Rhizobium para niños
Datos para niños Rhizobium |
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 Agrobacterium tumefaciens
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| Taxonomía | ||
| Dominio: | Bacteria | |
| Filo: | Pseudomonadota | |
| Clase: | Alphaproteobacteria | |
| Orden: | Rhizobiales | |
| Familia: | Rhizobiaceae | |
| Género: | Rhizobium Frank, 1889 |
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| Especie tipo | ||
| Rhizobium leguminosarum | ||
| Especies | ||
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García Fraile et al. 2007 R. cellulosilyticum |
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Rhizobium es un tipo de bacteria que vive en el suelo. Estas bacterias son muy especiales porque pueden tomar el nitrógeno del aire y convertirlo en una forma que las plantas pueden usar. Este proceso se llama fijación de nitrógeno.
Las bacterias Rhizobium forman una relación de ayuda mutua, conocida como simbiosis, con ciertas plantas. Un ejemplo son las leguminosas, como los frijoles o los guisantes. Las bacterias viven dentro de las raíces de estas plantas, en unas estructuras especiales llamadas nódulos.
Dentro de los nódulos, las bacterias le dan a la planta el nitrógeno que necesita para crecer. A cambio, la planta les ofrece un lugar seguro para vivir y alimento. Para que esta relación funcione, se forma una molécula especial llamada leghemoglobina, que ayuda a controlar el oxígeno para que las bacterias puedan fijar el nitrógeno.
Rhizobium: Las Bacterias Amigas de las Plantas
Las bacterias Rhizobium son esenciales para la vida de muchas plantas. Su capacidad de fijar nitrógeno las convierte en aliadas importantes en la naturaleza y la agricultura.
¿Qué es Rhizobium y Dónde Vive?
Las bacterias Rhizobium son organismos muy pequeños que viven en el suelo alrededor de las raíces de las plantas. Son gram-negativas, lo que significa que tienen una pared celular especial de dos capas.
Son procariotas, es decir, no tienen un núcleo definido. Necesitan oxígeno para vivir (son aerobios) y pueden moverse gracias a unas estructuras llamadas flagelos. Su tamaño es de aproximadamente 0.5 a 0.9 micrómetros de ancho y 1.2 a 3.0 micrómetros de largo. Crecen mejor a una temperatura de 25 grados Celsius.
Una Historia de Descubrimiento
La idea de que algunas plantas podían mejorar la tierra es muy antigua. Mucho antes de entender a Rhizobium, la gente usaba técnicas como el "barbecho" o la rotación de cultivos con leguminosas para hacer el suelo más fértil.
Un químico francés, Jean-Baptiste Boussingault, fue de los primeros en notar que plantas como los tréboles y las judías añadían nitrógeno al suelo. Más tarde, entre 1886 y 1888, Hellriegel y Wilfarth confirmaron la relación entre los nódulos en las raíces de las leguminosas y la fijación de nitrógeno.
En 1888, Martinus Willem Beijerinck, un gran microbiólogo, logró aislar y cultivar estas bacterias de los nódulos. Las llamó Bacillus radicicola, pero ahora se conocen como Rhizobium.
La Increíble Alianza: Simbiosis con Leguminosas
La relación entre Rhizobium y las leguminosas es un ejemplo perfecto de simbiosis. Las plantas que crecen en suelos con poco nitrógeno se benefician mucho de la ayuda de estas bacterias. A cambio, las plantas les dan a las bacterias un hogar seguro y nutrientes.
¿Cómo se Forman los Nódulos?
La formación de los nódulos en las raíces de las leguminosas es un proceso fascinante que ocurre en varias etapas:
- Reconocimiento: La planta y la bacteria se "reconocen" mutuamente. Las raíces de las leguminosas liberan sustancias que atraen a los Rhizobium. Las bacterias se adhieren a los pelos de la raíz de la planta.
- Secreción de factores nod: Las bacterias liberan unas sustancias especiales llamadas "factores nod". Estos factores hacen que los pelos de la raíz se curven y que las células de la raíz empiecen a dividirse.
