Simbiosis y ventajas selectivas

Campos de El proyecto BIOS (Biological Information for Open Society), algo así como el “copy-left” de la biotecnología, acaba de dar a luz un proyecto en el que se prescinde del uso de la bacteria Agrobacterium tumefaciens utilizada como vector para la inserción de genes en otras plantas, en beneficio de bacterias del tipo Rhizobium, las causantes de la formación de nódulos fijadores de nitrógeno en leguminosas. Resultaba que A. tumefaciens poseía tal cantidad de patentes de uso que las hacía inaccesibles para países en vía de desarrollo.

Esta noticia me recordó uno de las más interesantes tipos de simbiosis, el que ocurre precisamente entre leguminosas y rizobios, que es como se denominan de modo genérico a estas bacterias .

La que primero provoca el proceso de acercamiento es la planta, ya que esta produce unas sustancias denominadas flavonoides, isoflavonoides y betaínas. En respuesta los rizobios producen los factores Nod “dedicados” a la hospedadora; los genes implicados, genes nod, no se expresan si la planta no ha producido las sustancias arriba mencionadas.

Una vez que ocurre esto, se ponen en marcha una larga cascada de sucesos bioquímicos y genéticos que tiene como consecuencia la transformación de la bacteria en una forma intracelular llamada bacteroide y la formación de unas estructuras en la raíz de la leguminosa, los nódulos. El bacteroide, entonces, con la enzima nitrogenasa, es capaz de transformar el nitrógeno molecular atmosférico en amoníaco. El ATP consumido es aportado por completo por la planta, y aquí radica la dependencia de la bacteria. Las plantas también proporcionan leghemoglobina, una proteína que regula la cantidad de oxígeno que necesita la bacteria.

La planta, por su parte, es la encargada de transformar ese nitrógeno inorgánico en orgánico. En algunos casos, al parecer, el bacteroide también realiza esta función, incorporándose el nitrógeno inorgánico al aminoácido alanina.

¿Qué obtiene la planta? Pues la ventaja de colonizar suelos empobrecidos en nitrógeno, que ninguna otra planta puede colonizar, aportándoles una clara ventaja selectiva sobre otras plantas incapaces de vivir en esos suelos.

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25 comentarios

  • Eso es como decir que el pez pulmonado que respira aire tiene ua ventaja selectiva sobre el pez que solo puede repirar agua… pero na que ver, lo unico es que es capaz de vivir en otro medio, ademas. No hay ventaja selectiva por que nadie es ‘desplazado”, no hay un “mas apto”, se trata mas bien de la ocupacion de un espacio desocupado.
    Por otro lado, creo que el problema de fijar nitrogeno es muy antiguo y que practicamente todas las plantas (incluyendo algas) tiene relaciones simbioticas con bacterias para poder fijarlo…como que muy raramente se pude absover nitrogeno sin la ayuda de esta bacterias. Corrijanme si me equivoco.

  • Evolutionibus

    Habría hilar muy fino, Clastito, pero, si no me equivoco, sólo las leguminosas fijan nitrógeno atmosférico gracias a Rhizobium. Y ventaja selectiva la hay: en la foto la puedes ver, como ejemplo; todo es Lotus lancerottensis, en un suelo que, aunque no lo parezca por lo verde, es totalmente yermo, sin prácticamente nada de materia orgánica, y que sólo pueden colonizar estas leguminosas y alguna que otra planta (en mucho menor número de individuos) con adaptaciones específicas a climas áridos. Si esto no es ventaja selectiva …

  • hay helechos y cycadas que tambien fijan nitrogeno por endosimbiosis con bacterias…
    ventaja selectiva no la hay, porque ese suelo simplemente estaria deierto sin la rhizobium; hay que entender la diferencia entr euna manera distinta de encontrasre con el medio, vs. “ventaja”. para tener una “ventaja” hay que ‘ser mejor” y el unico indicador de ser mejor es desplazar al que no tiene la ventaja.
    Piensa cuando se origino la simbisos,. Obviamente, los ancestrso vivian en un suleo rico en nitrogeno organico. No podian vivir en otra parte. En el surgimiento mismo de la simbiosos esta no dio una ventaja inmediata y su aparicion no requeirio imponerse en la poblacion; una vez establecida, eso si, permitio vivir en suelos pobres en nitrogeno, pero el origen no estuvo en “ventaja selectiva” alguna. Ventaja selectiva es imponerse en la poblacion. Asi de simple

  • No creo que se haya dicho que el origen de la simbiosis haya sido la ventaja selectiva. Por otra parte, sí que son “mejores” en el sentido de que pueden proliferar donde otros no lo hacen, aumentando así el número de individuos que, al fin y al cabo, es de lo que se trata.

    No conozco esas simbiosis que tú mencionas pero, en el caso de helecho, por ejemplo, que suelen vivir en suelos muy húmedos con baja tasa de descomposición (por la anoxia), osease, con baja cantidad de nitrógeno inorgánico, estaríamos en la misma situación.

    No se quiere decir con esto que las leguminosas sean lo más en adaptación, sino que pueden hacer cosas que otras plantas no pueden … simplemente.

  • Nooooo, la evolucion no se trata de aumentar el numero de individuos!! Que espanto de afirmacion!!
    Muchas leguminosas no pueden crecer en suelos muy humedos o total o parcialmente sumergidas en el agua… tienen entonces desventajas respecto a las plantas que si pueden hacerlo? Que pasa si hay una inundacion?
    Siempre que comparemos dos especies y digamos ‘esta tiene una ventaja” nos va ir mal al final, porque a la larga las dos especies logran sobrevivir, y lo unico que sucede es que lo hacen de forma diferente. Es el problema del darwinismo: la idea del aumento del numero de individuos a la postre es un forma camufalada de ponerle a la biologia criterios valoricos que estan muy arraigados en nuestra cultura (“haganse muchos y llenen la tierra”)

  • Evolutionibus

    “la evolucion no se trata de aumentar el numero de individuos!!” ¿He dicho yo eso?

