Las hojas de roble albergan mundos microbianos distintos en sus superficies opuestas
Beijing, China, Asia.- Una sola hoja puede parecer una simple mancha verde, pero para la vida microscópica que la habita, es un vasto paisaje dividido en mundos diferentes.
En un estudio publicado en *New Phytologist* el 2 de agosto, los investigadores descubrieron que las superficies superior e inferior de una misma hoja de roble funcionan como dos hábitats microbianos fundamentalmente distintos. La superficie superior, expuesta al sol, y el envés, sombreado y húmedo, albergan comunidades microbianas diferentes que muestran una notable divergencia estacional.
Las superficies de las hojas representan uno de los mayores hábitats microbianos de la Tierra. Sin embargo, la mayoría de los estudios anteriores han considerado las hojas como un todo, combinando muestras de ambas superficies, lo que ha pasado por alto una dimensión importante de la ecología microbiana.
Para llenar este vacío, investigadores del Jardín Botánico Tropical de Xishuangbanna (XTBG), perteneciente a la Academia China de Ciencias (CAS), y sus colaboradores realizaron un experimento de campo en un bosque mixto del centro de Alemania. Monitorearon las comunidades bacterianas en ambas superficies de las mismas hojas de *Quercus robur* (roble) desde la primavera hasta el otoño.
Descubrieron que la superficie superior (adaxial) soporta una luz solar implacable, radiación ultravioleta y viento, mientras que la superficie inferior (abaxial) permanece más sombreada, más húmeda y salpicada de estomas. Estos microambientes contrastantes sustentan estrategias de supervivencia microbiana completamente diferentes.
«La superficie superior selecciona rasgos de tolerancia al estrés, mientras que la superficie inferior fomenta interacciones mediadas por el huésped y los insectos en un nicho protegido», afirmó YIN Xiangbo, del XTBG y autor principal del estudio.
Para eliminar la variabilidad genética de la planta huésped, los investigadores trabajaron con robles genéticamente idénticos y tomaron muestras repetidas con hisopos de las mismas hojas desde la primavera hasta el otoño. Combinaron la secuenciación de alto rendimiento del ARNr 16S con mediciones detalladas de las características de las hojas, incluyendo la humectabilidad, el contenido de pigmentos y la distribución de los estomas.
Sus resultados mostraron una divergencia marcada. La superficie superior albergaba géneros tolerantes al estrés, mientras que la superficie inferior favorecía taxones fermentadores de azúcares y bacterias asociadas a insectos. La riqueza bacteriana se mantuvo comparable entre ambas caras hasta el otoño, momento en el que se produjo una divergencia notable hacia el final de la estación: la riqueza en la superficie superior aumentó drásticamente, mientras que la superficie inferior experimentó un descenso significativo tanto en diversidad como en abundancia.
Asimismo, los investigadores observaron que la abundancia de los miembros clave de la comunidad difería al inicio de la temporada, pero convergía posteriormente. Los microbiomas de la superficie superior mostraron una notable resiliencia a lo largo de las estaciones, mientras que los de la superficie inferior se vieron sometidos a una fuerte selección estacional, lo que provocó una disminución de la diversidad con el paso del tiempo.
Un aspecto fundamental es que los microbiomas de la superficie inferior estaban estrechamente vinculados a las variaciones en los rasgos fisiológicos de la planta hospedadora. Por el contrario, las comunidades de la superficie superior parecían ser en gran medida independientes de los rasgos del hospedador; en su lugar, estaban determinadas por presiones abióticas persistentes que favorecían linajes evolutivamente conservados y tolerantes al estrés.
«Nuestros resultados ponen de relieve que la heterogeneidad dentro de la propia hoja constituye un eje fundamental de la ecología microbiana», afirmó Yin. «Al distinguir entre rasgos foliares estables y dinámicos, podemos comprender mejor cómo los fenotipos del hospedador moldean las comunidades microbianas y sus respuestas a los cambios ambientales».
