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772 Capítulo 36 importante es para la supervivencia. Grandes cantidades y tipos de or- ganismos colonizan el suelo y dependen de él para su cobijo y alimenta- ción. La mayoría de las plantas se anclan en el suelo, y de él reciben agua y minerales. Casi todos los elementos esenciales para el crecimiento vegetal se obtienen directamente del suelo. Con pocas excepciones, las plantas no pueden sobrevivir por ellas mismas sin el suelo, y dado que los humanos dependen de las plantas para su alimentación, tampoco los humanos podrían existir sin el suelo. Por lo general, los suelos se forman a partir de rocas (llamadas “ma- terial progenitor”) que gradualmente se rompe, o fragmenta, en partícu- las cada vez más pequeñas mediante procesos de meteorización biológicos, químicos y físicos (FIGURA 36-13). Dos factores importantes que trabajan en conjunto en la meteorización de las rocas son el clima y los organismos. Cuando respiran las raíces vegetales y otros organis- mos que viven en el suelo, producen dióxido de carbono (CO2), que se difunde en el suelo y reacciona con el agua del suelo para formar ácido carbónico (H2CO3). Los organismos del suelo, como los líquenes, pro- ducen otros tipos de ácidos. Recuerde del capítulo 29 que un liquen es un organismo dual compuesto de un hongo y un fotótrofo (organismo fotosintético). Dichos ácidos escarban diminutas grietas, o fi suras, en la superfi cie de la roca; luego el agua se fi ltra en dichas grietas. Si el material progenitor se ubica en un clima templado, el congelamiento y desconge- lamiento alternados del agua durante el invierno hacen que las grietas se agranden, lo que desprende pequeños trozos de roca. Entonces plantas pequeñas pueden establecerse y enviar sus raíces hacia las grietas más grandes, lo que fractura aún más la roca. La topografía, las características superfi ciales de una región como son la presencia o ausencia de montañas y valles, también está involu- Las moléculas de señal inicial producidas por los rizobios se llaman factores de nodulación o factores nod. Dichos factores nod ayudan a las cé- lulas de los pelos radicales en las raíces de las leguminosas a reconocer la presencia de la bacteria; el reconocimiento es el primer paso en la in- fección por rizobios y el desarrollo de nódulos radicales. El factor nod aparentemente se adhiere a un receptor vegetal en la membrana plasmá- tica del pelo radical. Esta unión dispara una cascada de transducción de señales dependientes de calcio dentro de las células de la raíz que alteran la expresión genética y el metabolismo, lo que resulta en la formación de nódulos. La hormona vegetal citoquinina, que dispara la división celular (vea el capítulo 38), está involucrada en la formación de nódulos radicales. Algunos genes están involucrados en el inicio de las asociaciones micorrizas y rizobias Puesto que micorrizas y rizobios infectan las raíces vegetales, algunos biólogos plantean la hipótesis de que los componentes genético y de transducción de señal involucrados en las relaciones micorrizas pudieron seleccionarse por las relaciones rizobias que evolucionaron mucho más tarde. Existe evidencia experimental para apoyar esta hipótesis. Algunos de los mismos genes que disparan la infección y cambian el desarrollo de la raíz para formar nódulos rizobiales también están involucrados en el establecimiento de las infecciones micorrizas. La evidencia incluye mu- chos mutantes leguminosos que los biólogos han identifi cado; dichos mutantes carecen de la capacidad para desarrollar nódulos por parte de rizobios y no pueden formar asociaciones micorrizas. Hallazgos molecu- lares también apoyan la hipótesis. Repaso ■ ¿Qué son los hongos micorrizos? ■ ¿Qué son los rizobios? ■ ¿En qué se parecen las micorrizas y los nódulos radicales? ¿En qué son diferentes? 36.3 EL AMBIENTE DEL SUELO ■■ OBJETIVOS DE APRENDIZAJE 7 Describir los papeles de la meteorización, los organismos, el clima y la topografía en la formación del suelo. 8 Mencionar los cuatro componentes del suelo y la importancia ecoló- gica de cada uno. 9 Describir cómo las raíces absorben iones mine- rales con carga positiva mediante el proceso de intercambio de cationes. 10 Distinguir entre macronutrientes y micronutrientes. 11 Explicar el impacto del agotamiento mineral y de la erosión del suelo sobre el crecimiento de las plantas. Ahora se examinará el ambiente del suelo en el que viven la mayoría de las raíces. El suelo es una capa relativamente delgada de corteza de la Tie- rra que ha sido modifi cada mediante las accio- nes naturales del tiempo, los vientos, el agua y los organismos. Es fácil dar por hecho el suelo. Uno camina sobre y a lo largo de él durante su vida pero rara vez se detiene a pensar acerca de cuán Nutrientes minerales Microorganismos del suelo Evaporación y transpiración Precipitación Desechos vegetales Lombrices de tierra Escurrimien- to y erosión son afecta- dos por la topografía. Manto freático Material progenitor Pérdida de materiales solubles en el agua subterránea La acción capilar y la evaporación hacen que suba parte de los materiales. Partículas finas y solubles se precipitan hacia abajo. Organismos del suelo agregan elementos orgánicos bajo tierra. FIGURA 36-13 La dinámica de la formación del suelo Meteorización, clima, topografía y organismos interactúan con la corteza terrestre para formar suelo, el material que sostiene las plantas y muchos otros organismos sobre la tierra. 36_Cap_36_SOLOMON.indd 77236_Cap_36_SOLOMON.indd 772 19/12/12 15:5019/12/12 15:50 Parte 6 Estructura y procesos vitales en plantas 36 Raíces y nutrición mineral 36.2 Asociaciones e interacciones de raíces Las bacterias rizobias fijan nitrógeno en las raíces de las plantas leguminosas Algunos genes están involucrados en el inicio de las asociaciones micorrizas y rizobias Repaso 36.3 El ambiente del suelo
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