As plantas fornecem aos seus micróbios simbióticos uma variedade de recursos, incluindo:
-
Carbono fixo :As plantas são autotróficas, o que significa que podem converter dióxido de carbono e água em compostos orgânicos. Este processo, conhecido como fotossíntese, produz a energia que as plantas necessitam para crescer e se reproduzir. As plantas partilham parte deste carbono fixo com os seus simbiontes microbianos, proporcionando-lhes uma fonte de energia e nutrientes.
-
Água :As plantas absorvem água do solo através das raízes. Esta água é essencial para o crescimento e desenvolvimento das plantas, mas também pode beneficiar simbiontes microbianos. Em alguns casos, as plantas podem até fornecer água diretamente aos seus simbiontes, através de estruturas especializadas chamadas hidátodos.
-
Minerais :As plantas absorvem minerais do solo através das raízes. Esses minerais são essenciais para o crescimento e desenvolvimento das plantas, mas também podem beneficiar simbiontes microbianos. As plantas podem partilhar alguns destes minerais com os seus simbiontes, fornecendo-lhes os nutrientes de que necessitam para prosperar.
-
Proteção :As plantas fornecem aos seus micróbios simbióticos proteção do meio ambiente. As raízes da planta criam uma barreira física que protege os micróbios das substâncias nocivas do solo, e as folhas da planta fornecem sombra e proteção do sol e do vento.
-
Habitat :As plantas fornecem aos seus micróbios simbióticos um habitat adequado para o seu crescimento e reprodução. As raízes da planta proporcionam um ambiente úmido e rico em nutrientes, ideal para muitos micróbios. Além disso, as folhas da planta fornecem uma área de superfície onde os micróbios podem se fixar e colonizar.
Em troca desses recursos, os simbiontes microbianos proporcionam às plantas uma variedade de benefícios, incluindo:
-
Ciclagem de nutrientes :Os simbiontes microbianos ajudam as plantas a adquirir nutrientes do solo. Alguns micróbios, como os rizóbios, podem converter o nitrogênio atmosférico em uma forma que as plantas possam usar. Outros micróbios, como os fungos micorrízicos, podem ajudar as plantas a absorver água e minerais do solo.
-
Proteção contra patógenos :Os simbiontes microbianos podem ajudar a proteger as plantas contra doenças. Alguns micróbios, como Pseudomonas fluorescens, produzem antibióticos que podem matar ou inibir o crescimento de bactérias e fungos nocivos. Outros micróbios, como o Trichoderma harzianum, podem ajudar a melhorar o sistema imunológico da planta.
-
Tolerância ao estresse :Os simbiontes microbianos podem ajudar as plantas a tolerar estresses ambientais, como seca, calor e estresse salino. Alguns micróbios, como Bacillus subtilis, produzem hormônios que podem ajudar as plantas a regular o equilíbrio hídrico. Outros micróbios, como o Glomus intraradices, podem ajudar as plantas a absorver água e nutrientes do solo, mesmo sob condições estressantes.
-
Crescimento melhorado :Os simbiontes microbianos podem ajudar as plantas a crescer mais rápida e vigorosamente. Alguns micróbios, como o Azospirillum brasilense, produzem fitohormônios que podem estimular o crescimento das plantas. Outros micróbios, como o Rhizobium leguminosarum, podem ajudar as plantas a produzir mais nitrogênio, que é essencial para o crescimento das plantas.
A relação mutualística entre plantas e micróbios simbióticos é essencial para a saúde e produtividade de ambos os organismos. Ao fornecerem recursos e benefícios uns aos outros, as plantas e os simbiontes microbianos são capazes de prosperar em uma variedade de ambientes.
Outras maneiras pelas quais as plantas compensam micróbios simbióticos Além dos recursos e benefícios listados acima, as plantas também podem compensar os micróbios simbióticos das seguintes maneiras:
-
Exsudação radicular seletiva :As plantas liberam uma variedade de compostos de suas raízes, incluindo açúcares, aminoácidos, ácidos orgânicos e metabólitos secundários. Estes compostos podem atrair e beneficiar simbiontes microbianos, ao mesmo tempo que inibem o crescimento de micróbios nocivos.
-
Detecção de quorum :As plantas podem usar sinais químicos para se comunicar com simbiontes microbianos. Estes sinais podem regular o crescimento e a atividade dos micróbios e podem ajudar a coordenar a relação mutualística.
-
Transferência horizontal de genes :Plantas e simbiontes microbianos podem trocar material genético por meio da transferência horizontal de genes. Este processo pode permitir que os micróbios adquiram novos genes que conferem características benéficas, como maior aquisição de nutrientes ou resistência a patógenos.
As complexas interações entre plantas e simbiontes microbianos ainda não são totalmente compreendidas. Porém, fica claro que essas relações são essenciais para a saúde e a produtividade de ambos os organismos. Ao compreender os mecanismos destas interações, podemos desenvolver novas formas de melhorar o rendimento das culturas e reduzir a nossa dependência de fertilizantes e pesticidas sintéticos.