- Invasión: Las bacterias entran en el pelo de la raíz y la planta forma un pequeño "túnel" de celulosa, llamado tubo de infección. Dentro de este tubo, las bacterias se multiplican.
- Desplazamiento: Las bacterias viajan por el tubo de infección hacia el interior de la raíz. Los factores nod siguen estimulando la división de las células de la planta, formando el nódulo.
- Aparición de bacteroides: Dentro de las células de la planta, las bacterias Rhizobium cambian de forma y se convierten en "bacteroides". Estas son las células bacterianas que fijan el nitrógeno. Quedan rodeadas por una parte de la membrana de la planta, formando estructuras llamadas simbiosomas. Es en este punto cuando comienza la fijación de nitrógeno.
- División continua: Una vez que el nódulo está maduro, tanto las células de la bacteria como las de la planta siguen dividiéndose para mantener la relación.
La Leghemoglobina: El Guardián del Oxígeno
Ni las leguminosas ni las bacterias Rhizobium pueden fijar nitrógeno solas. Solo lo logran cuando están juntas en simbiosis. Las bacterias necesitan oxígeno para producir energía y fijar nitrógeno, pero la enzima que fija el nitrógeno (nitrogenasa) se daña con mucho oxígeno.
Aquí es donde entra la leghemoglobina. Esta proteína, de color rojo por el hierro que contiene, se encuentra en los nódulos sanos. Actúa como un "amortiguador" de oxígeno, manteniendo la cantidad justa para que la bacteria pueda trabajar sin que su enzima se dañe. La planta y la bacteria trabajan juntas para crear esta proteína.
Grupos de Inoculación Cruzada
Existen diferentes tipos de bacterias Rhizobium, y cada una es específica para un grupo de leguminosas. Esto significa que una cepa de Rhizobium que ayuda a los guisantes, quizás no ayude a la soja. A estos grupos se les llama "grupos de inoculación cruzada".
Si una cepa de Rhizobium no es la adecuada para una planta, los nódulos que se forman serán pequeños, blanquecinos y no fijarán nitrógeno. En cambio, si la cepa es la correcta, los nódulos serán grandes, rojizos y muy eficientes en la fijación de nitrógeno.
| Planta hospedadora | Cepa de la bacteria Rhizobium |
|---|---|
| Guisante | Rhizobium leguminosarum biovar viciae |
| Judía | Rhizobium Leguminosarum biovar phaseoli |
| Judía | Rhizobium tropici |
| Loto | Mesorhizobium loti |
| Trébol | Rhizobium lehuminosarum biovar trifoli |
| Alfalfa | Sinorhizobium melitoti |
| Soja | Bradyrhizobium japonicum |
| Soja | Bradyrhizobium elkanii |
| Soja | Rhizobium fredii |
| Sesbania rostrata (leguminosa tropical) | Azorhizobium caulinodans |
Importancia en la Agricultura y el Medio Ambiente
La relación entre Rhizobium y las leguminosas es muy importante para la agricultura y el cuidado del planeta.
En la agricultura, esta simbiosis ayuda a que los suelos tengan más nitrógeno, un nutriente vital para las plantas. Esto permite que las leguminosas crezcan bien incluso en suelos pobres. Al aumentar la fijación de nitrógeno, se mejora la producción de alimentos. Además, como las bacterias reemplazan la necesidad de fertilizantes nitrogenados, los agricultores pueden ahorrar mucho dinero.
Desde el punto de vista ambiental, el uso de fertilizantes químicos puede dañar el agua y el suelo. Al usar bacterias Rhizobium en lugar de fertilizantes, se reduce la contaminación y se protege el medio ambiente.
Investigación Actual
Los científicos están investigando cómo usar la fijación biológica de nitrógeno de Rhizobium para mejorar aún más la agricultura. Los microbiólogos del Servicio de Investigación Agrícola están trabajando para entender mejor los genes de varias especies de Rhizobium y cómo interactúan con plantas como la alfalfa o la soja. El objetivo es aumentar la productividad de las plantas sin necesidad de usar fertilizantes.
Véase también
En inglés: Rhizobia Facts for Kids
- Rizobio
- Pleomorfismo