  • Dijiste “aumentando así el número de individuos que, al fin y al cabo, es de lo que se trata” y no, no se trata de eso

  • Evolutionibus

    Quería decir, aunque parece que no lo entendiste así, que para esa población en concreto se trata de colonizar el mayor territorio posible en detrimento de otras especies que no lo pueden hacer o no con tanto exíto. La evolución no consiste sólo en esto.

  • Pues aquí tiene razón el Clasti. No podemos comparar peras con habichuelas. La simbiosis no da ventaja a las leguminosas frente a las demás plantas. Lo que sí es que las leguminosas que iniciaron la vía de la simbiosis tenían ventaja sobre aquellas leguminosas (de su misma especie) que no lo hicieron.

    Prácticamente todo suelo es pobre en nitratos, si no fuese por las bacterias fijadoras de nitrógeno que viven libres en él. La simbiosis es una ventaja porque te garantiza un suministro exclusivo de nitratos mientras que las demás plantas tienen que andar peleándose por el que hay libre en el medio. Accidentalmente, esta mayor independencia permite a las leguminosas crecer mejor en suelos especialmente pobres en nitratos, así que después de la simbiosis se puede producir una colonización de nuevos nichos. Pero la simbiosis en sí es una adaptación a la competencia por un recurso limitante en el medio donde vivían las leguminosas ANTES de poder fijar nitrógeno.

  • Lo que Bio da como golpe de catedra en realidad es una polemica legitima entre los seleccionistas. Por ejemplo, Gould acepta que hay seleccion a nivel de especies. Lo que sucede conmigo es que no considero que la seleccion sea una competencia, sino un colador. Por eso, a diferencia de Bio, no veo “ventaja” alguna de las legumniosas simbioticas sobre las de la propia especie que no hicieron simbiosis, y a diferencia de Evolutionibus, tampoco veo ventajas de algunas especies sobre otras.

  • Evolutionibus

    Je. Biomaxi, los nitratos del suelo, por ejemplo los que hay en suelos de bosques caducifolios, por poner un ejemplo, proceden de la degradación de las proteínas (el amino a amoníaco y este a nitratos y nitritos) que realizan bacterias saprófitas y nitrificantes entre otras. No se me ha ocurrido mirar la importancia cuantitativa, pero creo que es así.

    De todos modos, sigo diciendo que, o bien escribí mal el artículo y no se interpreta, o bien no se me entiende, pues lo que dices Biomaxi es exactamente lo que digo (o creo decir) yo. Las leguminosas ya vivían en suelos empobrecidos en nitratos antes de la simbiosis.

    Por otra parte, estaría bien mirar por ahí los hábitats preferidos por las leguminosas. Apuesto un ojo a que su abundancia es mayor en suelos pobres que en suelos ricos.

    Y tal.

    Por cierto Clasti, si no ves ni una cosa ni otra, ¿qué ves exactamente?

    PS.: También recuerdo ahora que un recurso en agricultura importante es, tras un uso eshaustivo de un suelo y su consiguiente empobrecimiento en nitratos, se cultivan durante algunas temporadas leguminosas, a veces solas o a veces acompañadas. Sólo ellas pueden crecer óptimamente en estos suelos.

  • Muy claro: Las diferencias en la forma de adaptarse al medio, tanto a nivel organismico o a nivel especifico, no deben interpretarse como “ventajas” o “desventajas”. Tales juicios no tiene absolutamente ninguna relevancia cientifica. Solo correponde describir que aspectos de un tipo de organismo son compatibles con cuales circunstancias.

  • My momma's pics

    Yeah Clastito, I found the pics of my momma to. I must say that it took a long time to find them. Hours were spent sorting through all the images of the primary data that you produced over the last year.

  • Joe, is that you? If so I did not meant to say that about your mama. If you’re just the regular troll, then please F.. off.

  • Is going through my files part of YOUR primary research? Now THAT’s pathetic hahaha

  • Cierto Evolutionibus, también vienen por descomposición. Por eso la mayor parte de las plantas tienen simbiosis con organismos saprófitos, como hongos (micorrizas).

  • My momma's pics

    My apologies. But it is embarassing when the head of the lab wants to sit down and clean up the hard drive by going through the mess you left file by file. Hey if you don’t care neither do i.
    I appreciate you calling me a troll especially since a few months ago your “peers” were saying the same about you:

    “Con respecto a tu participación en la comunidad o abandono de la misma, te digo lo siguiente: si te ofende una persona, ignorala. Es tu insistencia en responder, y con insultos, la que genera esa animadversión. Yo, personalmente, sentiría que te fueses de aquí porque sí que creo que tienes algo que aportar al debate, pero también es cierto que éste no es sitio para trolls, y la verdad es que ésas son tus maneras. Recapacita, toma una decisión, y házmela saber.”
    -From: BioMaxi Sent: 2/27/2006

  • Pobre Asirio…

  • My momma's pics

    Pobre chileno.. Nadie le respeta.. Optimistamente los miembros de su laboratorio nuevo le apreciarán pasión para charlar en línea.

  • Your mama is hot stuff anyhow, Assarhaddon.
    P.S. Try to be funnier. Be a GOOD troll, like me.

  • suelos empobrecido les deceo todo lo mejor

  • es demasiadio interesante

  • Pingback: REFERENCIAS

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