¿Por qué los científicos quieren mapear los hongos del mundo?

¿Por qué los científicos quieren mapear los hongos del mundo?

Extensas redes de hongos subterráneos microscópicos juegan un papel importante en los ecosistemas de la Tierra, y hay muchas cosas que no sabemos sobre ellos.

Más de una cuarta parte de las especies de la Tierra viven en suelos subterráneos, incluidas las redes de hongos que ayudan a almacenar grandes cantidades de carbono, proporcionan a la mayoría de las plantas la mayoría de los nutrientes que necesitan para sobrevivir y permiten que las plantas reciban señales importantes de otras.

Ahora, un equipo de científicos está lanzando un esfuerzo único en su tipo para mapear los hongos micorrízicos del mundo, un proceso que esperan pueda identificar la biodiversidad fúngica para la conservación, aumentar la comprensión de cómo estas especies interactúan dentro de los ecosistemas y conservar más carbono del suelo. .

Estas redes de hongos han sido un punto ciego global en las agendas de conservación y clima. Toby CARES, biólogo evolutivo y profesor de la Universidad Vrije de Ámsterdam, cofundador de SPUN, dijo Asociación de protección de redes terrestres.

«Necesitamos conocer los puntos críticos de biodiversidad. ¿Dónde están las selvas tropicales del Amazonas bajo tierra?», Dijo Keres.

La mayoría de estos hongos se encuentran bajo tierra y son demasiado pequeños para ser vistos sin un microscopio, pero son abundantes. Un puñado de tierra contiene redes de hongos en forma de tubo que se habrían extendido 60 millas si estuvieran estirados, dijo Keres.

Imagen tridimensional confocal de una red de hongos con esporas reproductivas que contienen núcleos.Vasilis Kokoris

Los jardineros pueden reconocer los hongos micorrízicos, que se pronuncian My-core-eye-zal, como los pelos blancos que se extienden desde las raíces de los árboles y otras plantas, adheridos a trozos de tierra como pelos filamentosos viejos. Reunidos en capas, son enormes redes de hifas de hongos llamadas micelio.

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Keres describió el entrelazamiento de micorrizas como un «sistema de tubos continuos» que se ramifica, fusiona y fluye con nutrientes como el nitrógeno y el fósforo.

“Los seguimos como si fueran un río”, dijo Keres, y agregó que los nutrientes pueden fluir en más de una dirección.

Las redes, que normalmente comparten una relación de beneficio mutuo con las plantas con las que están asociadas, son fundamentales para el funcionamiento de los bosques y otros ecosistemas.

“Los hongos expanden significativamente los sistemas de raíces de los árboles”, dijo Colin Avril, cofundador de SPUN y científico jefe de ETH Zürich. Algunos ayudan a descomponer plantas y animales muertos y reciclan nutrientes.

La forma en que los científicos hablan sobre las criaturas puede parecer un mito.

Sin rizomas, las plantas no hubieran llegado al suelo. Hace cientos de millones de años, todas las plantas eran acuáticas Hasta que una asociación con los hongos micorrízicos les permitió asentarse en la Tierra.Dijo Kiers.

Las plantas pueden recibir señales químicas a través de redes, lo que les ayuda a compartir recursos, aprender de los vecinos sobre las plagas y recibir advertencias sobre los competidores. Estudios recientes indican. El trabajo pionero de la científica canadiense Susan Simard y otros ha cambiado la idea de que los árboles son un único competidor que domina el espacio, el agua y la luz del sol en un bosque.

En cambio, dijo Avril, a través de redes de hongos, «los árboles realmente pueden estar cooperando como una unidad familiar». Se necesita más investigación para comprender mejor la naturaleza de las relaciones.

SPUN tiene como objetivo mapear las redes de hongos del mundo utilizando el aprendizaje automático para identificar puntos críticos de biodiversidad y luego trabajar con científicos locales para recolectar muestras en sitios remotos donde no se han recolectado antes.

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Grupo de trabajo de la Asociación de protección de redes subterráneas.Seth Carnell

El ADN de cada especie de hongo dentro de la muestra será extraído, secuenciado y luego mapeado a su ubicación, dando a los científicos un recuento de las especies que habitan el lugar. Los científicos planean combinar información con datos sobre el clima circundante y la cubierta vegetal para comprender mejor los patrones en diferentes ecosistemas.

La organización sin fines de lucro, que recientemente recibió una donación de $ 3.5 millones del Fondo Ambiental Jeremy y Hannelore Grantham, espera recolectar 10,000 muestras de suelo durante los próximos 18 meses.

Es un trabajo que no se habría hecho sin los avances recientes en la secuenciación genética, que permite a los científicos ver la composición genética de esta especie exacta.

«Realmente no teníamos las herramientas para ver la diversidad y los tipos de organismos que viven bajo tierra», dijo Avril. «Ahora se siente como si estuviéramos dentro del suelo».

Los microorganismos, incluidas las bacterias y los hongos, desempeñan un papel importante en el ciclo del carbono, y la capacidad de analizar rápidamente lo que vive dentro del suelo proporciona una comprensión más profunda de nuestro clima cambiante y las posibles soluciones.

«Es realmente una limitación», dijo Serita Fry, microbióloga y profesora de la Universidad de New Hampshire, que no participó en el proyecto. «Realmente no se puede exagerar. Hay mucho que aún no sabemos sobre lo que está sucediendo bajo tierra».

Fry dijo que el proyecto de mapeo podría ayudar a completar la comprensión de los científicos sobre las comunidades microbianas y ayudar a identificar áreas que vale la pena conservar.

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«Este tipo de mapeo de macroorganismos se ha realizado durante mucho tiempo. La idea de mapear microorganismos es una idea completamente nueva y solo algo que hemos podido hacer en los últimos cinco a ocho años», dijo Frey.

A medida que el mundo se calienta, comprender cómo los hongos de las raíces y otros microorganismos interactúan con el suelo puede ser crucial para frenar el calentamiento y adaptarse a un nuevo clima.

«Acabamos de comprender el enorme papel que juegan los microbios en el ciclo global del carbono, que tiene importantes implicaciones para el clima y el clima en el futuro», dijo Fry. «La forma de gestionar estos microbios será realmente importante».

Los hongos promueven el crecimiento de las plantas, secuestrando carbono en árboles y otras especies de plantas. También ayudan a enterrar y almacenar carbono en el suelo.

Aproximadamente el 75 por ciento del carbono terrestre está en el suelo y los científicos quieren mantenerlo allí manteniendo estos puntos críticos de biodiversidad.

«Tenemos un sumidero de carbono increíble», dijo Kiers. «No podemos perderla».

También están explorando qué modificaciones al sistema podrían aumentar la absorción de carbono o reducir el uso de fertilizantes en la agricultura, lo que podría tener costos ambientales.

«Existe una variación tridimensional en la rapidez con que crece un árbol, dependiendo de los hongos que viven en ese suelo», dijo Avril. «¿Podemos acelerar la captura de carbono en los bosques abordando los rizomas que viven en los suelos forestales?»

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