Microbiología

Así es como la lluvia propaga enfermedades de una planta a otra.

El impacto de las gotas de lluvia en las plantas infectadas puede dispersar los propágulos de patógenos de plantas (por ejemplo, esporas de hongos). Poco se sabe sobre el mecanismo de cómo los patógenos de las plantas se liberan y transportan debido al impacto de las gotas de lluvia.

Utilizamos fotografía de alta velocidad para observar miles de esporas dispersas del hongo de la roya Puccinia triticinaliberándose de las plantas de trigo infectadas tras el impacto de una sola gota de lluvia. Revelamos que se formó un anillo de vórtice de aire durante el impacto de la gota de lluvia y alejó las esporas dispersas en seco de la superficie de la planta huésped.

La altura máxima y la distancia de viaje de las esporas en el aire aumentaron con la ayuda del vórtice de aire. Este mecanismo único de dinámica de dispersión inducida por vórtice se caracterizó para predecir las trayectorias de las esporas. Finalmente, encontramos que las esporas transportadas por el vórtice del aire pueden llegar más allá de la capa límite laminar de las hojas, lo que permitiría el transporte a larga distancia de patógenos de plantas a través de la atmósfera.

En los seres humanos, mecanismos como el estornudo y la tos ayudan a los microbios a propagarse. Subidos en gotas de fluido y proyectados a gran velocidad, los microorganismos pueden alcanzar cuerpos sanos e infectarlos.

En las plantas ocurre algo similar. Los patógenos viajan de una planta a otra montados en gotas de lluvia que arrastra el aire, pero también se pueden dispersar sobre las esporas secas gracias a la acción del viento y las precipitaciones

Para saber más sobre cómo funciona este último proceso, un equipo de científicos liderado por Sunghwan Jung, investigador de la Universidad de Cornell (EE UU), ha estudiado cómo las gotas de agua liberan y transportan esporas secas de la roya Puccinia triticina, un hongo que produce una enfermedad que afecta a diversos granos de cereal.

Según los resultados, cuando una gota de lluvia cae sobre una hoja, libera miles de esporas secas, una cantidad que aumenta en función de la velocidad de la caída. A su vez, el impacto del agua genera un vórtice de aire alrededor del líquido que dura unos milisegundos.

Este remolino impulsa las esporas hacia arriba, lo que permite que el viento las recoja y las transporte lejos de la superficie de la planta, a largo de varios kilómetros. De esta forma, los patógenos presentes en esas esporas pueden contagiar a otras.

Hasta ahora se sabía que las gotas de agua con un tamaño inferior a 0,1 milímetros, con patógenos recogidos de una planta al chocar contra sus hojas, pueden ser transportadas fácilmente por el aire.

Este trabajo ayuda a entender cómo las gotas grandes, que son demasiado pesadas para viajar por el viento largas distancias, también participan en este proceso de contagio de enfermedades, al impactar y liberar esporas secas de las plantas infectadas.

“El mecanismo de dispersión a través de un vórtice de aire podría explicar el aumento abrupto de esporas secas en la atmósfera inmediatamente después de que se produzcan precipitaciones”, señalan los expertos en el estudio.

Según los autores, “estos hallazgos podrían extenderse a cultivos afectados por otras enfermedades de la roya, como el del café y el maíz”

Articulo completo en: S. Kim, H. Park, H. Gruszeswki, D.G. Schmale III, and S. Jung. «Vortex-induced dispersal of a plant pathogen by raindrop impact». PNAS. 25 de febrero 2019

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