Las orquídeas pueden esconderse. Los miembros de esta diversa familia de plantas, conocida por sus flores tremendamente atractivas, han sido reconocidos por su capacidad para entrar en períodos prolongados de latencia, a veces durante un año o más. Las plantas se refugian bajo tierra, y sin hojas y sin necesidad de fotosíntesis, las orquídeas dependen de los hongos para obtener los nutrientes que necesitan para sobrevivir.
Los científicos se han preguntado durante mucho tiempo qué hace que las plantas cambien de un estado de latencia y envíen brotes. Ahora, un nuevo estudio realizado por un grupo de científicos del Centro de Investigación Ambiental del Smithsonian en Edgewater, Maryland, explica cómo las concentraciones de ciertos hongos en el suelo hacen que una especie de orquídea de América del Norte, la pogonia de espirales pequeñas, se despierte.
"Esta es una orquídea extremadamente rara y tan rara como es, no es tan rara como pensamos porque pasa mucho tiempo escondiéndose bajo tierra", dice la ecologista del Smithsonian Melissa McCormick, una de las autoras del artículo. “Hicimos una investigación previa sobre los hongos micorrícicos de las orquídeas. . . estábamos interesados en saber si la abundancia de hongos en el suelo afectaba no solo dónde están, sino también cuándo emergen ”.
Los hongos resultaron ser la clave. La mayoría de las orquídeas forman asociaciones simbióticas con especies particulares de hongos para sobrevivir. Las semillas de orquídeas carecen del endospermo almidonado que ayuda a alimentar los nuevos brotes de muchos otros tipos de plantas. En cambio, las semillas dependen del hongo micorrícico en el suelo. Solo envían un brote cuando es hora de florecer y reproducirse. La pogonia de pequeño espiral tiene esta relación con un hongo micorrícico de la familia Russulaceae.
La investigadora del Smithsonian, Melissa McCormick, dice que existe un vínculo entre el período de latencia de las pogonias de espirales pequeñas y la cantidad de un tipo específico de hongo en el suelo. (Dennis Whigham) McCormick analizó el ADN de las muestras de suelo recolectadas inmediatamente adyacentes a pogonias de espirales silvestres, y utilizó esos datos para calcular la cantidad de hifas de Russulaceae estuvo presente en el suelo en cada sitio.
Cuando McCormick y los otros cuatro científicos involucrados en la investigación compararon la abundancia de Russulaceae En el suelo con la frecuencia con la que las pogonias latentes se despertaban y enviaban brotes, encontraron una relación clara: una mayor población del hongo significaba que las pogonias raras tenían más probabilidades de emerger. En otras palabras, más del hongo correcto en el suelo ayuda a que la orquídea salga de la latencia con más frecuencia.
En el pasado, sin la capacidad de analizar el ADN de una muestra, no era práctico calcular exactamente cuánto de un hongo estaba presente. Incluso bajo un microscopio, muchos hongos se parecen mucho. "En una muestra de suelo del tamaño de un frijol lima, probablemente tenga varios cientos de especies de hongos", dice McCormick.
"Este aspecto fúngico de todo este trabajo se conoce desde la época de Darwin", dice Dennis Whigham, botánico principal del Centro de Investigación Ambiental Smithsonian y coautor del estudio. "Pero solo en los últimos años hemos podido perseguirlo y observar el ADN de los hongos para ver qué son".
Cuando los hongos entran en contacto con una raíz de orquídea, forman pelotones, o bolas enrolladas, que la orquídea utiliza como nutrientes. (Liz Kabanoff) Algunas de las orquídeas más vistosas de las regiones tropicales han dado la impresión de que las orquídeas son un grupo exótico de plantas tropicales. Pero las orquídeas están muy extendidas, incluso en los Estados Unidos. "Tenemos más de 200 especies y se producen en todos los estados", dice Whigham. "Alrededor del 60 por ciento de ellos están en problemas en algún lugar donde ocurren".
La disminución de muchas poblaciones de orquídeas estadounidenses llevó a Whigham y a otros a ayudar a crear el Centro de Conservación de Orquídeas de América del Norte, con sede en el Centro de Investigación Ambiental Smithsonian. El centro trabaja con alrededor de 50 colaboradores para preservar hábitats y almacenar semillas y muestras de hongos micorrícicos, y realizar estudios como este.
¿Qué obtiene el hongo de esta relación con la orquídea? Probablemente no mucho.
"Todas las plantas terrestres en la Tierra tienen interacciones con hongos", dice Whigham. Esas asociaciones se llaman 'mutualistas'. Pero casi toda la evidencia indica que en una relación hongos-orquídeas, la orquídea es un compañero muy necesitado.
