 

Perez-Muñoz ME et al. (2017). Microbiome 5(1):48.

Schoenmakers S et al. (2019). Obstetric medicine 12(3):107-115.

Figura 1. Pareja de escorpiones transvolcánicos (Barisia imbricata) copulando.

¿Qué es la cópula forzada en lagartijas?

06 de mayo de 2022

Mauricio Hernández

La cópula forzada (forced copulation, en inglés) se caracteriza por una restricción física y violenta de los machos contra las hembras (Gogliathl et al., 2010). En muchas ocasiones este comportamiento de rechazo suele ir acompañado de enfrentamientos intersexuales agresivos, incurriendo en heridas leves y probablemente una mayor depredación (Olsson, 1995). La cópula forzada es un fenomeno más recurrente en los reptiles y  menos común en aves y mamíferos.

 

 

 

 

Segun Olsson (1995), las hembras que no aceptan la cópula de los machos presentan diferentes comportamientos hacia los machos:

Las hembras de tamaño grande amenazan con una postura lateral, lo que aparenta un mayor tamaño corporal.
2. Las hembras de tamaño pequeño, por lo general, huyen de sus agresores.
3. Las hembras se voltean sobre sus espaldas evitando copular con los machos.


El Parque Nacional La Malinche es el hábitat de una gran variedad de organismos y, particularmente presenta una alta diversidad de reptiles (Méndez de la Cruz et al., 2018). La herpetofauna que habita dentro del volcán La Malinche no está aislada de la cópula forzada,. Tal es el caso del escorpión transvolcánico (Barisia imbricata), una lagartija vivípara de tamaño medio, insectívora y de hábitats abiertos.

En Octubre del año 2021, durante una expedición de campo en el volcán La Malinche, observamos una pareja de B. imbricata en los bosques de pino, en la cual el macho estaba tomando fuertemente a la hembra (Fig. 1). En la fotografía se puede apreciar al macho (color pardo oscuro) sujetando con el hocico a la hembra por la parte dorsal de su cabeza.

Referencias:
Gogliathl et al. (2010). Biota Neotropica 10(4). 
Méndez de la Cruz et al. (2018). Anfibios y reptiles del Parque Nacional La Malinche. Primer Edición. ISBN: 978-607-545-013-1.
Olsson M (1995). Herpetologica, 51:19-24.

 

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