Pesquisadores da Universidade de Massachusetts Amherst descobriram recentemente que a capacidade das gramíneas agrícolas de resistir à seca está diretamente relacionada à saúde da comunidade microbiana que vive em seus caules, folhas e sementes. p "Os micróbios são muito responsáveis ​​pelas gramíneas que impulsionam a agricultura mundial, "diz Emily Bechtold, um estudante de pós-graduação no departamento de microbiologia da UMass Amherst e principal autor do artigo publicado recentemente em Microbiologia Aplicada e Ambiental . "Eles protegem de patógenos, fornecem à grama nutrientes como nitrogênio, fornecem hormônios para estimular a saúde e o crescimento da planta, proteger da radiação ultravioleta e ajudar a grama a controlar a seca. " o aumento da severidade e longevidade das condições de seca causadas pelas mudanças climáticas em todo o mundo está minando a capacidade do microbioma de prosperar.

Uma vez que 60% de toda a agricultura é relacionada a gramíneas - pense nas vacas, ovelhas e outros animais mastigadores de grama que fornecem carne, leite, queijo, couro, lã e outros alimentos básicos - as bactérias que vivem na grama afetam todos os aspectos de nossas vidas, desde o que comemos no café da manhã até a segurança alimentar, economia e desenvolvimento internacional.

A nova pesquisa, que é o primeiro de seu tipo, concentra-se em dois tipos diferentes de gramíneas:as que constituem a maioria das pastagens nas zonas temperadas e as que predominam nas regiões tropicais. "O objetivo desta pesquisa, "diz Klaus Nüsslein, professor de microbiologia da UMass Amherst, e o autor sênior do artigo, "é ser capaz de gerenciar as interações entre as plantas e as bactérias que elas hospedam para apoiar uma agricultura verdadeiramente sustentável." Até agora, Contudo, era amplamente desconhecido como a grama e seu microbioma suportavam um ao outro, e quais efeitos a seca pode ter nas comunidades bacterianas.

Os pesquisadores, cujo trabalho foi apoiado pela Lotta M. Crabtree Foundation e pela National Science Foundation, cresceram suas gramíneas temperadas e tropicais em duas estufas diferentes. O clima de cada estufa foi controlado para imitar as condições climáticas naturais. Uma vez que as gramas atingiram a maturidade, os pesquisadores dividiram cada grupo em três subgrupos. O primeiro, o grupo de controle, mantiveram as condições climáticas ideais. Um segundo subgrupo teve seu clima alterado para imitar condições de seca amena, enquanto o terceiro foi submetido a severas secas. Ao longo de um mês, os pesquisadores contaram, colhido, e sequenciei o DNA da bactéria em todos os grupos de gramíneas e comparou os resultados.

O que eles descobriram foi que, quando a bactéria mostrou sinais de estresse induzido pela seca, o mesmo aconteceu com as plantas. Como esperado, as gramíneas tropicais foram mais capazes de resistir à seca do que as gramíneas temperadas, mas houve mudanças significativas nos microbiomas de todas as gramíneas sob severas condições de seca. Não só havia menos bactérias no total, mas as comunidades microbianas tornaram-se menos diversificadas, e, portanto, menos resilientes ao estresse ambiental. Em alguns casos, houve um aumento na contagem de bactérias que podem ser prejudiciais à grama.

Contudo, há esperança. Foi demonstrado que algumas bactérias potencialmente benéficas prosperam em condições de seca moderada. Mais pesquisas precisam ser feitas, mas, diz Bechtold, sua pesquisa indica que os planos para apoiar ativamente e biofertilizar com essas bactérias benéficas podem ser a chave para resistir às condições de seca que só se tornarão mais generalizadas na era do aquecimento global.