Cultivan tréboles en simbiosis bacteriana en suelos parecidos a Marte

A medida que crece la población de la Tierra, los investigadores están estudiando la posibilidad de cultivar suelos marcianos.

Marte tréboles
Harris et al., 2021, PLOS ONE, CC-BY 4.0

Las plantas de trébol que crecen en suelos similares a Marte experimentan un crecimiento significativamente mayor cuando se inoculan con bacterias simbióticas fijadoras de nitrógeno que cuando se dejan sin inocular, según  revelan los resultados de un trabajo que se acaba de publicar en la revista PLOS ONE.

El futuro de la astroagricultura

¿Cómo hacer que los suelos marcianos sean más fértiles? En la Tierra, las bacterias del suelo ayudan a convertir o "fijar" el nitrógeno atmosférico en las moléculas que necesitan las plantas. Algunos de estos microbios tienen relaciones simbióticas con las plantas, en las que fijan nitrógeno dentro de los nódulos que se encuentran en sus raíces.

Ahora, un equipo de científicos ha explorado el posible papel de las bacterias fijadoras de nitrógeno simbióticas en la astroagricultura. Para ello, cultivaron trébol en un regolito artificial muy parecido a los suelos de Marte. Después, inocularon algunas de las plantas con el microbio Sinorhizobium meliloti, que se encuentra comúnmente en los nódulos de las raíces del trébol en la Tierra. Investigaciones anteriores habían demostrado que el trébol se puede cultivar en regolito, pero hasta ahora no se había explorado la inoculación con fijadores de nitrógeno.

Diferencias con suelos terrestres

Los investigadores encontraron que el trébol inoculado experimentó un 75 % más de crecimiento de raíces y brotes en comparación con el trébol sin inocular. Sin embargo, el regolito que rodea a las plantas inoculadas no mostró signos de NH4 elevado, una molécula que contiene nitrógeno esencial para las plantas, en comparación con el regolito que rodeaba a las plantas no inoculadas.

Estos hallazgos sugieren que los microbios simbióticos impulsaron el crecimiento del trébol, pero no dieron como resultado una producción excesiva de compuestos nitrogenados que podrían usar, hipotéticamente, otras plantas del entorno, al igual que sucede en suelos terrestres. De hecho, muchas especies de la familia de las leguminosas, como el trébol, se denominan ‘fijadoras de nitrógeno’ por esta capacidad de simbiosis, y se utilizan como pioneras a la hora de fertilizar suelos.

En todo caso, estos hallazgos sugieren la posibilidad de que la simbiosis entre plantas y bacterias fijadoras de nitrógeno pueda ayudar a la agricultura en Marte. La investigación futura podría continuar explorando tales relaciones con otros cultivos y abordar problemas con la toxicidad de las plantas en el regolito.

Los autores añaden: “Este estudio muestra que se ha demostrado que la bacteria formadora de nódulos Sinorhizobium meliloti nodula en el regolito marciano, lo que mejora significativamente el crecimiento del trébol (Melilotus officinalis) en un ensayo de invernadero. Este trabajo aumenta nuestra comprensión de cómo las interacciones entre plantas y microbios ayudarán en los esfuerzos para terraformar el regolito en Marte”.

Referencia: Harris et al. 2021. Soil fertility interactions with Sinorhizobium-legume symbiosis in a simulated Martian regolith; effects on nitrogen content and plant health. PLOS ONE DOI 10.1371/journal.pone.0257053

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