Un estudio reciente realizado por investigadores de la Universidad de Kansas (University of Kansas, KU) revela que los microorganismos que habitan el suelo pueden conservar lo que podríamos llamar una especie de “memoria” de la sequía, y que esta memoria influye en la capacidad de las plantas para enfrentarse a condiciones de déficit hídrico.
El trabajo fue difundido en una nota del 2 de noviembre de 2025, publicada por el portal ScienceDaily.
Antecedentes y objetivo del estudio
El concepto de “efectos de legado” en ecología se refiere a la manera en que las condiciones pasadas de un sistema (por ejemplo, comunidades microbianas del suelo adaptadas a un régimen climático específico) pueden influir en su comportamiento actual y futuro.
En este caso, los investigadores aplicaron este enfoque para evaluar cómo comunidades microbianas del suelo, adaptadas a distintos regímenes de precipitación, afectan la capacidad de las plantas para tolerar la sequía.
Según la investigadora principal, Maggie Wagner:
“Las bacterias, hongos y otros organismos que viven en el suelo pueden terminar teniendo efectos importantes sobre cuestiones relevantes, como la captura de carbono, el movimiento de nutrientes y lo que nos interesa particularmente: los efectos de legado sobre las plantas”.
Es decir, los microorganismos del suelo no solo cumplen funciones bioquímicas, sino que también pueden influir en la respuesta de las plantas al estrés hídrico, debido a su historia evolutiva en ambientes secos o húmedos.
Diseño experimental
El equipo de la Universidad de Kansas recolectó muestras de suelo de seis ubicaciones en ese estado, cubriendo desde las zonas húmedas del este hasta las llanuras del oeste, más secas debido al efecto de sombra de lluvia de las Montañas Rocosas.
Luego, en laboratorio, las comunidades microbianas extraídas de esos suelos se sometieron a dos tratamientos distintos durante cinco meses: uno con riego abundante y otro con riego muy limitado.
Con esto, se buscó reforzar diferentes “memorias” hídricas: suelos con experiencia de sequía y suelos sin esa historia.
Posteriormente, se cultivaron plantas en esos suelos con microbiomas contrastantes.
Se usaron dos especies: una planta nativa del ecosistema local, el gamagrás (género Andropogon), y un cultivo agrícola común, el maíz (Zea mays).
Se midió el rendimiento y la respuesta fisiológica de las plantas en diferentes condiciones de humedad.
Además, se realizaron análisis genéticos tanto de los microorganismos como de las plantas para identificar mecanismos moleculares implicados en la interacción planta‑microbio.
Principales hallazgos
1. La memoria microbiana persiste en el tiempo
Uno de los resultados más llamativos fue que, incluso después de miles de generaciones bacterianas, la memoria de la sequía seguía siendo detectable.
“Incluso después de muchas miles de generaciones bacterianas, la memoria de la sequía seguía siendo detectable”, afirmó Maggie Wagner.
Esto sugiere que las comunidades microbianas mantienen adaptaciones a regímenes de sequía o humedad que persisten incluso si cambian las condiciones actuales.
2. Efecto más fuerte en plantas nativas que en cultivos agrícolas
Otro hallazgo relevante fue que las plantas nativas respondieron de forma mucho más marcada al microbioma con memoria de sequía que el cultivo agrícola.
“Uno de los aspectos más interesantes que observamos es que el efecto de legado microbiano fue mucho más fuerte en plantas que eran nativas de esos lugares exactos, que en plantas originarias de otras zonas…”.
En concreto, el gamagrás mostró una respuesta más intensa al microbioma adaptado a la sequía que el maíz.
Esto indica que las plantas nativas podrían haber coevolucionado con su microbioma local, mientras que los cultivos modernos no presentan esa historia compartida.
3. Identificación de un gen clave vinculado a la respuesta
El equipo detectó que un gen en la planta, llamado nicotianamina sintasa, se activaba bajo condiciones de sequía, pero solo cuando la planta estaba asociada a microbios con memoria de sequía.
“El gen que más nos entusiasmó se llama nicotianamina sintasa… En nuestro análisis, la planta expresaba este gen bajo condiciones de sequía, pero solo cuando crecía con microbios que tenían memoria de condiciones secas”.
Este gen está implicado en la adquisición de hierro, pero también se lo ha asociado con la tolerancia al estrés hídrico en estudios anteriores.
Esto sugiere que los microorganismos pueden activar vías específicas en la planta para enfrentar la escasez de agua.
Implicaciones para la agricultura
Este estudio abre múltiples posibilidades de aplicación práctica:
- Microbiomas personalizados: se podrían desarrollar inoculantes microbianos adaptados a condiciones de sequía para fortalecer la resiliencia de cultivos frente a la falta de agua.
- Selección de cultivos compatibles con el microbioma local: las plantas que han evolucionado junto con su comunidad microbiana pueden beneficiarse más de estos efectos de legado.
- Nuevas oportunidades en biotecnología vegetal: el gen nicotianamina sintasa podría ser útil en programas de mejoramiento genético orientados a la tolerancia al estrés.
- Gestión del suelo con enfoque histórico: los resultados muestran que la historia climática y biológica del suelo es un factor relevante que debería considerarse en el manejo agrícola.
Consideraciones y próximos pasos
Aunque los resultados son prometedores, existen aspectos técnicos y científicos que deben considerarse:
- El experimento se realizó con un número limitado de especies vegetales y comunidades microbianas de Kansas. Se requiere mayor validación en distintas regiones y cultivos.
- Las condiciones de laboratorio no reproducen completamente la dinámica de un agroecosistema real, donde influyen múltiples factores simultáneos.
- La incorporación deliberada de microbiomas adaptados plantea consideraciones ecológicas y regulatorias que deben abordarse cuidadosamente.
Los autores del estudio señalan que:
“Serán necesarias otras especies para confirmar el patrón observado”.
Claves para el futuro
El estudio de la Universidad de Kansas permite entender cómo los microorganismos del suelo, mediante una memoria ecológica, influyen en la capacidad de las plantas para tolerar la sequía.
La identificación de un gen vegetal que responde a esta interacción, y la observación de diferencias entre plantas nativas y cultivos agrícolas, ofrecen nuevas vías para el manejo del suelo, la selección varietal y el uso de biotecnología.
Para la agricultura futura, integrar el conocimiento microbiológico en las decisiones agronómicas será clave para construir sistemas más estables y productivos ante un contexto climático cada vez más incierto.
Fuente: ScienceDaily
