¿Qué son los extremófilos y por qué importan en la agricultura?
Microorganismos de la Puna como fósiles vivientes.
Microorganismos de la Puna como fósiles vivientes.
Descubrí qué son los microorganismos extremófilos, cómo sobreviven en la Puna argentina y por qué su resiliencia se convirtió, por primera vez, en tecnología para el agro.
El Salar de Antofalla en la Puna de Catamarca, Argentina.
¿Qué son los microorganismos extremófilos?
Microbios hay en todas partes, pero cuando las condiciones del ambiente se vuelven naturalmente extremas, es decir cuando los cambios bruscos de temperatura, la baja disponibilidad de nutrientes, la radiación UV, o el arsénico y la salinidad elevada son la regla, los extremófilos mandan. Su presencia significa algo fundamental: para estar ahí tuvieron que desarrollar mecanismos que los ayuden a crecer en condiciones extremas. A esos microorganismos, que pueden ser bacterias, arqueas, hongos, se los llama extremófilos o bacterias extremas en el caso de bacterias exclusivamente, para dichos organismos, esas mismas condiciones no son un obstáculo sino su hábitat natural.
“Es la primera vez que los extremófilos se aplican en el agro. El concepto más importante es que nosotros comprendemos la evolución de la naturaleza para poder aplicarlo a un rendimiento en el agro. Tomamos la evolución de los microbios y los aplicamos con biotecnología.” - María Eugenia Farías, PhD, Cofundadora y Directora de Prospección y Ciencia de Frontera de Puna Bio.
¿Dónde viven estos microorganismos? La Puna y el Triángulo del Litio
La Puna argentina se extiende en las provincias de Jujuy, Salta y Catamarca, a más de 3.500 metros sobre el nivel del mar. Es un desierto de altura, el más alto y seco del planeta: hace mucho frío de noche y mucho calor de día, casi no llueve, y el sol pega fuerte porque hay menos atmósfera que lo filtre. Esta región es apenas una porción de una zona mucho más grande y compartida entre tres países (Argentina, Chile y Bolivia) conocida como el Triángulo del Litio, llena de salares y lagunas de altura sometidas a las mismas condiciones extremas.
Dentro de la Puna argentina, la provincia de Catamarca concentra algunos de los hallazgos más importantes. En el Volcán Galán, dentro de su caldera, está la Laguna Diamante a 4.600 metros de altura, con niveles de sal y de arsénico muy altos. Un poco más al sur, el Salar de Antofalla y la Laguna Carachi Pampa imponen otro tipo de exigencia: la falta casi total de agua. Aunque la Puna parezca un gran desierto uniforme, en realidad tiene pequeños "hotspots" de diversidad, que suelen estar asociados a los volcanes, donde hay fuentes hidrotermales, altas temperaturas y condiciones muy distintas de pH y salinidad en espacios muy pequeños.
Fuente termal en La Botijuela, Provincia de Catamarca, Argentina.
¿Cómo sobreviven los extremófilos en los ambientes hostiles?
Para sobrevivir, los microorganismos requieren de una serie de estrategias específicas que les permiten sobrellevar contextos de estrés hídrico, carencia de nutrientes, exceso de sal, temperaturas que cambian mucho entre el día y la noche, suelos con arsénico. Dichos mecanismos incluyen formas de retener humedad, mecanismos para solubilizar nutrientes, formas de regular su propia composición interna para no colapsar frente a la sal, de protegerse cuando el agua escasea. Esa clase de mecanismos son los que, finalmente, son interesantes para la agricultura. Porque los cultivos extensivos enfrentan problemas parecidos: estrés hídrico, nutrientes no asimilables, suelos salinos, condiciones climáticas cada vez más variables.
Detalle de ecosistema extremófilo asociado a evaporitas de yeso.
¿Cómo se descubrió que estos microbios podrían ayudar a las plantas?
En los salares de la Puna hay plantas creciendo rodeadas de sal, en un ambiente donde casi nada más sobrevive. En invierno se ven marchitas, y en verano vuelven a florecer. Ver esas plantas resistir ahí, año tras año, sumado a décadas de conocimiento científico acumulado sobre estos ambientes, fue lo que hizo sospechar que algo estaba pasando en la rizosfera: esa porción de suelo que rodea a la raíz, donde la planta y los microorganismos conviven, se formaba algo único.
En los últimos años, científicas de Puna Bio trabajaron en prospecciones que implicaron aislar bacterias de estromatolitos y suelos andinos capaces de funcionar como Bacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal (PGPB) en condiciones de escasez de nutrientes, sequía y salinidad. Estas bacterias están adaptadas a la falta de agua propia de la Puna: secretan una matriz de exopolisacáridos (EPS) que forma biopelículas alrededor de las raíces de los cultivos, capaces de retener humedad y de evitar su colapso osmótico.
Extremófilos y agricultura: 4.500 millones de años de evolución aplicados al campo
La naturaleza tardó 4.500 millones de años en generar, a través de la selección natural, mecanismos de supervivencia cada vez más finos. Ese proceso evolutivo es lo que se toma como punto de partida para desarrollar los bioinsumos Puna Bio. No se trata de inventar una solución desde cero, sino de entender cómo la evolución ya resolvió estos problemas en la naturaleza, y aplicar ese conocimiento al rendimiento del cultivo. Es la primera vez que los extremófilos se aplican al agro de esta manera, con un concepto central simple: comprender la evolución de la naturaleza para ponerla al servicio de la agricultura.
¿Qué son los microorganismos extremófilos?
Microbios hay en todas partes, pero cuando las condiciones del ambiente se vuelven naturalmente extremas, es decir cuando los cambios bruscos de temperatura, la baja disponibilidad de nutrientes, la radiación UV, o el arsénico y la salinidad elevada son la regla, los extremófilos mandan. Su presencia significa algo fundamental: para estar ahí tuvieron que desarrollar mecanismos que los ayuden a crecer en condiciones extremas. A esos microorganismos, que pueden ser bacterias, arqueas, hongos, se los llama extremófilos o bacterias extremas en el caso de bacterias exclusivamente, para dichos organismos, esas mismas condiciones no son un obstáculo sino su hábitat natural.
“Es la primera vez que los extremófilos se aplican en el agro. El concepto más importante es que nosotros comprendemos la evolución de la naturaleza para poder aplicarlo a un rendimiento en el agro. Tomamos la evolución de los microbios y los aplicamos con biotecnología.” - María Eugenia Farías, PhD, Cofundadora y Directora de Prospección y Ciencia de Frontera de Puna Bio.
¿Dónde viven estos microorganismos? La Puna y el Triángulo del Litio
La Puna argentina se extiende en las provincias de Jujuy, Salta y Catamarca, a más de 3.500 metros sobre el nivel del mar. Es un desierto de altura, el más alto y seco del planeta: hace mucho frío de noche y mucho calor de día, casi no llueve, y el sol pega fuerte porque hay menos atmósfera que lo filtre. Esta región es apenas una porción de una zona mucho más grande y compartida entre tres países (Argentina, Chile y Bolivia) conocida como el Triángulo del Litio, llena de salares y lagunas de altura sometidas a las mismas condiciones extremas.
Dentro de la Puna argentina, la provincia de Catamarca concentra algunos de los hallazgos más importantes. En el Volcán Galán, dentro de su caldera, está la Laguna Diamante a 4.600 metros de altura, con niveles de sal y de arsénico muy altos. Un poco más al sur, el Salar de Antofalla y la Laguna Carachi Pampa imponen otro tipo de exigencia: la falta casi total de agua. Aunque la Puna parezca un gran desierto uniforme, en realidad tiene pequeños "hotspots" de diversidad, que suelen estar asociados a los volcanes, donde hay fuentes hidrotermales, altas temperaturas y condiciones muy distintas de pH y salinidad en espacios muy pequeños.
Fuente termal en La Botijuela, Provincia de Catamarca, Argentina.
¿Cómo sobreviven los extremófilos en los ambientes hostiles?
Para sobrevivir, los microorganismos requieren de una serie de estrategias específicas que les permiten sobrellevar contextos de estrés hídrico, carencia de nutrientes, exceso de sal, temperaturas que cambian mucho entre el día y la noche, suelos con arsénico. Dichos mecanismos incluyen formas de retener humedad, mecanismos para solubilizar nutrientes, formas de regular su propia composición interna para no colapsar frente a la sal, de protegerse cuando el agua escasea. Esa clase de mecanismos son los que, finalmente, son interesantes para la agricultura. Porque los cultivos extensivos enfrentan problemas parecidos: estrés hídrico, nutrientes no asimilables, suelos salinos, condiciones climáticas cada vez más variables.
Detalle de ecosistema extremófilo asociado a evaporitas de yeso.
¿Cómo se descubrió que estos microbios podrían ayudar a las plantas?
En los salares de la Puna hay plantas creciendo rodeadas de sal, en un ambiente donde casi nada más sobrevive. En invierno se ven marchitas, y en verano vuelven a florecer. Ver esas plantas resistir ahí, año tras año, sumado a décadas de conocimiento científico acumulado sobre estos ambientes, fue lo que hizo sospechar que algo estaba pasando en la rizosfera: esa porción de suelo que rodea a la raíz, donde la planta y los microorganismos conviven, se formaba algo único.
En los últimos años, científicas de Puna Bio trabajaron en prospecciones que implicaron aislar bacterias de estromatolitos y suelos andinos capaces de funcionar como Bacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal (PGPB) en condiciones de escasez de nutrientes, sequía y salinidad. Estas bacterias están adaptadas a la falta de agua propia de la Puna: secretan una matriz de exopolisacáridos (EPS) que forma biopelículas alrededor de las raíces de los cultivos, capaces de retener humedad y de evitar su colapso osmótico.
Extremófilos y agricultura: 4.500 millones de años de evolución aplicados al campo
La naturaleza tardó 4.500 millones de años en generar, a través de la selección natural, mecanismos de supervivencia cada vez más finos. Ese proceso evolutivo es lo que se toma como punto de partida para desarrollar los bioinsumos Puna Bio. No se trata de inventar una solución desde cero, sino de entender cómo la evolución ya resolvió estos problemas en la naturaleza, y aplicar ese conocimiento al rendimiento del cultivo. Es la primera vez que los extremófilos se aplican al agro de esta manera, con un concepto central simple: comprender la evolución de la naturaleza para ponerla al servicio de la agricultura.